- •1.Предмет,основные объекты исследования и разделы экологии.
- •2.Причины глобального экологического кризиса.
- •3.Законы Коммонера. Экологический императив.
- •4 Глобальные экологические проблемы и пути их решения.
- •5 Парниковый эффект - глобальная экологическая проблема
- •6 Разрушение озонового слоя
- •7.Кислотные дожди как экологическая проблема.
- •8.Демографический взрыв как экологическая проблемка.
- •9.Классификация организмов по типу питания. Круговорот веществ в экосистеме.
- •Пищевые цепи и сети. Понятие трофического уровня
- •11. Поток энергии в экосистеме Правила экологических пирамид
- •12.Биомасса и продуктивность. Виды продуктивности
- •13.Классификация экосистем по продуктивности
- •14.Понятия экосистема, биогеоценоз и биом. Основные биомы Земли.
- •15.Понятие сукцессии, ее ход и причины. Классификация сукцессий
- •Климаксовая экосистема.
- •31. Выживаемость в популяции.
- •34. Оппортунистические и равновесные популяции
- •35.Экологическая ниша вида
- •36.Конкурентное исключение
- •40. Ноосфера – высшая стадия развития биосферы
- •41.Круговорот углерода и кислорода в биосфере
- •Различают следующие основные типы лесов умеренных широт:
- •Основные нарушения и способы их исправления и предотвращения
- •50 Рациональное природопользование и понятие об экологическом нормировании. Кадастры.
- •Экологическое нормирование
- •51 Значение биоразнообразия и роль редких видов в биоценозе. Красные книги. Охрана видов в рб.
- •52. Особо охраняемые природные территории. Охрана экосистем в рб особо охраняемые природные территории
- •53. Понятие об агроэкосистеме. Сравнительный анализ естественной и агроэкосистемы. Понятие агроэкосистемы
- •58. Экологические проблемы сельскохозяйственного производства
- •59. Альтернативные агроэкосистемы и производство экологически безопасной продукции
- •60. Адаптивный подход в сельском хозяйстве и задачи агроэкологии
- •74. Классификация природных ресурсов
- •75. Управления качеством окружающей среды
- •79.Природоохранное законодательство
- •80. Экономический механизм рационального природопользования
53. Понятие об агроэкосистеме. Сравнительный анализ естественной и агроэкосистемы. Понятие агроэкосистемы
Понятие «экосистема» предложил англичанин Артур Тенсли в 1935 г. Знание законов организации экосистем позволяет использовать их или даже менять, не разрушая до конца систему возникших природных связей.
Понятие «агроэкосистема» как сельскохозяйственный вариант экосистемы появилось в 60-е гг. Им обозначают участок территории, сельскохозяйственный ландшафт, соответствующий хозяйству. Все его элементы связаны уже не только биологически и геохимически, но и экономически. Профессор Л. О. Карпачевский в предисловии к русскому переводу американской книги «Сельскохозяйственные экосистемы» подчеркнул двойственную социально-биологическую природу агро-экосистемы, структуру которой во многом определяет человек. По этой причине агроэкосистемы относятся к числу так называемых антропогенных (т.е. созданных человеком) экосистем. Однако она все же ближе к естественной экосистеме, чем, скажем, к другому варианту антропогенных экосистем - городских.
Агроэкосистемы это антропогенные (т.е. созданные человеком) экосистемы. Человек определяет их структуру и продуктивность: он распахивает часть земель и высевает сельскохозяйственные культуры, создает сенокосы и пастбища на месте лесов, разводит сельскохозяйственных животных.
Агроэкосистемы автотрофны: их основной источник энергии - солнце. Дополнительная (антропогенная) энергия, которую использует человек при обработке почвы и которая затрачена на производство тракторов, удобрений, пестицидов и т.д., не превышает 1 % солнечной энергии, усваиваемой агроэкосистемой.
Как и естественная экосистема, агроэкосистема состоит из организмов трех основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов.
Сельскохозяйственные экосистемы или агроэкосистемы (АгрЭС) относятся к числу антропогенных экосистем, которые наиболее близки к естественным. Эти ансамбли видов искусственны, так как состав выращиваемых растений и разводимых животных определяет человек, стоящий на вершине экологической пирамиды и заинтересованный в получении максимального количества сельскохозяйственной продукции: зерна, овощей, молока, мяса, хлопка, шерсти и т.д. В то же время АгрЭС, как и естественные экосистемы, автотрофны. Основным источником энергии для них является Солнце. Вся вводимая в АгрЭС антропогенная энергия, затрачиваемая на вспашку земли, удобрение, обогрев животноводческих помещений, называется антропогенной энергетической субсидией (АС). АС составляет не более 1% общего энергетического бюджета АгрЭС. Именно АС является причиной разрушения агроресурсов и загрязнения окружающей среды, что осложняет решение проблемы обеспечения FS. Снижение величины АС - основа обеспечения FS.
Величина АС в АгрЭС может меняться в самых широких пределах, и если соотнести ее с количеством энергии, содержащейся в готовом продукте, то это отношение будет меняться от 1/15 до 30/1. В первобытных (но еще сохранившихся) огородах папуасов на одну калорию мускульной энергии получается не менее 15 калорий пищи, но всего лишь одна калория пищи получается при вложении 20-30 калорий энергии в интенсивном сельском хозяйстве. Разумеется, такое интенсивное хозяйство позволяет получать по 100 ц зерна с 1 га, по 6000 л молока от одной коровы и более 1 кг ежесуточного привеса у животных, откармливаемых на мясо. Однако цена этих успехов слишком дорога. Разрушение агроресурсов, которое в последние 20-30 лет приняло угрожающие масштабы, вносит свой вклад в приближение грядущего экологического кризиса.
"Зеленая революция", произошедшая в 60-70-е годы нашего столетия, когда благодаря ее отцу - лауреату Нобелевской премии Н. Берлоугу на полях появились карликовые сорта с урожайностью, превышающей таковую в традиционных культурах в 2-4 раза, и новые породы скота - "биотехнологические монстры", нанесла наиболее ощутимый удар по биосфере. При этом к началу 80-х годов производство зерна стабилизировалось [1] и даже наметилась тенденция его уменьшения из-за утери почвами естественного плодородия и снижения эффективности удобрений. Население планеты при этом продолжает бурно расти, и в итоге количество зерна, производимого в мире в пересчете на одного человека, начало снижаться.
Сравнительный анализ естественных экосистем и агроэкосистем
Параметр |
Естественная экосистема |
Агроэкосистема |
Источник энергии для работы |
Солнечная энергия, фиксируемая при фотосинтезе |
Солнечная энергия, антропогенная энергия (особенно высокие вложения при интенсивном растениеводстве) |
Степень замкнутости циклов минеральных элементов |
Высокая. Практически все элементы циркулируют по почти замкнутому циклу. Возможны некоторые потери за счет использования биомассы человеком |
Низкая. Вынос веществ человеком значителен |
Отток вещества за счет межсистемных связей |
Низкий, но может возрастать при выпасе |
Высокий, выносится до 50% внесенных удобрений, теряется гумус вследствие эрозии, вымываются пестициды |
Трофическая структура |
Блок гетеротрофов состоит из естественных консументов и редуцентов и составляет около 10% от биомассы растений. Основная часть первичной биологической продукции используется сапротрофами |
Основными гетеротрофами являются человек и скот, которые потребляют большую часть первичной продукции. В подземной части биомасса гетеротрофов может быть значительной, но не более 10% от всей биомассы гетеротрофов |
Соотношение фитомассы надземной и подземной частей |
От 1:0,5 до 1:100 |
От 1:1 до 1:0,1 |
Роль разных частей растений в накоплении гумуса |
Надземные и подземные части участвуют в равной мере |
Формирование гумуса идет в основном за счет пожнивных остатков |