כיצד מערכות אגרואקולוגיות שונות ממערכות אקולוגיות טבעיות: מושגים ומאפיינים השוואתיים. מערכות אקולוגיות: טבעיות ומלאכותיות

מערכות אקולוגיות טבעיות ומלאכותיות

בביוספרה, בנוסף לביו-גאוצנוזות ומערכות אקולוגיות טבעיות, קיימות קהילות שנוצרו באופן מלאכותי על ידי פעילות כלכלית אנושית - מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות.

מערכות אקולוגיות טבעיותמאופיינים במגוון מינים ניכר, יש הרבה זמן, הם מסוגלים לוויסות עצמי, יש להם יציבות רבה, יציבות. הביומסה והחומרים התזונתיים שנוצרו בהם נשארים ומשמשים בתוך הביוקנוזים, מעשירים את המשאבים שלהם.

מערכות אקולוגיות מלאכותיות- אגרוקנוזות (שדות חיטה, תפוחי אדמה, גינות ירק, חוות עם מרעה צמודים, בריכות דגים וכו') מהוות חלק קטן משטח הקרקע, אך מספקות כ-90% מאנרגיית המזון.

התפתחות חַקלָאוּתמאז ימי קדם, הוא מלווה בהרס מוחלט של כיסוי הצמחייה על פני שטחים נרחבים על מנת לפנות מקום למספר קטן של מינים שנבחרו על ידי אדם המתאימים ביותר למאכל.

אולם, בתחילה פעילות אנושית בחברה חקלאית השתלבה במעגל הביוכימי ולא שינתה את זרימת האנרגיה בביוספרה. בייצור החקלאי המודרני גדל באופן דרמטי השימוש באנרגיה מסונתזת בעיבוד מכני של הקרקע, השימוש בדשנים וחומרי הדברה. זה משבש את מאזן האנרגיה הכללי של הביוספרה, מה שעלול להוביל לתוצאות בלתי צפויות.

השוואה בין מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות טבעיות ומפושטות

(לפי מילר, 1993)

מערכות אקולוגיות מגוונות מאוד. מובחן לפי מוצא הסוגים הבאיםמערכות אקולוגיות:

1)מערכות אקולוגיות טבעיות (טבעיות).אלו הן מערכות אקולוגיות שבהן המחזור הביולוגי ממשיך ללא השתתפות ישירה של האדם. למשל ביצות, ימים, יערות,

2) מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות (מלאכותיות).- מערכות אקולוגיות שנוצרו על ידי האדם, שיכולות להתקיים רק בתמיכת האדם.

לדוגמה, מערכות חקלאיות (rpech. אגרוס- שדה) - מערכות אקולוגיות מלאכותיות הנובעות מפעילות חקלאית אנושית; טכנולוגיות אקולוגיות - מערכות אקולוגיות מלאכותיות הנובעות מפעילות תעשייתית אנושית; מערכות עירוניות (lat. אורבני) - מערכות אקולוגיות הנובעות מיצירת יישובים אנושיים. ישנם גם סוגי מעבר של מערכות אקולוגיות בין טבעי לאנתרופוגניות, למשל, מערכות אקולוגיות של שטחי מרעה טבעיים המשמשים בני אדם למרעה של חיות משק.

על פי מקור האנרגיה המבטיח את פעילותם החיונית, מערכות אקולוגיות מחולקות לסוגים הבאים:

1) מערכות אקולוגיות אוטוטרופיות- אלו הן מערכות אקולוגיות המספקות לעצמן אנרגיה המתקבלת מהשמש, בשל תמונות משלואו אורגניזמים כימוטרופיים. רוב המערכות האקולוגיות הטבעיות וחלקן האנתרופוגניות שייכות לסוג זה. זה כולל גם מערכות אקולוגיות טבעיות המסוגלות לייצר עודפים חומר אורגני, שניתן לצבור או להסיר למערכות אקולוגיות אחרות.

במערכות אקולוגיות חקלאיות, אדם תורם אנרגיה, הנקראת אנתרופוגנית (דשנים, דלק לטרקטורים וכו'). אך תפקידו אינו משמעותי בהשוואה לאנרגיית השמש המשמשת את המערכת האקולוגית.

לְהַבחִין טִבעִי(טבעי) ו אנתרופוגנימערכות אקולוגיות (מלאכותיות). לדוגמה, אחו שנוצר בהשפעת גורמים טבעיים מייצג מערכת אקולוגית טבעית. אחו שנוצר כתוצאה מהרס של קהילה טבעית (למשל על ידי ניקוז ביצה) והחלפתה בתערובת דשא הוא מערכת אקולוגית אנתרופוגנית.

מערכות אקולוגיות יכולות להיות קרקע, אדמה(יערות, ערבות, מדבריות) ו מים(ביצות, אגמים, בריכות, נהרות, ימים). בשונה מערכות אקולוגיותמינים שונים לחלוטין כלולים, אך בהכרח חלקם ממלאים את תפקידם של יצרנים, השני - צרכנים, והשלישי - מפרקים. לדוגמה, מערכות אקולוגיות של יער ובריכות שונות בהרכב המינים, אך מכילות את כל שלוש הקבוצות הפונקציונליות. ביער היצרנים הם עצים, שיחים, עשבים, טחבים, ובבריכה - צמחי מים, אצות, כחול-ירוק. צרכני היער כוללים בעלי חיים, ציפורים, חסרי חוליות המאכלסים את קרקע היער והאדמה. בבריכה הצרכנים הם דגים, דו-חיים, סרטנים וחרקים. מפרקים ביער מיוצגים על ידי צורות יבשתיות, ובבריכה - על ידי מים.

הטבע הוא רב פנים ויפה. אנו יכולים לומר שזו מערכת שלמה הכוללת גם טבע חי וגם טבע דומם. בתוכו יש עוד הרבה מערכות שונות שנחותות ממנו בקנה מידה. אבל לא כולם נוצרו לחלוטין על ידי הטבע. בחלקם תורם אדם. הגורם האנתרופוגני יכול לשנות באופן קיצוני את הנוף הטבעי ואת האוריינטציה שלו.

אגרו-קוסיסטם - הנובע מפעילות אנתרופוגנית. אנשים יכולים לחרוש את האדמה, לשתול את השטח בעצים, אבל לא משנה מה נעשה, תמיד היינו מוקפים ונהיה מוקפים בטבע. זה חלק מהמוזרויות שלו. במה שונות מערכות חקלאיות ממערכות אקולוגיות טבעיות? זה שווה בדיקה.

בדרך כלל

באופן כללי, מערכת אקולוגית היא כל שילוב של רכיבים אורגניים ואי-אורגניים שיש בו מחזור של חומרים.

בין אם היא טבעית או מעשה ידי אדם, זו עדיין מערכת אקולוגית. אבל בכל זאת, במה נבדלות מערכות חקלאיות ממערכות אקולוגיות טבעיות? על הכל לפי הסדר.

מערכת אקולוגית טבעית

מערכת טבעית, או כפי שהיא מכונה גם ביו-גאוצנוזיס, היא שילוב של רכיבים אורגניים ואי-אורגניים על חלקה של פני כדור הארץ עם הומוגניות תופעת טבע: אטמוספרה, סלעים, תנאים הידרולוגיים, קרקעות, צמחים, בעלי חיים ועולם המיקרואורגניזמים.

למערכת הטבעית מבנה משלה, הכולל את המרכיבים הבאים. יצרנים, או כפי שהם נקראים גם, אוטוטרופים, הם כל אותם צמחים המסוגלים לייצר חומר אורגני, כלומר מסוגלים לבצע פוטוסינתזה. צרכנים הם אלה שאוכלים צמחים. ראוי לציין שהם שייכים לסדר הראשון. בנוסף, יש צרכנים והזמנות אחרות. ולבסוף, קבוצה נוספת היא קבוצת המפרקים. נהוג לכלול סוגים שונים של חיידקים, פטריות.

מבנה המערכת האקולוגית הטבעית

בכל מערכת אקולוגית נבדלים שרשראות מזון, מארג מזון ורמות טרופיות. שרשרת המזון היא העברה רציפה של אנרגיה. מארג מזון הוא כל שרשראות המחוברות זו לזו. רמות טרופיות הן המקומות שאורגניזמים תופסים בשרשרות המזון. היצרנים שייכים לרמה הראשונה ממש, צרכני הסדר הראשון שייכים לשנייה, צרכני הסדר השני לשלב השלישי, וכן הלאה.

שרשרת ספרופיטית, או פגיעה אחרת, מתחילה בשרידים מתים ומסתיימת בסוג של חיה. יש שרשרת מזון אוכלת כל. מרעה מרעה) בכל מקרה מתחיל באורגניזמים פוטוסינתטיים.

זה הכל על biogeocenosis. במה שונות מערכות חקלאיות ממערכות אקולוגיות טבעיות?

אגרו-אקוסיסטם

אגרו-אקוסיסטם היא מערכת אקולוגית שנוצרה על ידי האדם. זה כולל גנים, אדמה לעיבוד, כרמים, פארקים.

כמו הקודם, האגרו-אקוסיסטם כולל את הבלוקים הבאים: יצרנים, צרכנים, מפרקים. הראשונים הם צמחים תרבותיים, עשבים שוטים, צמחי מרעה, גנים וחגורות יער. צרכנים הם כולם חיות משק ובני אדם. בלוק המפרק הוא קומפלקס של אורגניזמים בקרקע.

סוגי מערכות חקלאיות

יצירת נופים אנתרופוגניים כוללת מספר סוגים:

• נופים חקלאיים: אדמות עיבוד, מרעה, אדמות שלחין, גנים ואחרים;
• יער: פארקי יער, חגורות מחסה;
• מים: בריכות, מאגרים, תעלות;
• עירוני: ערים, עיירות;
• תעשייתי: מכרות, מחצבות.

יש סיווג נוסף של מערכות חקלאיות.

סוגי מערכות חקלאיות

בהתאם לרמת השימוש הכלכלי, המערכות מחולקות ל:

• אגרוספירה (מערכת אקולוגית גלובלית),
• נוף חקלאי,
• אגרו-אקוסיסטם,
• אגרוצנוזה.

תלוי באנרגיה אזורי טבעהחלוקה מתבצעת:

• טְרוֹפִּי;
• סוּבּ טְרוֹפִּי;
• לְמַתֵן;
• טיפוסים ארקטיים.

הראשון מאופיין באספקת חום גבוהה, צמחייה רציפה ודומיננטיות של גידולים רב-שנתיים. השנייה - שתי תקופות של צמחייה, דהיינו קיץ וחורף. לסוג השלישי יש רק עונת גידול אחת, כמו גם תקופה רדומה ארוכה. באשר לסוג הרביעי, כאן גידול יבולים קשה מאוד בגלל טמפרטורות נמוכות, כמו גם התקפי קור במשך זמן רב.

מגוון תכונות

כל הצמחים התרבותיים חייבים להיות בעלי תכונות מסוימות. ראשית, פלסטיות אקולוגית גבוהה, כלומר, היכולת לייצר יבולים במגוון רחב של תנודות בתנאי אקלים.

שנית, ההטרוגניות של אוכלוסיות, כלומר בכל אחת מהן צריכים להיות צמחים שונים במאפיינים כגון זמן פריחה, עמידות לבצורת ועמידות לכפור.

שלישית, קדימות - היכולת להתפתחות מהירה, שתעלה על התפתחות עשבים שוטים.

רביעית, עמידות למחלות פטרייתיות ואחרות.

חמישית, עמידות בפני חרקים מזיקים.

מערכות השוואתיות ואגרו-אקולוגיות

בנוסף, כאמור לעיל, מערכות אקולוגיות אלו שונות מאוד במספר תכונות אחרות. בניגוד לטבע, במערכת האגרואקולוגית, הצרכן העיקרי הוא האדם עצמו. הוא זה שמבקש למקסם את קבלת הייצור הראשוני (יבול) ומשני (משק חי). הצרכן השני הם חיות משק.

ההבדל השני הוא שהמערכת האגרואקולוגית נוצרת ומווסתת על ידי האדם. אנשים רבים שואלים מדוע מערכת אגרואקולוגית פחות עמידה ממערכת אקולוגית. העניין הוא שיש להם יכולת ביטוי חלש לוויסות עצמי ולהתחדשות עצמית. ללא התערבות אנושית, הם קיימים רק לזמן קצר.

ההבדל הבא הוא בחירה. היציבות של המערכת האקולוגית הטבעית מובטחת על ידי הברירה הטבעית. במערכת האגרואקולוגית, הוא מלאכותי, מסופק על ידי האדם ומכוון להשגת הייצור המקסימלי האפשרי. האנרגיה שמקבלת המערכת החקלאית כוללת את השמש וכל מה שנותן האדם: השקיה, דשנים וכדומה.

ביו-גאוצנוזה טבעית ניזונה רק מאנרגיה טבעית. ככלל, צמחים הגדלים על ידי האדם כוללים מספר מינים, בעוד שהמערכת האקולוגית הטבעית מגוונת מאוד.

איזון תזונתי שונה הוא הבדל נוסף. תוצרי הצמחים במערכת אקולוגית טבעית משמשים רשתות מזון רבות, אך עדיין חוזרים למערכת. מסתבר שמחזור החומרים.

במה שונות מערכות חקלאיות ממערכות אקולוגיות טבעיות?

מערכות טבעיות ואגרו-אקולוגיות שונות זו מזו במובנים רבים: צמחים, צריכה, חיוניות, עמידות בפני מזיקים ומחלות, מגוון המינים, סוג הבחירה ותכונות רבות אחרות.

למערכת אקולוגית מעשה ידי אדם יש גם יתרונות וגם חסרונות. למערכת הטבעית, בתורה, לא יהיו חסרונות כלשהם. הכל יפה והרמוני בו.

בעת יצירת מערכות מלאכותיות, אדם חייב להתייחס בזהירות לטבע כדי לא להפריע להרמוניה זו.

קהילות אקולוגיות. מינים ומבנה מרחבי של מערכות אקולוגיות.

מערכת אקולוגית - מערכת ביולוגית המורכבת מקהילה של אורגניזמים חיים (ביוקנוזה), בית הגידול שלהם (ביוטופ), מערכת קשרים המחליפים ביניהם חומר ואנרגיה.
ביוקנוזה היא קבוצה מאורגנת של אוכלוסיות מקושרות של צמחים, בעלי חיים, פטריות ומיקרואורגניזמים החיים יחד באותם תנאי סביבה.
ביוספרה - קליפת כדור הארץ, המאוכלסת באורגניזמים חיים, תחת השפעתם ונכבשה בתוצרי פעילותם החיונית; "סרט החיים"; המערכת האקולוגית העולמית של כדור הארץ.

2. מלאו את הטבלה.

קהילות אקולוגיות

3. אילו תכונות עומדות בבסיס הסיווג של מערכות אקולוגיות?
בעת סיווג מערכות אקולוגיות יבשתיות, משתמשים בדרך כלל בסימנים של קהילות צמחים (המהווים את הבסיס למערכות אקולוגיות) וסימנים אקלימיים (אזוריים). אז, סוגים מסוימים של מערכות אקולוגיות נבדלים, למשל, טונדרת חזזיות, טונדרת אזוב, יער מחטניים (אשוחית, אורן), יער נשירים (יער ליבנה), יער גשם (טרופי), ערבות, שיחים (יער ערבה), ביצה עשבונית, ביצת ספגנום. לעתים קרובות, הסיווג של מערכות אקולוגיות טבעיות מבוסס על מאפיין סימנים אקולוגייםבתי גידול, הדגשת קהילות של חופי ים או מדפים, אגמים או בריכות, כרי שיטפונות או כרי דשא, מדבריות סלעית או חולית, יערות הרים, שפכים (שפכים של נהרות גדולים) וכו'.

4. מלאו את הטבלה.

מאפיינים השוואתיים של מערכות אקולוגיות טבעיות ומלאכותיות

5. מהי החשיבות של אגרוביוקנוזות בחיי האדם?
Agrobiocenoses מספקים לאנושות כ-90% מאנרגיית המזון.

6. פירוט הפעילויות העיקריות שבוצעו לשיפור מצב המערכות האקולוגיות של הערים.
גינון העיר: יצירת פארקים, כיכרות, שטחים ירוקים, ערוגות, ערוגות, שטחים ירוקים סביב מפעלי תעשייה. עמידה בעקרונות האחידות וההמשכיות בהצבת שטחים ירוקים.

7. מה הכוונה במבנה קהילה?
זהו היחס בין קבוצות שונות של אורגניזמים הנבדלות במיקומן השיטתי, בתפקידם בתהליכי העברת אנרגיה וחומר, במקום התפוס בחלל, ברשת המזון או ברשת הטרופית, או במזל אחר שהוא חיוני להבנת דפוסי התפקוד של מערכות אקולוגיות טבעיות.

8. מלאו את הטבלה.

מבנה קהילה

קשרי מזון, מחזור חומר והמרת אנרגיה במערכות אקולוגיות

1. הגדירו את המושגים.
שרשרת מזון - סדרה של מינים של צמחים, בעלי חיים, פטריות ומיקרואורגניזמים הקשורים זה לזה בקשרים: מזון - צרכן (רצף של אורגניזמים שבו מתרחשת העברה מדורגת של חומר ואנרגיה ממקור לצרכן).
מארג מזון הוא תרשים של כל קשרי המזון (טרופיים) בין מינים בקהילה.
רמה טרופית- זוהי קבוצה של אורגניזמים, שבהתאם לדרך האכילה וסוג המזון, מהווים חוליה מסוימת בשרשרת המזון.

2. במה נבדלות שרשראות מרעה משרשרות דטריטליות?
בשרשרת המרעה זורמת אנרגיה מצמחים דרך אוכלי עשב לטורפים. זרימת האנרגיה המגיעה מחומר אורגני מת ועוברת דרך מערכת המפרקים נקראת שרשרת הדטריטוס.

3. מלאו את הטבלה.

רמות טרופיות של המערכת האקולוגית

4. מהי המהות של מחזור החומרים במערכת אקולוגית?
לא ניתן להעביר אנרגיה במעגל קסמים, היא מבוזבזת והופכת לאנרגיה של קשרים כימיים וחום. החומר יכול להיות מועבר במחזורים סגורים, להסתובב שוב ושוב בין אורגניזמים חיים לבין הסביבה.

5. בצע את העבודה המעשית.
1. עריכת תוכניות להעברת חומרים ואנרגיה (שרשרת מזון)
ציין את האורגניזמים שאמורים להיות במקומות החסרים בשרשרות המזון הבאות.

2. מהרשימה המוצעת של אורגניזמים, הרכיבו את קורי המזון של דטריט ומרעה: דשא, שיח פירות יער, זבוב, ציצי, נחש, ארנבת, זאב, חיידקי ריקבון, יתוש, חגב.

6. מה מגביל את אורכה של כל שרשרת מזון במערכת אקולוגית?
אורגניזמים חיים, אוכלים נציגי הרמה הקודמת, מקבלים את האנרגיה האצורה בתאים וברקמות שלה. חלק ניכר מהאנרגיה הזו (עד 90%) מושקע בתנועה, נשימה, חימום הגוף וכו'. ורק 10% צוברים בגופו צורה של חלבונים (שרירים), שומנים (רקמת שומן). לפיכך, רק 10% מהאנרגיה שנצברה ברמה הקודמת מועברת לרמה הבאה. לכן שרשראות המזון לא יכולות להיות ארוכות במיוחד.

7. מה הכוונה בפירמידות אקולוגיות? אילו סוגים מבדילים ביניהם?
זוהי דרך להציג באופן גרפי את היחס בין רמות טרופיות שונות במערכת אקולוגית. יכול להיות משלושה סוגים:
1) פירמידת המספרים - משקפת את מספר האורגניזמים בכל רמה טרופית;
2) פירמידת ביומסה - משקפת את הביומסה של כל רמה טרופית;
3) פירמידת אנרגיה - מציגה את כמות האנרגיה שעברה בכל רמה טרופית במהלך פרק זמן מסוים.

8. יכול פירמידה אקולוגיתלהיות הפוך? תמכו את תשובתכם בדוגמה ספציפית.
אם שיעור ההתרבות של אוכלוסיית הטרף גבוה, הרי שגם עם ביומסה נמוכה, אוכלוסיה כזו יכולה להוות מקור מזון מספיק לטורפים בעלי ביומסה גבוהה יותר, אך שיעור רבייה נמוך. מסיבה זו, הפירמידות של שפע או ביומסה עשויות להיות הפוכות, כלומר לרמות טרופיות נמוכות עשויות להיות פחות צפיפות וביומסה מאשר גבוהות יותר.
לדוגמה:
1) חרקים רבים יכולים לחיות ולהאכיל מעץ אחד.
2) פירמידה הפוכה של ביומסה אופיינית למערכות אקולוגיות ימיות, שבהן היצרנים העיקריים (אצות פיטופלנקטון) מתחלקים מהר מאוד, והצרכנים שלהם (סרטנים זופלנקטונים) גדולים בהרבה, אך מתרבים הרבה יותר לאט. לחולייתנים ימיים יש מסה גדולה עוד יותר ומחזור רבייה ארוך.

9. לפתור בעיות סביבתיות.
משימה 1. חשב את כמות הפלנקטון (בק"ג) הדרושה לדולפין במשקל 350 ק"ג לגדול בים.

פִּתָרוֹן. הדולפין, אוכל דגים טורפים, צבר בגופו רק 10% ממסת המזון הכוללת, בידיעה שהוא שוקל 350 ק"ג, בואו נמציא את הפרופורציה.
350 ק"ג - 10%,
X - 100%.
בוא נמצא למה X שווה. X \u003d 3500 ק"ג. (דג טורף). משקל זה הוא רק 10% מהמסה של דגים לא טורפים שהם אכלו. בוא נעשה את הפרופורציה שוב.
3500 ק"ג - 10%
X - 100%
Х=35,000 ק"ג (מסה של דגים לא טורפים)
כמה פלנקטון הם היו צריכים לאכול כדי לקבל את המשקל הזה? בואו נעשה פרופורציה.
35,000 ק"ג - 10%
X \u003d 100%
X = 350,000 ק"ג
תשובה: כדי שדולפין במשקל 350 ק"ג יגדל, יש צורך ב-350,000 ק"ג פלנקטון.

משימה 2. כתוצאה מהמחקר התברר שלאחר השמדת עופות דורסים, מספר עופות הציד, שהשמידו קודם לכן, גדל תחילה במהירות, אך לאחר מכן יורד במהירות. כיצד ניתן להסביר דפוס זה?

תשובה: כדי לענות על שאלה זו, יש צורך לקחת בחשבון את ההוראות הבאות: עלייה "בלתי מבוקרת" במספר ציפורי הציד מביאה לדלדול מלאי המזון, להחלשת עמידותם של אורגניזמים של ציפורים למחלות, התפשטות מהירה של זיהום. , ניוון, פוריות מופחתת ומוות המוני של ציפורים ממחלות.

משימה 3. דפניות הניזונות מאצות פלנקטוניות הונחו בכלי. לאחר מכן, מספר האצות ירד, אך ייצור ביומסה של אצות (נמדד לפי קצב חלוקת התא) גדל. מהם ההסברים האפשריים לתופעה זו?

תשובה: כתוצאה מחילוף החומרים, דפניה מפרישה חומרים שמאיצים את גדילת האצות (בסיס המזון שלהן), ובכך משיגה איזון אקולוגי.

גורמים לקיימות ולשינוי המערכת האקולוגית

1. הגדירו את המושגים.
ירושה היא תהליך טבעי ועקבי של שינוי קהילות באזור מסוים, הנגרם מאינטראקציה של אורגניזמים חיים זה עם זה וסביבתם האביוטית.
נשימה קהילתית- באקולוגיה, עלויות האנרגיה הכוללות, כלומר הייצור הכולל של אוטוטרופים במונחי אנרגיה, תואמת בדיוק את עלויות האנרגיה שנועדו להבטיח את הפעילות החיונית של האורגניזמים המרכיבים אותה.

2. מה הכוונה בשיווי משקל בקהילה, ואיזו משמעות יש לזה לקיומה בכללותו?
הביומסה של אורגניזמים ברצף אידיאלי נשארת קבועה, והמערכת עצמה נמצאת בשיווי משקל. אם "הנשימה הכוללת" קטנה מהייצור הראשוני הגולמי, תתרחש הצטברות של חומר אורגני במערכת האקולוגית, אם יותר - הירידה שלה. שניהם יובילו לשינויים בקהילה. עם עודף של משאב, תמיד יהיו מינים שיכולים לשלוט בו, עם מחסור בו, חלק מהמינים ימותו. שינויים כאלה מהווים את המהות של רצף אקולוגי. תכונה עיקריתשל תהליך זה טמון בעובדה ששינויים בקהילה מתרחשים תמיד בכיוון של מצב שיווי משקל. כל שלב של רצף הוא קהילה עם דומיננטיות של מינים וצורות חיים מסוימות. הם מחליפים זה את זה עד שמתרחש מצב של שיווי משקל יציב.

3. מלאו את הטבלה.

סוגי ירושה

4. מה קובע את משך הירושה?
משך הירושה נקבע במידה רבה על ידי מבנה הקהילה.
רצפים משניים מתקדמים הרבה יותר מהר. זה מוסבר בעובדה שהקהילה הראשונית משאירה אחריה כמות מספקת של חומרים מזינים, אדמה מפותחת, שיוצרת תנאים לצמיחה מואצת ופיתוח של מתיישבים חדשים.

5. מהם היתרונות של קהילה בוגרת על פני קהילה צעירה?
קהילה בוגרת, עם הגיוון הרב ושפעת האורגניזמים, המבנה הטרופי המפותח שלה ותזרימי אנרגיה מאוזנים, מסוגלת לעמוד בשינויים בגורמים פיזיקליים (כגון טמפרטורה, לחות) ואפילו סוגים מסוימים של זיהום כימי במידה הרבה יותר גדולה מאשר קהילה צעירה.

6. מה החשיבות ביכולת לנהל את התהליכים המתרחשים בקהילה?
אדם יכול לקצור יבול עשיר בצורה של מוצרים טהורים, תומכים באופן מלאכותי שלבים מוקדמיםקהילת ירושה. מצד שני, היציבות של קהילה בוגרת, יכולתה לעמוד בהשפעת גורמים פיזיים (ואפילו לנהל אותם) היא נכס חשוב מאוד ורצוי מאוד. יחד עם זאת, הפרעות שונות של מערכות אקולוגיות בוגרות עלולות להוביל להפרעות אקולוגיות שונות. הפיכתה של הביוספרה למרבד עצום אחד של אדמה חקלאית טומנת בחובה סכנה גדולה. לכן יש צורך ללמוד כיצד לנהל נכון את התהליכים בקהילה על מנת למנוע אסון אקולוגי.

מערכות אקולוגיות הן קומפלקסים טבעיים מאוחדים שנוצרים על ידי שילוב של אורגניזמים חיים ובתי הגידול שלהם. מדע האקולוגיה עוסק בחקר תצורות אלה.

המונח "מערכת אקולוגית" הופיע בשנת 1935. האקולוג האנגלי א' טנסלי הציע להשתמש בו. קומפלקס טבעי או טבעי-אנתרופוגני בו מרכיבים חיים ועקיפים נמצאים בקשר הדוק באמצעות חילוף החומרים וההפצה של זרימת האנרגיה - כל זה כלול במושג "מערכת אקולוגית". סוגי המערכות האקולוגיות שונות. יחידות תפקוד בסיסיות אלו של הביוספרה מחולקות לקבוצות נפרדות ונלמדות על ידי מדעי הסביבה.

סיווג מקור

ישנן מערכות אקולוגיות שונות על הפלנטה שלנו. סוגי מערכות אקולוגיות מסווגות בצורה מסוימת. עם זאת, אי אפשר לקשר יחד את המגוון של יחידות אלה של הביוספרה. לכן יש כמה סיווגים של מערכות אקולוגיות. למשל, הם מבחינים ביניהם לפי מוצא. זֶה:

1. מערכות אקולוגיות טבעיות (טבעיות).. אלה כוללים את אותם קומפלקסים שבהם מחזור החומרים מתבצע ללא כל התערבות אנושית.
2. מערכות אקולוגיות מלאכותיות (אנתרופוגניות).הם נוצרו על ידי האדם ויכולים להתקיים רק בתמיכתו הישירה.

מערכות אקולוגיות טבעיות

למתחמים טבעיים הקיימים ללא התערבות אנושית יש סיווג פנימי משלהם. ישנם את הסוגים הבאים של מערכות אקולוגיות טבעיות על בסיס אנרגיה:

תלוי לחלוטין בקרינת השמש;

קבלת אנרגיה לא רק מהגוף השמימי, אלא גם ממקורות טבעיים אחרים.

הראשון מבין שני סוגים אלה של מערכות אקולוגיות אינו פרודוקטיבי. עם זאת, מתחמים טבעיים כאלה חשובים ביותר עבור הפלנטה שלנו, מכיוון שהם קיימים על פני שטחים נרחבים ומשפיעים על היווצרות האקלים, מטהרים כמויות גדולות של האטמוספירה וכו'.

קומפלקסים טבעיים המקבלים אנרגיה מכמה מקורות הם היצרניים ביותר.

יחידות מלאכותיות של הביוספרה

גם מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות שונות. סוגי המערכות האקולוגיות הנכללות בקבוצה זו כוללים:

מערכות אגרו-אקולוגיות המופיעות כתוצאה מחקלאות אנושית;

טכנו-אקוסיסטמים הנובעים מהתפתחות התעשייה;

מערכות אקולוגיות עירוניות הנובעות מיצירת התנחלויות.

כל אלה הם סוגים של מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות שנוצרו בהשתתפות ישירה של האדם.

מגוון מרכיבים טבעיים של הביוספרה

סוגים וסוגים של מערכות אקולוגיות ממקור טבעי שונים. יתרה מכך, שוחרי איכות הסביבה מבחינים ביניהם על סמך התנאים האקלימיים והטבעיים של קיומם. לפיכך, יש שלוש קבוצות שורה שלמהיחידות שונות של הביוספרה.

הסוגים העיקריים של מערכות אקולוגיות ממקור טבעי:

קרקע, אדמה;

מים מתוקים;

ימי.

מתחמי קרקע טבעיים

מגוון סוגי מערכות אקולוגיות יבשתיות כולל:

טונדרה ארקטית ואלפינית;

יערות בוריאליים מחטניים;

מסיבים נשירים של האזור הממוזג;

סוואנות ואדמות עשב טרופיים;

Chaparrals, שהם אזורים עם קיץ יבש וחורף גשום;

מדבריות (הן שיח והן עשב);

יערות טרופיים ירוקי-עד למחצה הממוקמים באזורים עם עונות יבשות ורטובות בולטות;

יערות גשם טרופיים ירוקי עד.

בנוסף לסוגים העיקריים של מערכות אקולוגיות, יש גם מערכות מעבר. אלו הם יער-טונדרות, מדבריות למחצה וכו'.

סיבות לקיומם של סוגים שונים של מתחמי טבע

לפי איזה עיקרון נמצאות מערכות אקולוגיות טבעיות שונות על הפלנטה שלנו? סוגי מערכות אקולוגיות ממקור טבעי נמצאים באזור זה או אחר בהתאם לכמות המשקעים וטמפרטורת האוויר. ידוע כי לאקלים באזורים שונים בעולם יש הבדלים משמעותיים. יחד עם זאת, כמות המשקעים השנתית אינה זהה. זה יכול לנוע בין 0 ל-250 מילימטרים או יותר. במקרה זה, המשקעים יורדים באופן שווה לאורך כל עונות השנה, או יורדים בחלק העיקרי לתקופה רטובה מסוימת. הטמפרטורה השנתית הממוצעת משתנה גם על הפלנטה שלנו. יכולים להיות לו ערכים מערכים שליליים להגיע לשלושים ושמונה מעלות צלזיוס. קביעות החימום של מסות אוויר שונה גם היא. ייתכן שלא יהיו לו הבדלים משמעותיים במהלך השנה, כמו, למשל, ליד קו המשווה, או שהוא עשוי להשתנות כל הזמן.

מאפיינים של מתחמים טבעיים

מגוון סוגי המערכות האקולוגיות הטבעיות של הקבוצה היבשתית מוביל לעובדה שלכל אחת מהן יש משלה תכונות ייחודיות. אז בטונדרה, שנמצאות מצפון לטייגה, יש אקלים קר מאוד. אזור זה מאופיין בטמפרטורה שנתית ממוצעת שלילית ובשינוי של יום ולילה קוטבי. הקיץ באזורים אלה נמשך רק כמה שבועות. יחד עם זאת, לכדור הארץ יש זמן להפשיר לעומק של מטר קטן. כמות המשקעים בטונדרה היא פחות מ-200-300 מילימטרים במהלך השנה. בשל תנאי אקלים כאלה, אדמות אלה עניות בצמחייה, המיוצגות על ידי חזזיות הגדלות לאט, אזוב, כמו גם שיחי לינגון ואוכמניות ננסיים או זוחלים. לפעמים אפשר להיפגש

גם עולם החיות אינו עשיר. הוא מיוצג על ידי איילים, יונקים קטנים חופרים וטורפים כמו ארמין, שועל ארקטי וסמור. עולם הציפורים מיוצג על ידי ינשוף מושלג, גפת שלג וצמר. חרקים בטונדרה הם בעיקר מיני דיפטרה. המערכת האקולוגית של הטונדרה פגיעה מאוד בגלל חוסן לקוי.

הטייגה, הממוקמת באזורים הצפוניים של אמריקה ואירוסיה, מגוונת מאוד. מערכת אקולוגית זו מאופיינת בקור ו חורף ארוךוהרבה שלג. הצמחייה מיוצגת על ידי יערות מחטניים ירוקי עד, שבהם צומחים אשוח ואשוח, אורן וגש. נציגים של עולם החי - איילים וגיריות, דובים וסנאים, צובלים וזאבים, זאבים ולינקסים, שועלים ומינקים. הטייגה מאופיינת בנוכחותם של אגמים וביצות רבים.

המערכות האקולוגיות הבאות מיוצגות על ידי יערות רחבי עלים. סוגי מערכות אקולוגיות מסוג זה נמצאים במזרח ארצות הברית, במזרח אסיה ובתוך מערב אירופה. זהו אזור אקלים עונתי בו הטמפרטורות יורדות מתחת סימן אפס, ובמהלך השנה יורד מ-750 ל-1500 מ"מ של משקעים. הצומח של מערכת אקולוגית כזו מיוצג על ידי עצים רחבי עלים כמו אשור ואלון, אפר וטיליה. יש כאן שיחים ושכבת עשב עבה. הפאונה מיוצגת על ידי דובים ואיילים, שועלים ולינקסים, סנאים ורצים. ינשופים ונקרים, קיכלי ובזים חיים במערכת אקולוגית כזו.

אזורי הערבות הממוזגים נמצאים באירואסיה ובצפון אמריקה. עמיתיהם הם טוסוקים בניו זילנד, וכן פמפות בדרום אמריקה. האקלים באזורים אלה הוא עונתי. בקיץ, האוויר מתחמם מחום בינוני לערכים גבוהים מאוד. טמפרטורות החורף שליליות. במהלך השנה יש בין 250 ל-750 מילימטרים של משקעים. הצומח של הערבות מיוצג בעיקר על ידי עשבי דשא. בין החיות יש ביזונים ואנטילופות, סייגות וסנאי אדמה, ארנבות ומרמיטות, זאבים וצבועים.

Chaparrals ממוקמים בים התיכון, כמו גם בקליפורניה, ג'ורג'יה, מקסיקו ועל החוף הדרומי של אוסטרליה. אלו אזורים רכים. אקלים ממוזג, שם יורדים 500 עד 700 מילימטרים של משקעים במהלך השנה. מהצמחייה יוצאים שיחים ועצים בעלי עלים קשים ירוקי עד כמו פיסטוק בר, דפנה וכו'.

מערכות אקולוגיות כמו סוואנות ממוקמות במזרח ובמרכז אפריקה, בדרום אמריקה ובאוסטרליה. רובם נמצאים בדרום הודו. אלו הם אזורים של אקלים חם ויבש, שבהם יורדים בין 250 ל-750 מ"מ של משקעים במהלך השנה. הצמחייה עשבונית בעיקרה, רק בחלק מהמקומות יש עצים נשירים נדירים (דקלים, באובב ושיטים). עולם החי מיוצג על ידי זברות ואנטילופות, קרנפים וג'ירפות, נמרים ואריות, נשרים וכו' ישנם הרבה חרקים מוצצי דם באזורים אלו, כמו זבובי טצה.

מדבריות מצויים באזורים מסוימים באפריקה, בצפון מקסיקו וכו'. האקלים יבש, עם פחות מ-250 מ"מ של משקעים בשנה. ימים במדבר חמים ולילות קרים. הצמחייה מיוצגת על ידי קקטוסים ושיחים דלילים עם מערכת שורשים נרחבת. סנאי קרקע וג'רבואה, אנטילופות וזאבים נפוצים בקרב נציגי עולם החי. זוהי מערכת אקולוגית שבירה, שנהרסת בקלות על ידי שחיקת מים ורוחות.

יערות נשירים טרופיים ירוקי עד למחצה נמצאים במרכז אמריקה ובאסיה. באזורים אלו חל שינוי בעונות היבשות והרטיבות. כמות המשקעים השנתית הממוצעת היא בין 800 ל-1300 מ"מ. יערות טרופיים מאוכלסים בחיות בר עשירות.

יערות גשם טרופיים ירוקי עד נמצאים בחלקים רבים של הפלנטה שלנו. הם נמצאים במרכז אמריקה, בצפון דרום אמריקה, בחלק המרכזי והמערבי של אפריקה המשוונית, באזורי החוף של צפון מערב אוסטרליה, כמו גם באיי האוקיינוס ​​השקט ו האוקיינוסים ההודיים. תנאי האקלים החמים באזורים אלה אינם נבדלים עונתית. כמות המשקעים הכבדה חורגת מהמגבלה של 2500 מ"מ לאורך כל השנה. מערכת זו נבדלת במגוון עצום של חי וצומח.

למתחמים טבעיים קיימים, ככלל, אין גבולות ברורים. חייב להיות אזור מעבר ביניהם. זה לא כרוך רק באינטראקציה של אוכלוסיות סוגים שוניםמערכות אקולוגיות, אבל יש גם סוגים מיוחדים של אורגניזמים חיים. לפיכך, אזור המעבר כולל מגוון גדול יותר של נציגי החי והצומח מאשר השטחים הסמוכים לו.

מים מתחמי טבעי

יחידות אלו של הביוספרה יכולות להתקיים במקווי מים מתוקים ובימים. הראשון שבהם כולל מערכות אקולוגיות כמו:

Lentic הם מאגרים, כלומר, מים עומדים;

לוטיק, מיוצג על ידי נחלים, נהרות, מעיינות;

אזורי עלייה בהם מתקיים דיג פרודוקטיבי;

מיצרים, מפרצים, שפכים, שהם שפכים;

אזורי שוניות מים עמוקים.

דוגמה לתסביך טבעי

אקולוגים מבחינים במגוון רחב של סוגים של מערכות אקולוגיות טבעיות. אף על פי כן, קיומו של כל אחד מהם מתרחש על פי אותו דפוס. על מנת להבין בצורה הכי עמוקה את האינטראקציה של כל היצורים החיים והלא חיים ביחידה של הביוספרה, שקול את המין לכל המיקרואורגניזמים ובעלי החיים החיים כאן יש השפעה ישירה על ההרכב הכימי של האוויר והאדמה.

האחו הוא מערכת מאוזנת הכוללת אלמנטים שונים. חלקם יצרני מאקרו, שהם צמחייה עשבונית, יוצרים מוצרים אורגניים של קהילה יבשתית זו. יתרה מכך, חיי המכלול הטבעי מתבצעים על חשבון שרשרת המזון הביולוגית. חיות צמחים או צרכנים ראשוניים ניזונים מעשבי אחו וחלקיהם. אלה הם נציגים כאלה של החי כמו אוכלי עשב וחרקים גדולים, מכרסמים ומינים רבים של חסרי חוליות (גופר וארנבת, חוגלה וכו ').

צרכנים ראשוניים נאכלים על ידי צרכנים משניים, הכוללים עופות טורפים ויונקים (זאב, ינשוף, נץ, שועל וכו'). מפחיתים נוספים מחוברים לעבודה. בלתי אפשרי בלעדיהם תיאור מלאמערכות אקולוגיות. מינים של פטריות וחיידקים רבים הם אלמנטים אלה בקומפלקס הטבעי. מפחיתים מפרקים מוצרים אורגניים למצב מינרלי. אם תנאי טמפרטורהחיובי, ואז שרידי צמחים וחיות מתות מתפרקים במהירות חיבורים פשוטים. חלק מהרכיבים הללו מכילים סוללות שנשטפות החוצה ועושות שימוש חוזר. החלק היציב יותר של שאריות אורגניות (חומוס, תאית וכו') מתפרק לאט יותר, ומזין את עולם הצומח.

מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות

המתחמים הטבעיים הנזכרים לעיל מסוגלים להתקיים ללא כל התערבות אנושית. המצב שונה לגמרי במערכות אקולוגיות אנתרופוגניות. הקשרים שלהם עובדים רק בהשתתפות ישירה של אדם. לדוגמה, האגרו-אקוסיסטם. התנאי העיקרי לקיומה הוא לא רק שימוש באנרגיה סולארית, אלא גם קבלת "סובסידיות" בצורת מעין דלק.

בחלקה, מערכת זו דומה לזו הטבעית. דמיון עם המתחם הטבעי נצפה במהלך הצמיחה וההתפתחות של צמחים, המתרחשת עקב אנרגיית השמש. עם זאת, חקלאות בלתי אפשרית ללא הכנת קרקע וקציר. ותהליכים אלה דורשים סובסידיות אנרגיה של החברה האנושית.

לאיזה סוג של מערכת אקולוגית שייכת העיר? זהו קומפלקס אנתרופוגני, בו יש חשיבות רבה לאנרגיית הדלק. צריכתו בהשוואה לזרימת אור השמש גבוהה פי שניים עד שלושה. ניתן להשוות את העיר למערכות אקולוגיות במעמקי הים או במערות. אחרי הכל, קיומם של הביוגאוקנוזים המסוימים הללו תלוי במידה רבה באספקת חומרים ואנרגיה מבחוץ.

מערכות אקולוגיות עירוניות צצו כתוצאה מ תהליך היסטורישנקרא עיור. בהשפעתו עזבה אוכלוסיית המדינות כפריצירת התנחלויות גדולות. בהדרגה, ערים חיזקו יותר ויותר את תפקידן בפיתוח החברה. יחד עם זאת, כדי לשפר את החיים, האדם עצמו יצר מערכת עירונית מורכבת. הדבר הוביל לניתוק מסוים של ערים מהטבע ולשיבוש מתחמי טבע קיימים. ניתן לכנות את מערכת ההתיישבות עירונית. עם זאת, ככל שהתעשייה התפתחה, דברים השתנו במקצת. לאיזה סוג של מערכות אקולוגיות שייכת העיר שבה פועל המפעל או המפעל? במקום זאת, אפשר לקרוא לזה תעשייתי-עירוני. מתחם זה מורכב מאזורי מגורים ושטחים עליהם ממוקמים מתקנים המייצרים מגוון מוצרים. המערכת האקולוגית של העיר שונה מזו הטבעית בזרם שופע יותר ויותר רעיל של פסולת שונות.

כדי לשפר את הסביבה שלהם, אנשים יוצרים מה שנקרא חגורות ירוקות סביב ההתנחלויות שלהם. הם מורכבים מדשאות עשב ושיחים, עצים ובריכות. מערכות אקולוגיות טבעיות קטנות אלו יוצרות מוצרים אורגניים שאינם ממלאים תפקיד מיוחד בחיים העירוניים. לקיום, אנשים צריכים מזון, דלק, מים וחשמל מבחוץ.

תהליך העיור שינה באופן משמעותי את חיי הפלנטה שלנו. ההשפעה של המערכת האנתרופוגנית שנוצרה באופן מלאכותי שינתה את הטבע במידה רבה באזורים נרחבים של כדור הארץ. יחד עם זאת, העיר משפיעה לא רק על אותם אזורים שבהם נמצאים חפצי האדריכלות והבנייה עצמם. זה משפיע על שטחים עצומים ומעבר לכך. לדוגמה, עם עלייה בביקוש למוצרי תעשיית העץ, אדם כורת יערות.

במהלך תפקוד העיר, חומרים רבים ושונים נכנסים לאטמוספירה. הם מזהמים את האוויר ומשנים את תנאי האקלים. בערים יש כיסוי עננים גבוה יותר ופחות שמש, יותר ערפל וטפטוף, והן מעט חמות יותר מאזורים כפריים סמוכים.

הרצאה מספר 5. מערכות אקולוגיות מלאכותיות

5.1 מערכות אקולוגיות טבעיות ומלאכותיות

בביוספרה, בנוסף לביו-גאוצנוזות ומערכות אקולוגיות טבעיות, קיימות קהילות שנוצרו באופן מלאכותי על ידי פעילות כלכלית אנושית - מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות.

מערכות אקולוגיות טבעיות נבדלות במגוון מינים משמעותי, הן קיימות לאורך זמן, הן מסוגלות לוויסות עצמי, יש להן יציבות וגמישות רבה. הביומסה והחומרים התזונתיים שנוצרו בהם נשארים ומשמשים בתוך הביוקנוזים, מעשירים את המשאבים שלהם.

מערכות אקולוגיות מלאכותיות - אגרוקנוזות (שדות חיטה, תפוחי אדמה, גינות ירק, חוות עם מרעה צמודים, בריכות דגים וכו') מהוות חלק קטן משטח הקרקע, אך מספקות כ-90% מאנרגיית המזון.

התפתחות החקלאות מאז ימי קדם לוותה בהרס מוחלט של כיסוי הצמחייה על פני שטחים נרחבים על מנת לפנות מקום למספר קטן של מינים שנבחרו על ידי האדם המתאימים ביותר למאכל.

אולם, בתחילה פעילות אנושית בחברה חקלאית השתלבה במעגל הביוכימי ולא שינתה את זרימת האנרגיה בביוספרה. בייצור החקלאי המודרני גדל באופן דרמטי השימוש באנרגיה מסונתזת בעיבוד מכני של הקרקע, השימוש בדשנים וחומרי הדברה. זה משבש את מאזן האנרגיה הכללי של הביוספרה, מה שעלול להוביל לתוצאות בלתי צפויות.

השוואה בין מערכות אקולוגיות אנתרופוגניות טבעיות ומפושטות

(לפי מילר, 1993)

5.2 מערכות אקולוגיות מלאכותיות

5.2.1 מערכות אגרואקולוגיות

אגרו-אקוסיסטם(מהאגרוס - שדה היווני) - קהילה ביוטית שנוצרה ומתוחזקת באופן קבוע על ידי האדם על מנת להשיג תוצרת חקלאית. בדרך כלל כולל את מכלול האורגניזמים החיים על קרקע חקלאית.

מערכות אגרואקולוגיות כוללות שדות, פרדסים, גינות ירק, כרמים, מתחמי בעלי חיים גדולים עם שטחי מרעה מלאכותיים צמודים.

מאפיין אופייני של מערכות חקלאיות הוא אמינות אקולוגית נמוכה, אך פרודוקטיביות גבוהה של מין אחד (מספר) אחד או זנים של צמחים או בעלי חיים תרבותיים. ההבדל העיקרי שלהם ממערכות אקולוגיות טבעיות הוא המבנה הפשוט שלהם והרכב המינים המדולדל.

מערכות אגרואקולוגיות שונות ממערכות אקולוגיות טבעיות מספר תכונות:

1. מגוון האורגניזמים החיים בהם מצטמצם בחדות כדי להשיג את הייצור הגבוה ביותר האפשרי.

בשדה שיפון או חיטה, בנוסף לחנו-תרבות דגנים, ניתן למצוא רק סוגים בודדים של עשבים שוטים. באחו טבעי המגוון הביולוגי גבוה בהרבה, אך התפוקה הביולוגית נחותה פעמים רבות משדה זרוע.

ויסות מלאכותי של מספרי מזיקים – לרוב תנאי הכרחישמירה על מערכות חקלאיות. לכן, בפרקטיקה החקלאית, נעשה שימוש באמצעים רבי עוצמה כדי לדכא את מספר המינים הבלתי רצויים: חומרי הדברה, קוטלי עשבים וכו'. השלכות סביבתיותפעולות אלו מובילות, עם זאת, למספר השפעות בלתי רצויות, בנוסף לאלו שבגינן הן מיושמות.

2. מינים של צמחים ובעלי חיים חקלאיים במערכות חקלאיות מתקבלים כתוצאה מברירה מלאכותית ולא טבעית, ואינם יכולים לעמוד במאבק הקיום עם מיני בר ללא תמיכת אנוש.

כתוצאה מכך חלה היצרות חדה בבסיס הגנטי של גידולים חקלאיים, הרגישים ביותר להתרבות המונית של מזיקים ומחלות.

3. מערכות אגרו-אקולוגיות פתוחות יותר, חומר ואנרגיה נמשכים מהן עם יבולים, מוצרי בעלי חיים, וגם כתוצאה מהרס קרקע.

בביוצנוזות טבעיות, הייצור הראשוני של הצמחים נצרך בשרשרות מזון רבות וחוזר למחזור הביולוגי בצורה של פחמן דו חמצני, מים וחומרי הזנה מינרלים.

עקב הקציר והשיבוש המתמיד של תהליכי היווצרות הקרקע, עם עיבוד ממושך של חד-תרבות על אדמות מעובדות, פוריות הקרקע פוחתת בהדרגה. עמדה זו באקולוגיה נקראת חוק התשואות הפוחתות .

לפיכך, לחקלאות נבונה ורציונלית, יש צורך לקחת בחשבון את דלדול משאבי הקרקע ולשמור על פוריות הקרקע בעזרת טכנולוגיה חקלאית משופרת, מחזור יבולים רציונלי ושיטות נוספות.

השינוי בכיסוי הצומח במערכות אגרואקולוגיות אינו מתרחש באופן טבעי, אלא לפי רצון האדם, מה שלא תמיד משתקף היטב באיכות הגורמים האביוטים הכלולים בו. זה נכון במיוחד עבור פוריות הקרקע.

ההבדל העיקרי מערכות חקלאיות ממערכות אקולוגיות טבעיות - מקבל אנרגיה נוספת לפעולה רגילה.

משלים מתייחס לכל סוג של אנרגיה שמתווסף למערכות חקלאיות. זה יכול להיות כוח השרירים של אדם או חיות, סוגים שוניםדלק להפעלת מכונות חקלאיות, דשנים, חומרי הדברה, חומרי הדברה, תאורה נוספת וכו'. המושג "אנרגיה נוספת" כולל גם גזעים חדשים של חיות בית וזנים של צמחים תרבותיים שהוכנסו למבנה של מערכות חקלאיות.

יש לציין כי מערכות חקלאיות - קהילות מאוד לא יציבות. הם אינם מסוגלים לריפוי עצמי וויסות עצמי, הם נתונים לאיום של מוות כתוצאה מהתרבות המונית של מזיקים או מחלות.

הסיבה לחוסר היציבות היא שאגרוצנוזות מורכבות מאחד (חד-תרבות) או בתדירות נמוכה יותר מ-2-3 מינים. זו הסיבה שכל מחלה, כל מזיק יכול להרוס את האגרוצנוזיס. עם זאת, אדם הולך במודע לפשט את המבנה של אגרוצנוזה על מנת להשיג את התשואה המקסימלית. אגרוקנוזות, במידה הרבה יותר גדולה ממצולות טבעיות (יער, אחו, מרעה), נתונים לשחיקה, שטיפה, המלחה ופלישה של מזיקים. ללא השתתפות אנושית, גידולי תבואה וירקות קיימים לא יותר משנה, צמחי יער - 3-4, גידולי פירות - 20-30 שנים. ואז הם מתפוררים או מתים.

היתרון של agrocenosesלפני מערכות אקולוגיות טבעיות יש ייצור מזון הכרחי לבני אדם והזדמנויות גדולות להגדלת הפריון. עם זאת, הם מתממשים רק עם דאגה מתמדת לפוריות האדמה, מספקת לצמחים לחות, הגנה על אוכלוסיות תרבותיות, זנים וגזעים של צמחים ובעלי חיים מפני ההשפעות השליליות של החי והצומח הטבעיים.

כל המערכות האגרו-אקולוגיות של שדות, גנים, כרי מרעה, גינות, חממות שנוצרו באופן מלאכותי בפרקטיקה החקלאית הן מערכות הנתמכות על ידי אדם.

ביחס לקהילות המתעצבות במערכות אגרו-אקולוגיות, הדגש משתנה בהדרגה בהקשר להתפתחות הכללית של הידע האקולוגי. הרעיון של פיצול, פיצול קשרים קואנוטיים והפישוט האולטימטיבי של אגרוקנוזות מוחלף בהבנה של הארגון המערכתי המורכב שלהם, שבו אדם משפיע באופן משמעותי רק על קישורים בודדים, והמערכת כולה ממשיכה להתפתח על פי טבעי, טבעי. חוקים.

מנקודת מבט אקולוגית, מסוכן ביותר לפשט את הסביבה הטבעית של אדם, להפוך את הנוף כולו לחקלאי. האסטרטגיה העיקרית ליצירת נוף פרודוקטיבי ובר קיימא צריכה להיות שימור והגדלת המגוון שלו.

לצד תחזוקה של שדות יצרניים במיוחד, יש להקפיד במיוחד על שימור אזורים מוגנים שאינם נתונים להשפעה אנתרופוגנית. שמורות בעלות מגוון מינים עשיר מהוות מקור למינים לקהילות המתאוששות בסדרות עוקבות.

מאפיינים השוואתיים של מערכות אקולוגיות טבעיות ומערכות חקלאיות

5.2.2 מערכות אקולוגיות תעשייתיות-עירוניות

המצב שונה לגמרי במערכות אקולוגיות, הכוללות מערכות תעשייתיות-עירוניות – כאן אנרגיית הדלק מחליפה לחלוטין את אנרגיית השמש. בהשוואה לזרימת האנרגיה במערכות אקולוגיות טבעיות, כאן הצריכה שלה גבוהה בשניים עד שלושה סדרי גודל.

בהקשר לאמור לעיל, יש לציין כי מערכות אקולוגיות מלאכותיות אינן יכולות להתקיים ללא מערכות טבעיות, בעוד שמערכות אקולוגיות טבעיות יכולות להתקיים ללא מערכות אנתרופוגניות.

מערכות עירוניות

מערכת עירונית (אורבוסיסטם)- "מערכת טבעית-אנתרופוגנית לא יציבה, המורכבת מחפצים אדריכליים ובנייה ומערכות אקולוגיות טבעיות מופרעות בחדות" (Reimers, 1990).

ככל שהעיר מתפתחת, האזורים הפונקציונליים שלה הופכים ליותר ויותר מובחנים. פארק תעשייתי, מגורים, יער.

אזורי תעשייה- אלו הם שטחי הריכוז של מתקנים תעשייתיים של תעשיות שונות (מתכות, כימיות, בניית מכונות, אלקטרוניות וכו'). הם המקורות העיקריים לזיהום סביבה.

אזורי מגורים- אלו הם שטחי הריכוז של מבני מגורים, מבני מנהלה, חפצי תרבות, חינוך וכו'.

פארק יער -זהו אזור ירוק מסביב לעיר, מעובד על ידי אדם, כלומר, מותאם לבילוי המוני, ספורט ובידור. הקטעים שלו אפשריים גם בתוך ערים, אבל בדרך כלל כאן פארקים עירוניים- מטעי עצים בעיר, תופסים שטחים נרחבים למדי ומשרתים גם את האזרחים לבילוי. בניגוד ליערות טבעיים ואפילו פארקי יער, פארקים עירוניים ונטיעות קטנות דומות בעיר (כיכרות, שדרות) אינן מערכות תומכות ומוסרות את עצמם.

אזור פארק היער, פארקים עירוניים ואזורים אחרים בשטח שהוקצו ומותאמים במיוחד לבילוי של אנשים נקראים פנאיאזורים (שטחים, אתרים וכו').

העמקת תהליכי העיור מביאה למורכבות התשתיות של העיר. מקום משמעותי מתחיל לתפוס תַחְבּוּרָהו מתקני תחבורה(כבישי מכוניות, תחנות דלק, מוסכים, תחנות שירות, מסילות ברזל עם התשתית המורכבת שלהן, לרבות תת קרקעיות - הרכבת התחתית; שדות תעופה עם מתחם שירות וכו'). מערכות תחבורהחוצים את כל האזורים הפונקציונליים של העיר ויש להם השפעה על כל הסביבה העירונית (סביבה עירונית).

סביבה אנושיתבתנאים אלה, זהו שילוב של סביבות אביוטיות וחברתיות המשפיעות באופן משותף וישיר על אנשים וכלכלתם. יחד עם זאת, לפי N.F. Reimers (1990), ניתן לחלק אותו ל סביבה טבעיתו סביבה טבעית שהשתנתה על ידי אדם(נופים אנתרופוגניים עד לסביבה המלאכותית של אנשים - מבנים, כבישי אספלט, תאורה מלאכותית וכו', כלומר עד סביבה מלאכותית).

באופן כללי, הסביבה העירונית והתנחלויות מהסוג העירוני הם חלק ממנה טכנוספרה,כלומר, הביוספרה, שהאדם הפך באופן קיצוני לחפצים טכניים ומעשה ידי אדם.

בנוסף לחלק היבשתי של הנוף, הבסיס הליטוגני שלו, כלומר החלק השטחי של הליתוספירה, המכונה בדרך כלל הסביבה הגיאולוגית, נופל גם הוא למסלול הפעילות הכלכלית האנושית (E.M. Sergeev, 1979).

סביבה גיאולוגית- אלו סלעים, מי תהום, המושפעים מפעילות אנושית (איור 10.2).

באזורים עירוניים, במערכות אקולוגיות עירוניות, ניתן להבחין בקבוצת מערכות, המשקפות את המורכבות של האינטראקציה של מבנים ומבנים עם הסביבה, אשר נקראות מערכות טבעיות וטכניות(טרופימוב, אפשין, 1985) (איור 10.2). הם קשורים קשר הדוק עם נופים אנתרופוגניים, עם המבנה הגיאולוגי והתבליט שלהם.

לפיכך, מערכות עירוניות הן מוקד האוכלוסייה, מבנים ומבנים למגורים ותעשייה. קיומן של מערכות עירוניות תלוי באנרגיה של דלקים מאובנים וחומרי גלם של אנרגיה גרעינית, מוסדר באופן מלאכותי ומתוחזק על ידי האדם.

הסביבה של מערכות עירוניות, הן הגיאוגרפיות והן הגיאולוגיות שלה, השתנתה באופן החזק ביותר ולמעשה, הפכה מְלָאכוּתִי,כאן יש בעיות של ניצול וניצול מחדש של משאבי טבע הכרוכים במחזור, זיהום וטיהור הסביבה, כאן יש בידוד הולך וגובר של מחזורי כלכלה וייצור מחילוף החומרים הטבעי (מחזורים ביו-גיאוכימיים) ומזרימת האנרגיה במערכות אקולוגיות טבעיות. ולבסוף, כאן צפיפות האוכלוסין והסביבה הבנויה הם הגבוהים ביותר, מה שמאיים לא רק בריאות האדם,אלא גם הישרדות האנושות כולה. בריאות האדם היא אינדיקטור לאיכות הסביבה הזו.