Чем природная естественная экосистема отличается от агроэкосистемы

Искусственные экосистемы

Такие системы создаются руками человека. Несмотря на то что в них, как и в природных, в обязательном порядке присутствуют все компоненты биотической структуры, все же имеются существенные отличия. Среди них можно назвать следующие:

1. Агроценозы отличаются бедным видовым составом. Там произрастают только те растения, которые выращивает человек. Но природа берет свое, и всегда, например, на поле пшеницы можно видеть васильки, ромашки, различные членистоногие поселяются. В некоторых системах даже птицы успевают свить на земле гнездо и вывести птенцов.
2. Если человек не будет ухаживать за данной экосистемой, то культурные растения не выдержат конкуренции со своими дикими сородичами.
3. Агроценозы существуют еще за счет дополнительной энергии, которую привносит человек, например, внося удобрения.
4. Так как выросшая биомасса растений изымается вместе с урожаем, то почва обедняется питательными веществами. Поэтому для дальнейшего существования опять необходимо вмешательство человека, которому придется вносить удобрения, чтобы вырастить следующий урожай.

Можно сделать вывод, что искусственные экосистемы не принадлежат к устойчивым и саморегулирующимся системам. Если человек перестанет за ними ухаживать, они не выживут. Постепенно дикорастущие виды вытеснят культурные растения, и агроценоз будет разрушен.

Например, искусственная экосистема из трех видов организмов легко может быть создана в домашних условиях. Если поставить аквариум, налить в него воды, поместить несколько веточек элодеи и поселить две рыбки, вот вам искусственная система готова. Даже такая простая не сможет существовать без вмешательства человека.

Управление видовым составом в агроэкосистеме

Агроэкосистема представляет собой искусственную экосистему, созданную человеком для сельскохозяйственного производства. В отличие от природных экосистем, где видовой состав формируется естественным путем, в агроэкосистеме управление видовым составом осуществляется человеком с целью увеличения производительности и получения определенных практических результатов.

Управление видовым составом в агроэкосистеме включает несколько основных аспектов:

Выбор культурных растений: при создании агроэкосистемы растения выбираются с учетом их экономической ценности, способности расти и развиваться на конкретных условиях, устойчивости к болезням и вредителям

Важно также учитывать взаимодействие разных видов растений между собой.

Использование селекционных методов: для улучшения сортов и гибридов растений в агроэкосистеме применяются селекционные методы, позволяющие получить растения с лучшими показателями урожайности, качества плодов и устойчивости к болезням.

Контроль за вредителями и болезнями: в агроэкосистеме осуществляется активный контроль за вредителями и болезнями растений. Применение инсектицидов, гербицидов, фунгицидов и других химических препаратов позволяет сократить урожайные потери и предотвратить разрушительные последствия вредителей и болезней.

Внесение органических и минеральных удобрений: для обеспечения нормального роста и развития растений в агроэкосистеме применяются органические и минеральные удобрения

Они позволяют компенсировать недостаток питательных веществ и повысить урожайность.

Гербициды и пестициды: для уничтожения сорняков и вредителей в агроэкосистеме применяются гербициды и пестициды. Они помогают снизить конкуренцию между культурными растениями и сорняками, а также предотвратить повреждение урожая.

Управление видовым составом в агроэкосистеме позволяет оптимизировать производственный процесс, повысить урожайность и качество продукции. Однако, следует учитывать, что неконтролируемое использование химических препаратов может иметь негативные последствия для окружающей среды и здоровья людей, поэтому необходимо проводить управление видовым составом в агроэкосистеме с учетом принципов устойчивого развития и экологической безопасности.

Это интересно: Хачапури по мегрельски или по имеретински: что отличает эти грузинские блюда

Природная экосистема

Природная система, или, как ее еще называют, биогеоценоз, — это совокупность органических и неорганических компонентов на участке земной поверхности с однородными природными явлениями: атмосфера, горные породы, гидрологические условия, почвы, растения, животные и мир микроорганизмов.Природная система имеет свою структуру, которая включает в себя следующие компоненты. Продуценты, или, как их еще называют, автотрофы – это все те растения, способные производить органическое вещество, то есть способные к фотосинтезу. Консументы – это те, кто питается растениями. Стоит отметить, что они относятся к первому порядку. Кроме этого, имеются консументы и других порядков. И, наконец, другая группа – это группа редуцентов. Сюда принято относить различного рода бактерии, грибы.

Различие природных и агроэкосистем

Одним из основных отличий являются механизмы регуляции. Если природная система способна к саморегуляции, то агроэкосистема полностью зависит от вмешательства человека. Также обе экосистемы отличаются субстратной средой. Если природные возникают стихийно на любых субстратах, то субстраты агроэкосистем формирует человек исходя из своих потребностей.

Также природная экосистема отличается от агроэкосистемы большим видовым разнообразием и количеством трофических уровней. Единственным основанием природной экосистемы есть стремление живых существ к росту и развитию, а вот устройство агроэкосистем обусловлено целесообразностью заложенной человеком. Отличаются обе экосистемы также продолжительностью жизни – природная существует до тех пор, пока не будет исчерпана ресурсная база. В то время как длительность жизни агроэкосистемы зависит от потребностей человека.

Рациональность в природопользовании

Нередко ответ на вопрос о том, в чем состоит отличие экосистемы от агроэкосистемы, необходимо подготовить школьникам или учащимся природоохранных факультетов. Главный аспект, который необходимо озвучить при подготовке такого материала, – это создание агроэкосистемы руками человека. Те виды, которые культивируются руками человека, поддерживаются при помощи искусственного отбора. Они получают энергетический поток только благодаря действиям извне. Без поддержки со стороны человека этот тип системы очень быстро распадается и возвращается в обычное, естественное состояние.

Мы рассмотрели, в чем отличия экосистемы от агроэкосистемы. Из этого анализа можно сделать вывод: при длительном использовании природных ресурсов – в частности, при постоянном изъятии урожая – плодородие почвы неуклонно снижается. Это положение в экологической науке носит название убывающего плодородия. Для того чтобы вести сельское хозяйство расчетливо и рационально, нужно учитывать фактор обеднения почвенных ресурсов. Человек может сохранять плодородие почв, если будет использовать улучшенную технику для их обработки, делать севооборот рациональным, а также использовать другие приемы.

Агроэкосистемы

Определение 1

Агроэкосистемы – искусственные экосистемы, сформированные при участии человека в результате его сельскохозяйственной деятельности. Примерами агроценозов служат пашни, сенокосы, пастбища. Продуцентами в агроценозах служат культурные и сорные растения, консументы обычно представлены небольшими животными:

• беспозвоночные,
• птицы,
• грызуны.

Их принято подразделять на «вредных», которые питаются продукцией сельскохозяйственных растений, и «полезных», потребляющих первых, или питающихся сорными растениями.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки

ИИ ответит за 2 минуты

Такое порочное подразделение по утилитарному принципу распространяется обычно на эти же самые виды и за пределами агроценозов, чем наносит большой ущерб охране природы в целом, поскольку в природе нет «вредных» организмов – они все являются неотъемлемой ее частью.

Редуцентами в агроценозах являются в основном грибы и бактерии, как и в естественных экосистемах.

Основными специфическими чертами агроэкосистем являются:

1. Пониженное биоразнообразие;
2. Укороченные цепи питания;
3. Неполный круговорот веществ (поскольку часть ежегодной биологической продукции выносится с урожаем, а взамен обычно поступают посторонние для экосистемы вещества в виде удобрений, пестицидов и пр.);
4. Источниками энергии служат Солнце и деятельность человека;
5. «Эволюция» ряда входящих в агроценозы видов происходит за счет методов селекции, она осуществляется нереально (для природы) быстрыми темпами;
6. Отсутствие саморегуляции, неспособность существовать без поддержки человека, фактически в агроценозах состояние экосистем искусственно поддерживается на ранней стадии сукцессии.

Замечание 1

Таким образом, агроэкосистемы – это неустойчивые сообщества, способные функционировать только в условиях поддержки человека.

Сравнительная характеристика экосистем и агроэкосистем

Кроме того, о чем было сказано выше, данные экосистемы сильно отличаются и по ряду других признаков. В отличие от природных, в агроэкосистеме главным потребителем является сам человек. Именно он стремится к максимальному получению первичной продукции (растениеводческой) и вторичной (животноводческой). Вторым потребителем являются сельскохозяйственные животные.

Второе отличие заключается в том, что агроэкосистема формируется и регулируется человеком. Многие задают вопрос, почему агроэкосистема менее устойчива, чем экосистема. Все дело в том, что в них слабо выражена способность к саморегуляции и самовозобновлению. Без участия человека существуют лишь непродолжительное время.

Следующее различие – это отбор. Устойчивость природной экосистемы обеспечивает естественный отбор. В агроэкосистеме он искусственный, обеспечивается человеком и направлен на получение максимально возможной продукции. Энергия, получаемая агросистемой, включает в себя солнце и все то, что дает человек: орошение, удобрения и так далее. Природный биогеоценоз питается лишь естественной энергией. Как правило, растения, выращиваемые человеком, включают в себя несколько видов, в то время как природная экосистема отличается огромным разнообразием.

Различный питательный баланс – еще одно отличие. Продукция растений в естественной экосистеме используется во многих цепях питания, но тем не менее все равно возвращается в систему. Получается круговорот веществ.

Типы агроэкосистем

В зависимости от уровня хозяйственного использования, системы делятся на:

• агросферу (глобальную экосистему),
• аграрный ландшафт,
• агроэкосистему,
• агроценоз.

В зависимости от энергетической особенности природных зон деление происходит на:

• тропический;
• субтропический;
• умеренный;
• арктический типы.

Первый характеризуется высоким обеспечением теплом, непрерывной вегетацией и преобладанием многолетних культур. Второй — двумя периодами вегетации, а именно летним и зимним. Третий тип имеет лишь один период вегетации, а также долгий период покоя. Что касается четвертого типа, то тут возделывание культур очень затруднено по причине низких температур, а также похолоданий на длительное время.

Структура природной экосистемы

В любой экосистеме выделяют пищевые цепи, пищевую сеть и трофические уровни. Пищевая цепь – это последовательное перенесение энергии. Пищевой сетью называются все цепи, соединенные между собой. Трофические уровни – это те места, которые занимают организмы в цепях питания. Продуценты относятся к самому первому уровню, ко второму относят консументов первого порядка, к третьему – второго порядка и так далее.

Пищевые цепи бывают разными. Например, пищевая цепь хищников: всегда начинается с растений и заканчивается мелкими организмами. Другая цепь – цепь паразитов. Она включает в себя и крупные организмы. Начинается с мелких, а заканчивается конкретным видом животного.

Сапрофитная цепь или по-другому детритная, начинается с отмерших остатков и заканчивается каким-либо видом животного. Существует всеядная пищевая цепь. Пастбищная пищевая цепь (цепь выедания) в любом случае начинается с фотосинтезирующих организмов.

Это все то, что касается биогеоценоза. А чем агроэкосистемы отличаются от природных экосистем?

Агроэкосистема

В агроэкосистеме используются специально выбранные растения, животные и микроорганизмы, которые проходят процесс селекции и сортировки, чтобы обеспечить максимальную продуктивность и экономическую эффективность. Основными культурами, выращиваемыми в агроэкосистеме, являются растения, такие как зерновые, овощи, плодовые деревья, а также кормовые растения для животноводства.

Агроэкосистема имеет свои особенности и принципы управления, основывающиеся на принципах экологии. Одна из основных целей агроэкосистемы — сохранение и увеличение биоразнообразия. Важным аспектом управления агроэкосистемой является использование устойчивых методов полеводства и сельскохозяйственных практик, которые минимизируют отрицательное воздействие на окружающую среду.

Прежде всего, агроэкосистема отличается от природной экосистемы тем, что в ней присутствует человеческое вмешательство. Люди выбирают, какие растения и животные будут выращиваться в агроэкосистеме, и применяют различные технологии для максимизации производства. Это отличает агроэкосистему от естественной экосистемы, где процессы развиваются естественно, без человеческого вмешательства.

Одновременно агроэкосистема также зависит от естественной экосистемы и берет из нее энергию и ресурсы. Животные и растения в агроэкосистеме взаимодействуют с окружающей природой, включая взаимодействие с другими видами и использование ресурсов, таких как вода и почва. Это делает агроэкосистему уязвимой для изменений в природной среде.

Типы агроэкосистем

В зависимости от уровня хозяйственного использования, системы делятся на:

• агросферу (глобальную экосистему),
• аграрный ландшафт,
• агроэкосистему,
• агроценоз.

В зависимости от энергетической особенности природных зон деление происходит на:

• тропический;
• субтропический;
• умеренный;
• арктический типы.

Первый характеризуется высоким обеспечением теплом, непрерывной вегетацией и преобладанием многолетних культур. Второй – двумя периодами вегетации, а именно летним и зимним. Третий тип имеет лишь один период вегетации, а также долгий период покоя. Что касается четвертого типа, то тут возделывание культур очень затруднено по причине низких температур, а также похолоданий на длительное время.

Отличительные признаки экосистемы

Понятие экосистема можно отнести как к природным образованиям, так и к искусственно созданным человеком. Если говорить про естественные, то для них характерны следующие признаки:

• В любой экосистеме обязательные элементы – это живые организмы и абиотические факторы среды.
• В любой экосистеме существует замкнутый цикл от производства органических веществ до их разложения на неорганические компоненты.
• Взаимодействие видов в экосистемах обеспечивает устойчивость и саморегуляцию.

Весь окружающий мир представлен различными экосистемами, в основе которых лежит живое вещество с определенной структурой.

Водные экосистемы

В водной экосистеме живые организмы полностью зависимы от воды. Есть два основных типа водных экосистем: пресноводные и морские. Пресные водоемы содержат незначительное количество соли в воде и включает в себя пруды, озера, водохранилища, реки, ручьи и т. д. Морские экосистемы существуют в соленой воде и включают скалистые берега, песчаные пляжи, мангровые леса, солончаковые болота, коралловые рифы, лес водорослей, открытый океан, гидротермальные жерла и т. п.

К природным водным экосистемам следующие водоемы, имеющие естественное (без вмешательства человека) происхождение:

• Пруды и озера. Пример: Великие озера в восточно-центральной части Северной Америки или озеро Байкал в России.
• Реки и ручьи, содержащие пресную воду. Пример: река Нил в Африке, одна из самых длинных рек в мире.
• Моря и океаны. Мировой океан разделен на пять основных бассейнов: Атлантический, Тихий, Индийский, Северный Ледовитый и Южный океаны.
• Эстуарии — места, где пресная вода встречается с соленой. Эстуарии являются важными нерестилищами ракообразных, а также водоплавающих птиц. Пример: Эверглейдс во Флориде и залив Сан-Франциско в Калифорнии.
• Водно-болотные угодья — это мелководные водоемы, такие как болота, трясины, топи и илистые отмели. Поток воды в пресноводных водно-болотных угодьях устойчив. Они обеспечивают среду обитания для многих растений и животных. Пример: Васюганские болота в Западной Сибири, Россия, являющиеся одними из крупнейших болот на планете.
• Коралловые рифы существуют в мелководных частях некоторых тропических областей океанов. Эти рифы состоят из кальцинированных останков коралловых животных, со временем накапливаются и обеспечивают среду обитания для многих морских видов. Пример: Большой Барьерный риф Австралии.

Покрытосеменные растения — господствующая группа растений на Земле. Классы покрытосеменных. Среди гербарных экземпляров или живых растений найдите покрытосеменные, принадлежащие к разным классам. По каким признакам вы их отличите?

Яблоня, класс Двудольные

Покрытосеменные, или Цветковые, в настоящее время распространены по всему земному шару, это один из наиболее крупных отделов растений. Насчитывают около 250 тысяч видов покрытосеменных. Они составляют основную часть растительной биомассы на планете.

Для покрытосеменных характерно наличие таких генеративных органов (служащих для размножения), как цветок и плод. Семязачатки в цветке заключены в завязи пестика. Пыльца попадает на рыльце пестика, после чего происходит двойное оплодотворение.

Покрытосеменные включают классы Двудольные и Однодольные. Как говорит название, в семенах Двудольных имеется две семядоли. Для них характерно сетчатое жилкование и стержневая корневая система с хорошо развитым главным корнем. Бывают исключения, например, подорожник имеет две семядоли, т. е. относится к классу двудольных, но имеет дуговое жилкование, его корневая система мочковатая.

Растения класса однодольных имеют семена с одной семядолей. Для них характерно дуговое или параллельное жилкование, мочковатая корневая система, в которой неразличим главный корень. Среди исключений можно назвать вороний глаз, с сетчатым жилкованием.

Естественные экосистемы

Как уже отмечалось выше, естественные, природные экосистемы образовались в результате действия сил природы. Для них характерны:

• Тесная взаимосвязь органических и неорганических веществ
• Полный, замкнутый круг круговорота веществ: начиная от появления органического вещества и заканчивая его распадом и разложением на неорганические компоненты.
• Устойчивость и способность к самовосстановлению.

Все природные экосистемы определяются следующими признаками:

• 1. Видовая структура
     : численность каждого вида животного или растения регулируется природными условиями.
  2. Пространственная структура
     : все организмы располагаются в строгой горизонтальной или вертикальной иерархии. Например, в лесной экосистеме четко выделяются ярусы, в водной — размещение организмов зависит от глубины воды.
  3. Биотические и абиотические вещества
     . Организмы, составляющие экосистему, делятся на неорганические (абиотические: свет, воздух, почва, ветер, влажность, давление) и органические (биотические — животные, растения).
  4. В свою очередь биотический компонент делится на производителей, потребителей и разрушителей. К производителям относят растения и бактерии, которые с помощью солнечного света и энергии создают из неорганических веществ органику. Потребители — это животные и плотоядные растения, которые питаются этой органикой. Разрушители (грибы, бактерии, некоторые микроорганизмы) являются венцом пищевой цепочки, так как производят обратный процесс: органику превращают в неорганические вещества.

Пространственные границы каждой природной экосистемы весьма условны. В науке принято определять эти границы естественными очертаниями рельефа: например, болото, озеро, горы, реки. Но в совокупности, все экосистемы, слагающие биооболочку нашей планеты, считаются открытыми, так как они взаимодействуют с окружающей средой и с космосом. В самом общем представлении картина выглядит так: живые организмы получают из окружающей среды энергию, космические и земные вещества, а на выходе — осадочные породы и газы, уходящие в итоге в космос.

Все компоненты природной экосистемы находятся в тесной взаимосвязи. Принципы этой связи складываются годами, иногда столетиями. Но именно поэтому они и становятся настолько устойчивы, так как эти связи и климатические условия и определяют виды животных и растений, которые обитают в данном ареале. Любое нарушение равновесия в природной экосистеме может привести к ее исчезновению или затуханию. Таким нарушением может стать, например, вырубка леса, истребление популяции того или иного вида животных. В этом случае сразу нарушается пищевая цепочка, и экосистема начинает “сбоить”.

К слову, привнесение дополнительных элементов в экосистемы также способно нарушить ее. Например, если человек начнет разводить в выбранной экосистеме животных, которых там изначально не было. Яркое подтверждение тому — разведение кроликов в Австралии. Сначала это было выгодно, так как в такой благодатной среде и прекрасных для разведения климатических условиях, кролики стали размножаться с невероятной быстротой. Но в итоге все свелось к краху. Несметные полчища кроликов опустошали пастбища, где раньше паслись овцы. Численность овец стала снижаться. А продуктов от одной овцы человек получает гораздо больше, чем от 10 кроликов. Этот случай вошел даже в поговорку: “Кролики съели Австралию”. Понадобилось неимоверное усилие ученых и большие затраты, прежде чем удалось избавиться от поголовья кроликов. Полностью их популяцию в Австралии истребить не удалось, но их численность сократилась и уже не угрожала экосистеме.

Естественный цикл веществ

В естественной экосистеме, которая представляет собой естественную среду, растения и животные взаимодействуют гармонично, образуя комплексные связи. Растения производят кислород и органическое вещество в результате фотосинтеза, которое затем поглощается животными. В процессе дыхания животных кислород превращается в углекислый газ, который в свою очередь используется растениями для фотосинтеза. Таким образом, происходит естественный обмен веществ, который обеспечивает баланс в природной экосистеме и поддерживает биоразнообразие.

В агроэкосистеме, которая является искусственной средой, процесс естественного цикла веществ может быть изменен. Воздействие человека на эту экосистему, включая применение удобрений и пестицидов, может нарушить естественное равновесие. Удобрения могут вызывать избыток питательных веществ, что приводит к загрязнению водных и почвенных ресурсов. Пестициды могут нанести вред не только вредоносным организмам, но и полезным насекомым и птицам.

Этот разрыв в естественном цикле веществ может негативно сказываться на биоразнообразии агроэкосистемы и природы в целом

Чтобы минимизировать влияние нарушения естественного цикла веществ, важно применять методы устойчивого сельского хозяйства, которые стремятся к сохранению баланса экосистемы и снижению использования химических веществ

Естественный нутриентный обмен

В природной экосистеме естественный нутриентный обмен между растениями, животными и окружающей средой происходит без человеческого вмешательства. Взаимодействие между организмами основано на сложных экологических взаимосвязях, которые поддерживают биоразнообразие и здоровую экосистему.

Растения в природных экосистемах получают необходимые питательные вещества из почвы и взаимодействуют с различными микроорганизмами, такими как грибы и бактерии. Затем животные потребляют эти растения и разнообразные экосистемные процессы обеспечивают передачу питательных веществ по цепочке пищевых взаимодействий.

В агроэкосистемах, связанных с полеводством, нутриентный обмен контролируется человеком. Растения выращиваются в специально подготовленных почвах, где удобрения и пестициды используются для повышения урожайности. Однако это может привести к снижению биоразнообразия и возникновению негативных последствий для окружающей среды.

Сравнивая природную экосистему и агроэкосистему, можно выделить важное отличие в естественном нутриентном обмене. Природная экосистема оперирует на основе естественных механизмов, которые были сформированы тысячелетиями эволюции

В то время как агроэкосистемы представляют собой искусственные системы, где человек вмешивается в естественные процессы и контролирует нутриентный обмен.

Изучение различий между естественным и агроэкосистемами важно для экологии и сохранения природы. Это помогает нам понять последствия человеческой деятельности на окружающую среду и разработать устойчивые методы сельского хозяйства, которые учитывают потребности природных экосистем и обеспечивают их сохранение для будущих поколений

Биологическая очистка воды и воздуха

Агроэкосистемы имеют свои особенности. Они включают в себя посевы, которые отличаются от естественного растительного покрова. Вместо множества различных видов растений, полеводство часто основано на выращивании одной или нескольких культурных растений. В результате, биоразнообразие в агроэкосистеме может быть ниже, чем в природной экосистеме, что приводит к снижению устойчивости и способности к саморегуляции.

Одним из важных природных процессов, которые нарушаются при развитии агроэкосистемы, является биологическая очистка воды и воздуха. В природной экосистеме, растения и животные выполняют роль биофильтров и биосорбентов, улавливая и обрабатывая загрязнения в окружающей среде. Например, растения способны извлекать из воздуха углекислый газ и другие вредные вещества, такие как тяжелые металлы, а животные, особенно микроорганизмы, могут использоваться для очистки воды от органических и неорганических загрязнений.

Однако, в агроэкосистеме, из-за ограниченного разнообразия растений и животных, эти процессы могут быть нарушены. Например, использование пестицидов и химических удобрений может негативно повлиять на микроорганизмы, отвечающие за биологическую очистку веществ. Это может привести к загрязнению воды и воздуха, а также снижению качества окружающей среды для живых организмов.

В результате, сохранение природной экосистемы и ее биологической очистки воды и воздуха крайне важно для поддержания устойчивости окружающей среды и связанных с ней экологических процессов