76. Агроэкосистемы и их основных отличия от природных экосистем.

Агроэкосистемы или сельскохозяйственные угодья – это антропогенные (т.е.

созданные человеком) экосистемы.

Агроэкосистема состоит из организмов трёх основных трофических групп:

продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты в агроэкосистеме – культурные растения, травы сенокосов и пастбищ,

деревья садов, лесопосадок и естественных лесов, входящих в её состав.

Продуценты и спутники культурных растений – сорняки.

Консументы в агроэкосистеме – человек и сельскохозяйственные животные, а

также вредители полевых культур, паразиты, полезные насекомые – хищные и

опылители, птицы, организмы – симбиотрофы (микоризные грибы и бактерии – азот

фиксаторы). Животные – детритофаги размельчают растительные остатки и

облегчают деятельность бактерий.

Редуценты в агроэкосистеме – в основном бактерии. Они поддерживают плодородие

почв, превращая остатки растений в гумус, а гумус и вносимый на поля навоз –

в более простые органические и минеральные вещества, доступные растениям.

Среди редуцентов есть не только восстановители плодородия почв, но и его

разрушители.

Человек контролирует не всё живое население агроэкосистемы, часть видов проникает в неё и живёт помимо его воли. Такие живущие сами по себе виды называются спонтанными. Среди них – и вредители, и растения-сорняки, и полезные животные: птицы, насекомые-хищники и др.

Сам человек в агроэкосистеме – консумент-фитофаг (питается растениями) и зоофаг (ест мясо и пьёт молоко). Однако роль его в агроэкосистеме ещё больше, так как исходя из своих интересов, он формирует структуру и состав агроэкосистемы и влияет на её трофические элементы с целью получить

наибольшую первичную и вторичную продукцию: он распахивает часть земель и

высевает сельскохозяйственные культуры, создаёт сенокосы пастбища на месте

лесов, разводит сельскохозяйственных животных.

Отличие агроэкосистемы от природных систем

-Агроэкосистемы имеют целый ряд отличий от природных экосистем. В агроэкосистемах существенно меньше видовое разнообразие.

-В них не сбалансирован круговорот веществ.

-В отличие от природных экосистем, агроэкосистемы не стабильны без постоянного вмешательства человека.

77. Суть экологического эксперимента ю. Одума с трофической цепью люцерна-телята-мальчик.

Е. Одум (1959) в предельно упрощенной пищевой цепи - люцерна ? теленок ? ребенок оценил превращение энергии, проиллюстрировал величину ее потерь. Допустим, рассуждал он, имеется посев люцерны на площади 4 га. На этом поле кормятся телята (предполагается, что они едят только люцерну), а 12-летний мальчик питается исключительно телятиной. Результаты расчетов, представленные в виде трех пирамид: численности, биомассы и энергии (рис. 12.31 и 12.32), — свидетельствуют; что люцерна использует всего 0,24% всей падающей на поле солнечной энергии, теленком усваивается 8% этой продукции и только 0,7% биомассы теленка обеспечивает развитие ребенка в течение года*.

Е. Одум, таким образом, показал, что только одна миллионная доля приходящейся солнечной энергии превращается в биомассу плотоядного, в данном случае способствует увеличению массы ребенка, а остальное теряется, рассеивается в деградированной форме в окружающей среде. Приведенный пример наглядно иллюстрирует очень низкую экологическую эффективность экосистем и малый КПД при превращении в пищевых цепях. Можно констатировать следующее: если 1000 ккал (сут м2) зафиксирована продуцентами, то 10 ккал (сут. м2) переходит в биомассу травоядных и только 1 ккал (сут. м2) — в биомассу плотоядных. Поскольку определенное количество вещества может быть использовано каждым биоценозом неоднократно, а порция энергии один раз, то целесообразнее говорить, что в экосистеме происходит каскадный перенос энергии (см. рис. 12.19).  Консументы служат управляющим и стабилизирующим звеном в экосистеме (рис. 12.32). Консументы порождают спектр разнообразия в ценозе, препятствуя монополии доминантов. Правило управляющего значения консументов можно с полным основанием отнести к достаточно фундаментальным. Согласно кибернетическим воззрениям, управляющая система должна быть сложнее по структуре, чем управляемая, то становится ясной причина множественности видов консументов. Управляющее значение консументов имеет и энергетическую подоснову. Поток энергии, проходящий через тот или другой трофический уровень, не может абсолютно определяться наличием пищи в нижележащем трофическом уровне. Всегда остается, как известно, достаточный «запас», так как полное уничтожение корма привело бы к гибели потребителей. Эти общие закономерности наблюдаются в рамках популяционных процессов, сообществ, уровней экологической пирамиды, биоценозов в целом.