Современые представления об агроэкосистемах

ПРИКЛАДНАЯ БИОЛОГИЯ

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

СОВРЕМЕНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АГРОЭКОСИСТЕМАХ.

Агроэкосистемы (сельскохозяйственные экосистемы), создаваемые человеком для получения высокой чистой продукции автотрофов (урожая), отличаются от природных рядом особенностей:

1. В них резко снижено разнообразие организмов. На полях обычно культивируют один или немного видов растений, в связи с чем резко обедняется и животное население, и состав микроорганизмов в биоценозе. Выпас животных также сильно упрощает видовую структуру пастбищных сообществ. Культурные пастбища с подсевом трав приближаются по этому показателю к полям сельскохозяйственных растений. Видовое разнообразие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным.

2. Виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором в состоянии, далеком от первоначального, и не могут выдерживать борьбу за существование с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроэкосистемы получают дополнительный поток энергии, кроме солнечной, благодаря деятельности людей, животных и механизмов, обеспечивающих необходимые условия роста культивируемых видов. Чистая первичная продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания. Частичное использование ее вредителями представляет нежелательное явление и всячески пресекается деятельностью человека.

В настоящее время пахотными землями и пастбищами занято свыше 30 % суши. В агроценозах чаще всего происходят «экологические взрывы» -чрезмерное увеличение численности отдельных видов. Последствия этих «взрывов» могут быть весьма существенными для сельского и лесного хозяйства. Искусственная регуляция численности вредителей – по большей части необходимое условие поддержания агроэкосистем. Это связано прежде всего с необходимостью подавления видов, вышедших из-под контроля естественных регуляторных механизмов. В ряде случаев даже полное сохранение естественной регуляции численности вида не удовлетворяет экономическим требованиям. Подавление численности вредителей химическими средствами, кроме загрязнения среды и включения ядов в цепи питания, часто вызывает так называемый «бумеранг-эффект»: вслед за подавлением численности вредителя вскоре возникает новая, еще более мощная его вспышка. Обычно применение ядохимикатов тотального действия сильнее влияет на естественных врагов вредителя, чем на его собственные популяции. В результате следующие поколения полностью освобождаются из-под пресса паразитов и хищников и осуществляется их массовое размножение. Таким образом, недоучет биоценотических механизмов регуляции численности на полях сельскохозяйственных культур также не в экономических интересах человека. В трехзвенной цепи: культурное растение – вредитель – паразит повышение чистой продукции растений может быть достигнуто как подавлением второго звена, так и усилением третьего. Именно этот подход используется в разработке биологических методов борьбы с вредителями.

Современные представления плодотворны и в теоретическом, и в практическом плане. Они стимулируют поиск внутренних регуляторных резервов агроценозов, использование которых позволяет не допускать массового размножения вредителей и негативных последствий химической борьбы с ними. В создании оптимальной структуры культурных фитоценозов также кроются новые возможности увеличения пределов первичной продукции. Изучение основных законов организации и пределов стабильности агроценозов дает теоретической экологии уникальный материал. Эксплуатация ценных для человека природных систем не должна превышать их способности к самовосстановлению. Аграрный ландшафт должен быть разнообразным, с лесными полосами вокруг полей, живыми изгородями и перелесками.

Современные агроэкосистемы - один из ключевых факторов формирования и развития биотехносферного пространства и незаменимое средство жизнеобеспечения человечества, поэтому они играют важную функциональную роль в процессах, происходящих в биосфере, и в поддержании ее устойчивости. Исходя из рассмотренных ранее общих принципов организации и оптимизации агроландшафтов и агроэкосистем, можно заключить, что обеспечение устойчивости последних требует серьезного внимания.

Категория «устойчивость экосистемы» имеет основополагающее значение для оценки современных и перспективных систем земледелия, практических мер по управлению агроэко- системой, а также эффективности реконструкции существующих и создания новых агроэкосистем. Устойчивость агроэкосистем - это свойство систем сохранять и поддерживать значение своих параметров и структуры в пространстве и во времени, качественно не изменяя характер функционирования. Агроэкосистема представляет собой трансформированную в результате хозяйственной деятельности человека часть наземной экосистемы. Структуру и функционирование ее регулируют с помощью дополнительного введения вещества (удобрения, пестицидов, мелиорантов) и энергии для поддержания оптимальной и стабильной продуктивности выращиваемых культур и предотвращения загрязнения окружающей среды.

Природные экосистемы в отличие от агроэкосистем - это совокупность живых организмов в неорганической среде, которые, занимая определенное пространство, связаны между собой обменом вещества и энергии и способны к саморегуляции.