Проблема видового разнообразия
В отличие от естественных природных комплексов, агроэкосистемы характеризуются резко сниженным видовым разнообразием. Чаще всего они представляют собой монокультуру — пространство, засеянное или заселенное преимущественно одним видом организмов.
Такое однообразие имеет серьезные последствия. Во-первых, ресурсы окружающей среды используются крайне неэффективно. Во-вторых, вопреки распространенному мнению, общая биологическая продуктивность искусственных агроценозов, как правило, значительно ниже, чем у диких, естественно сформированных экосистем.
Нарушение круговорота веществ
Главная фундаментальная проблема любого агроценоза — отсутствие замкнутого круговорота веществ. В дикой природе биомасса после гибели организмов возвращается в почву, питая новые поколения. В искусственной экосистеме этот цикл прерывается человеком, который целенаправленно изымает значительную часть биомассы в виде урожая.
Чтобы система продолжала функционировать, человек вынужден постоянно компенсировать эти потери, внося так называемые энергетические субсидии. К ним относятся:
- Вспашка земель;
- Регулярный полив;
- Внесение минеральных и органических удобрений;
- Использование пестицидов для защиты растений.
Для максимальной отдачи в таких условиях используются специально выведенные сорта растений и породы животных, которые генетически предрасположены активно отзываться на подобные искусственные субсидии.
Вредители и особенности отбора
Монокультура создает идеальные условия для паразитов. Скопление огромного количества особей одного вида на ограниченной территории провоцирует массовое размножение консументов и паразитов, которые специализируются на питании именно этим видом. Это приводит к регулярным вспышкам численности вредителей.
Кроме того, в агроценозах естественный отбор полностью вытеснен искусственным. Человек культивирует исключительно те признаки, которые полезны ему (например, максимальная продуктивность, размер плода или набор мышечной массы), игнорируя признаки, необходимые самому организму для выживания.
Закономерный результат: культурные виды обладают колоссальной продуктивностью в тепличных условиях агроценоза, однако их базовая выживаемость критически снижена. Оказавшись в дикой природе без поддержки и защиты человека, они очень быстро погибают, не выдерживая конкуренции с дикими сородичами.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Чем отличается агроценоз от естественного биогеоценоза?
Агроценоз отличается от естественного биогеоценоза сниженным видовым разнообразием, незамкнутым круговоротом веществ и преобладанием искусственного отбора.
| Характеристика | Естественная экосистема | Агроценоз |
|---|---|---|
| Видовое разнообразие | Не указано как сниженное | Резко сниженное, часто монокультура |
| Круговорот веществ | Замкнутый | Незамкнутый: урожай изымается человеком |
| Пищевые цепи | Не указано | Короткие |
| Отбор | Естественный | Преобладает искусственный отбор |
| Поддержка | Не указано | Не может существовать без поддержки человека, требует энергетических субсидий |
Каковы причины низкой экологической устойчивости агроценозов?
Низкая экологическая устойчивость агроценозов обусловлена их неспособностью существовать без поддержки человека и резким снижением видового разнообразия.
Основные причины неустойчивости:
- Монокультура — скопление одного вида приводит к неэффективному использованию ресурсов среды и провоцирует массовое размножение консументов и паразитов (вспышки численности вредителей).
- Сниженная выживаемость — из-за преобладания искусственного отбора культивируются признаки, полезные человеку, поэтому в дикой природе культурные виды быстро погибают.
- Зависимость от антропогенной энергии — агроценозы быстро разрушаются вредителями или вытесняются дикими видами без внесения энергетических субсидий (удобрений, пестицидов, полива).
Какие экологические последствия вызывает избыточное применение удобрений и пестицидов в агроценозах?
Избыточное применение сельскохозяйственных удобрений и пестицидов связано с химическим загрязнением окружающей среды.
Основные экологические последствия:
- Загрязнение воды и почвы — в окружающую среду поступают удобрения и пестициды как химические поллютанты.
- Загрязнение гидросферы — дренажные воды орошаемых земель относятся к источникам загрязнения гидросферы; пестициды и минеральные удобрения могут загрязнять водоёмы и морепродукты токсичными веществами.
- Ухудшение качества продуктов питания — продукты питания могут загрязняться остаточными количествами пестицидов и нитратами.
- Необходимость санитарной охраны почвы — почву необходимо защищать от химического загрязнения, включая пестициды и сельскохозяйственные удобрения.
Отличия агроценоза легко запомнить по трем «М»: Монокультура (один вид), Минус круговорот (человек забирает урожай), Модификация отбора (искусственный вместо естественного).
Вопросы с занятий и экзамена
Что произойдет с культурным сортом растения в дикой природе?
Оно быстро погибнет. Искусственный отбор развивает в организмах признаки, полезные для человека (высокая урожайность), но при этом критически снижает общую выживаемость вида вне искусственной среды.
Зачем нужны энергетические субсидии в сельском хозяйстве?
Так как человек изымает урожай, естественный круговорот веществ прерывается. Субсидии (удобрения, полив, вспашка) необходимы для восполнения изъятых ресурсов и поддержания жизни специально выведенных сортов.
Почему на полях часто случаются нашествия вредителей?
Причина кроется в выращивании монокультуры. Огромное скопление особей только одного вида создает неограниченную кормовую базу для тех консументов и паразитов, которые им питаются, провоцируя их массовое размножение.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы формирования вспышек численности вредителей в монокультурах
- Виды энергетических субсидий и их влияние на продуктивность
- Сравнение продуктивности климаксных сообществ и агроэкосистем
- Влияние искусственного отбора на жизнеспособность культурных видов
- Пути оптимизации использования ресурсов среды в сельском хозяйстве
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Агроэкосистемы» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Общая экология»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.