Natūralių ir antropogeninių ekosistemų klasifikacija. Ekosistemos: ekosistemų tipai

1. Antropogeninių ekosistemų samprata ir klasifikacija

2. Agroekosistemų klasifikacija ir ypatumai

3. Medžiagų ir energijos srautų ciklas agroekosistemoje

1. Antropogeninių ekosistemų samprata ir klasifikacija

Antropogeninės ekosistemos yra žmonių bendruomenės, glaudžiai susijusios su savo aplinka. Antropogeninės ekosistemos apima miestų ekosistemas (pramonės-miesto), agroekosistemas (žemės ūkio), transporto ir transporto ryšius, uždaras pilotuojamų erdvėlaivių ir giliavandenių transporto priemonių erdves.

Miesto sistemos (pramonės-miesto) – dirbtinės sistemos(ekosistemos), atsirandančios dėl miestų plėtros ir atstovaujančios gyventojų, gyvenamųjų pastatų, pramonės, buities, kultūros objektų ir kt. Jie apima šias teritorijas: pramonines zonas kur sutelkti pramonės objektai įvairios pramonės šakosūkių ir yra pagrindiniai taršos šaltiniai aplinką; gyvenamosios zonos (gyvenamieji ar miegamieji rajonai) su gyvenamieji pastatai, administraciniai pastatai, buities daiktai, kultūros objektai ir kt.; rekreacinės zonos, skirtos žmonių poilsiui (miško parkai, poilsio centrai ir kt.); transporto sistemos ir struktūros, kurios persmelkia visą miesto sistema(automobilių ir geležinkeliai, metro, degalinėse, garažuose, aerodromuose ir kt.). Miesto ekosistemų egzistavimą palaiko agroekosistemos ir iškastinio kuro bei branduolinės pramonės energija.

2. Agroekosistemų klasifikacija ir ypatumai

Agroekosistema (agros (gr.) – laukas) – dirbtinai sukurta ir žmogaus palaikoma ekosistema, skirta žemės ūkio produktams gaminti.

Pagal FAO klasifikaciją yra penki agroekosistemų tipai:

1. Žemės ūkio arba lauko.

2. Sodyba ir sodas.

3. Ganyklos.

4. Mišrus, pasižymintis kelių žemės naudojimo tipų deriniu.

5. Agropramoninės ekosistemos – tai intensyvios „industrializuota“ pieno, mėsos, kiaušinių ir kitų produktų gamybos teritorijos, paremtos vyraujančiais sistemos aprūpinimo medžiaga ir energija iš išorės procesais.

Agroekosistemų ir natūralių ekosistemų skirtumai:

1. Nežymi rūšių įvairovė, kuri smarkiai sumažėja dėl žmogaus veiksmų siekiant gauti maksimalią vieno produkto biomasę;

2. Agroekosistemų tvarumą palaiko žmonės. Augalų bendrijų pasikeitimas įvyksta pakeitus vienos rūšies kultūrinius augalus kitu;

3. Trumpos mitybos grandinės (derlius-žmogus);

4. Neužbaigtas medžiagų ciklas (kai kurios maisto medžiagos iš agroekosistemų pašalinamos kartu su derliumi);

5. Reguliarus biologinių produktų pašalinimas papildomas atitinkama žemės ūkio technologija (sėjama sėklomis, tręšiama trąšomis, įdirbama dirva);

6. Energijos šaltinis yra ne tik saulė, bet ir žmogaus veikla. Agroekosistemos gauna pagalbinę energiją žmonių ar gyvūnų raumenų pastangomis, taip pat melioruojant, drėkinant, naudojant trąšas ir naudojant žemės ūkio techniką;

7. Dirbtinė atranka (veiksmas natūrali atranka susilpnėjęs, atranką atlieka žmonės).

Kaip ir natūralios ekosistemos, agroekosistemos susideda iš abiotinės dalies (biotopo) ir biotinės dalies (biocenozės). Abiotinės sąlygos (klimato ir dirvožemio sąlygos) lemia agroekosistemų pobūdį, t.y. biocenozė. Juose, taip pat natūralių bendrijų, yra gamintojų ( auginami augalai ir piktžolės), vartotojai (vabzdžiai, paukščiai, pelės ir kt.) ir skaidytojai (grybai ir bakterijos). Privaloma maisto grandinių grandis agroekosistemose yra asmuo, kuris veikia kaip 1 ir 2 eilės vartotojas.

Agroekosistemoms būdingas didelis biologinis produktyvumas ir vienos ar kelių pasirinktų augalų ar gyvūnų rūšių (veislių, veislių) dominavimas. Aukštą žemės ūkio augalų produktyvumą lemia ir ankstyvųjų sukcesijos bendrijų didelio produktyvumo efekto panaudojimas.

Agrobiocenozių stabilumo didinimas yra dar vienas būdas padidinti jų produktyvumą. Ji glaudžiai susijusi su teisingu žemės ūkio praktikos taikymu, t.y. su žemės ūkio chemizavimu, mechanizavimu, melioracija. Agrobiocenozių stabilumo didinimo būdai yra: kenkėjams atsparių veislių kūrimas ir naudojimas, tam tikros teritorijos dirvožemio ir klimato sąlygas atitinkančių pasėlių auginimas (t.y. zonavimas), rūšių ir veislių įvairovės didinimas agrobiocenozėse.

Bendras supratimas apie antropogenines ekosistemas

1.1 Ekosistemų tipai

Remdamiesi esamų sistemų energetinėmis charakteristikomis, galime jas klasifikuoti, remiantis energija ir nustatyti keturias fundamentalus tipas ekosistemos:

1. natūralus: varomas Saulės, nesubsidijuotas;

2. natūralus, varomas Saulės, subsidijuojamas kitų gamtinių šaltinių;

3. varomas Saulės ir subsidijuojamas žmogaus;

4. pramoninis-miesto, kuro varomas (iškastinis, kitas organinis ir branduolinis).

Ši klasifikacija iš esmės skiriasi nuo biomo, remiantis ekosistemų struktūra, nes ji pagrįsta aplinkos savybėmis. Tačiau tai ją puikiai papildo. Pirmieji du tipai yra natūralios ekosistemos, o trečiasis ir ketvirtasis turėtų būti klasifikuojami kaip antropogeninės.

Pirmajam ekosistemų tipui priskiriami vandenynai ir aukštų kalnų miškai, kurie yra Žemės planetos gyvybės palaikymo pagrindas.

Antrasis ekosistemų tipas apima estuarijas potvynių jūrose, upių ekosistemas, atogrąžų miškus, t.y. tie, kuriuos subsidijuoja potvynio bangų, srovių ir vėjo energija.

Pirmojo tipo ekosistemos užima milžiniškus plotus – vien vandenynai sudaro 70% teritorijos gaublys. Juos varo tik pačios Saulės energija, jie yra pagrindas, stabilizuojantis ir palaikantis gyvybę palaikančias sąlygas planetoje.

Antrojo tipo ekosistemos pasižymi dideliu natūraliu vaisingumu. Šios sistemos „pagamina“ tiek pirminės biomasės, kad jos užtenka ne tik savo priežiūrai, bet dalį šios produkcijos galima perkelti į kitas sistemas arba sukaupti.

Taigi natūralios ekosistemos „dirba“, kad išlaikytų savo pragyvenimo šaltinius ir savo vystymąsi be jokio žmogaus rūpesčio ar išlaidų, jie sukuria pastebimą dalį maisto produktų ir kitų medžiagų, reikalingų pačiam žmogui. Tačiau svarbiausia, kad čia išvalomi ir grąžinami į apyvartą dideli oro kiekiai. gėlo vandens, susidaro klimatas ir kt.

Antropogeninės ekosistemos veikia visiškai kitaip. Tai trečiasis tipas – agroekosistemos, akvakultūros, gaminančios maistą ir pluoštines medžiagas, bet ne tik dėl saulės energijos, bet ir jos subsidijų žmonių tiekiamo kuro pavidalu.

Šios sistemos yra panašios į natūralias, nes kultūrinių augalų savaiminis vystymasis vegetacijos metu yra natūralus procesas, kurį atgaivina natūrali saulės energija. Bet dirvos paruošimas, sėja, derliaus nuėmimas ir t.t. jau yra žmogaus energijos sąnaudos. Be to, žmonės beveik visiškai pakeičia natūralią ekosistemą, kuri išreiškiama pirmiausia jos supaprastinimu, t.y. rūšių įvairovės sumažėjimas iki labai supaprastintos monokultūros sistemos (1 lentelė).

1 lentelė

Natūralių ir supaprastintų antropogeninių ekosistemų palyginimas (pagal Miller, 1993)

Natūrali ekosistema

(pelkė, pieva, miškas)

Antropogeninė ekosistema

(laukas, gamykla, namas)

Priima, konvertuoja, kaupia saulės energiją.

Naudoja energiją iš iškastinio ir branduolinio kuro.

Gamina deguonį ir sunaudoja anglies dioksidą.

Deginant iškastinį kurą, sunaudoja deguonį ir gamina anglies dioksidą.

Sudaro derlingą dirvą.

Išeikvoja arba kelia grėsmę derlingoms dirvoms.

Kaupia, valo ir palaipsniui sunaudoja vandenį.

Jis eikvoja daug vandens ir jį teršia.

Sukuria buveines įvairių tipų laukinė gamta.

Sunaikina daugelio laukinės gamtos rūšių buveines.

Laisvai filtruoja ir dezinfekuoja teršalus ir atliekas.

Gamina teršalus ir atliekas, kurios turi būti nukenksmintos visuomenės lėšomis.

Turi savisaugos ir savigydos savybę.

Reikalauja didelių išlaidų nuolatinei priežiūrai ir restauravimui.

Šiuolaikinis žemės ūkis leidžia kasmet nuolat išlaikyti ekosistemas ankstyvosiose sukcesijos stadijose ir pasiekti maksimalų pirminis produktyvumas vienas ar keli augalai. Valstiečiai sugeba pasiekti didelį derlių, bet už didelę kainą, o šią kainą lemia piktžolių kontrolės kaštai, mineralinių trąšų, dėl dirvožemio formavimosi ir kt.

Nuolatinis naujų rūšių, pavyzdžiui, žolinių augalų, atsiradimas yra natūralaus paveldėjimo proceso rezultatas.

Gyvulininkystė taip pat yra būdas supaprastinti ekosistemą; Saugodamas jam naudingus ūkio gyvūnus, žmogus naikina laukinius gyvūnus: žolėdžius kaip konkurentus maisto ištekliuose, plėšrūnus – kaip gyvulius naikinančius.

Vertingų žuvų rūšių gaudymas supaprastina vandens telkinių ekosistemas. Oro ir vandens užterštumas taip pat lemia medžių ir žuvų mirtį bei „plėšia“ natūralias ekosistemas.

Didėjant gyventojų skaičiui, žmonės bus priversti vis daugiau brandžių ekosistemų transformuoti į paprastas jaunas produktyvias. Norint išlaikyti šias sistemas „jauname“ amžiuje, didėja kuro ir energijos išteklių naudojimas. Be to, bus prarasta rūšių (genetinė) įvairovė ir gamtos peizažai(1 lentelė).

Jauna, produktyvi ekosistema yra labai pažeidžiama dėl monotipiškumo rūšių sudėtis, kadangi dėl kažkokios ekologinės nelaimės (sausros) ji nebegali būti atkurta dėl genotipo sunaikinimo. Bet jie yra būtini žmonijos gyvenimui, todėl mūsų užduotis yra išlaikyti pusiausvyrą tarp supaprastintų antropogeninių ir gretimų sudėtingesnių, turinčių turtingą genofondą, natūralias ekosistemas, nuo kurių jos priklauso.

Energijos sąnaudos žemės ūkyje yra didelės – natūrali plius subsidijuojama žmonių, o vis dėlto produktyviausias žemės ūkis yra maždaug produktyvių natūralių ekosistemų lygyje.

Abiejų produktyvumas pagrįstas fotosinteze, tikras skirtumas tarp sistemų yra tik energijos pasiskirstyme: antropogeninėje sistemoje ją sugeria tik kelios (viena ar dvi) rūšys, o natūralioje – daug; rūšys ir medžiagos.

Ketvirtojo tipo ekosistemose, apimančiose pramonines-miesto sistemas, kuro energija visiškai pakeičia saulės energiją. Palyginti su energijos srautu natūraliose ekosistemose, jos suvartojimas čia yra dviem trimis dydžiais didesnis.

1.2 Žemės ūkio ekosistemos (agroekosistemos)

Pagrindinis sukurtų žemės ūkio sistemų tikslas yra racionalus naudojimas tie biologiniai ištekliai, kurie tiesiogiai dalyvauja žmogaus veikloje – maisto produktų, technologinių žaliavų, vaistų šaltiniai.

Agroekosistemas kuria žmonės, siekdami gauti didelį derlių – gryną autotrofų gamybą.

Apibendrinant viską, kas jau buvo pasakyta apie agroekosistemas, pabrėžiame šiuos pagrindinius jų skirtumus nuo natūralių (2 lentelė).

1. Agroekosistemose rūšių įvairovė smarkiai sumažėja:

· kultūrinių augalų rūšių mažėjimas mažina ir matomą biocenozės gyvūnų populiacijos įvairovę;

· žmonių auginamų gyvūnų rūšių įvairovė yra nereikšminga, palyginti su gamta;

· kultūrinės ganyklos (su žole) rūšine įvairove panašios į žemės ūkio laukus.

2. Žmonių auginamos augalų ir gyvūnų rūšys „evoliucionuoja“ dėl dirbtinės atrankos ir yra nekonkurencingos kovoje su laukinėmis rūšimis be žmogaus paramos.

3. Agroekosistemos, be saulės energijos, gauna papildomos energijos, kurią subsidijuoja žmonės.

4. Grynieji produktai (derlius) pašalinami iš ekosistemos ir nepatenka į biocenozės mitybos grandinę, o dalinis jo panaudojimas kenkėjams, nuostoliai derliaus nuėmimo metu, kurie gali baigtis ir natūraliais. trofinės grandinės. Juos žmonės slopina visais įmanomais būdais.

5. Laukų, sodų, ganyklų, daržų ir kitų agrocenozių ekosistemos yra supaprastintos sistemos, kurias palaiko žmonės ankstyvosiose sukcesijos stadijose, jos yra tokios pat nestabilios ir nepajėgios savireguliuotis kaip ir natūralios pradininkų bendruomenės, todėl negali egzistuoti be žmogaus parama.

2 lentelė

Natūralių ekosistemų ir agroekosistemų lyginamoji charakteristika.

Natūralios ekosistemos

Agroekosistemos

Pirminis natūralus elementarieji vienetai evoliucijos metu susidariusios biosferos.

Antriniai dirbtiniai elementarieji biosferos vienetai, transformuoti žmogaus.

Sudėtingos sistemos su reikšminga suma gyvūnų ir augalų rūšys, kuriose dominuoja kelių rūšių populiacijos. Jiems būdinga stabili dinaminė pusiausvyra, pasiekiama savireguliacijos būdu.

Supaprastintos sistemos, kuriose dominuoja vienos augalų ir gyvūnų rūšies populiacijos. Jie yra stabilūs ir pasižymi savo biomasės struktūros kintamumu.

Produktyvumą lemia medžiagų cikle dalyvaujančių organizmų adaptuotos savybės.

Produktyvumą lemia lygis ekonominė veikla ir priklauso nuo ekonominių ir techninių galimybių.

Pirminius produktus naudoja gyvūnai ir jie dalyvauja medžiagų cikle. „Vartojimas“ vyksta beveik kartu su „gamyba“.

Derlius nuimamas žmonių poreikiams tenkinti ir gyvuliams šerti. Gyva materija kaupiasi kurį laiką nesuvartotas. Didžiausias produktyvumas išsivysto tik trumpą laiką.

Natūralios žmogaus aplinkos supaprastinimas ekologiniu požiūriu yra labai pavojingas. Todėl neįmanoma viso kraštovaizdžio paversti žemdirbišku, būtina išsaugoti ir didinti jo įvairovę, paliekant nepaliestas saugomas teritorijas, kurios galėtų būti rūšių šaltinis nuosekliai atsikuriančioms bendrijoms.

Naudojimo problemų analizė miško išteklių

Miško gaisras yra spontaniškas, nekontroliuojamas ugnies plitimas miškų plotai. Gaisrų miškuose priežastys dažniausiai skirstomos į natūralias ir antropogenines...

Žmogaus poveikis gamtai

Sistema (gr. systema – visuma, sudaryta iš dalių) – tai visuma elementų, kurie yra ryšiuose ir santykiuose vienas su kitu, sudarantys tam tikrą vientisumą, vienybę. Pagrindinis dalykas, kuris apibrėžia sistemą...

Gyvų būtybių gyvybinės veiklos priklausomybė nuo jų bioritmų

Visus žmones pagal savo pasirodymo dinamiką galima suskirstyti į: Pelėdas (tokio tipo žmonių atstovai efektyviausiai dirba vakare, ir net naktį). Intensyviausius darbus rekomenduojama atlikti 17-18 val...

Šiluminių elektrinių išmetamųjų teršalų į atmosferą valymo metodų ir prietaisų tyrimas

Priklausomai nuo šiluminės elektrinės galios, pelenų kiekio kure, fizinės ir cheminės savybės pelenų, sanitarinės ir higienos sąlygos teritorijoje, kurioje yra elektrinės, parenkamas pelenų rinktuvų tipas...

Altajaus juostiniai miškai ir jų rekreacinis naudojimas

Miškai Vakarų Sibiras ir juos ekologinis vaidmuo

Miškų tipai Vakarų Sibire pradėti tyrinėti seniai. Miškininkai, tyrinėdami ir tvarkydami Altajaus miškus, vartojo jau aiškiai apibrėžtus terminus XVIII – XIX pradžia V. (pvz., Brovcyno, Kuznecovo, Frolovo, Količevo ir kt. žemėlapiuose)...

Organizmų ryšiai žemės ūkio sistemose

Agroekosistemos, kaip ir natūralios ekosistemos, susideda iš daugelio tarpusavyje susijusių biologinių, fizinių ir cheminių komponentų...

Maisto grandinės ir trofiniai lygiai

Yra 2 pagrindiniai trofinių grandinių tipai – ganyklos ir detritalinės. Ganyklų trofinėje grandinėje (ganymo grandinėje) pagrindą sudaro autotrofiniai organizmai, po kurių juos valgo žolėdžiai gyvūnai (pavyzdžiui, zooplanktonas...

Tarp daugybės laivų deginimo įrenginių galima išskirti: Ш Incinerator GS-500. Ш Deginimo įrenginys SP-10 ir deginimo įrenginys SP-50. SH IN-50. Ш Deginimo įrenginys VTH-30. Deginimo įrenginys GS-500 (Norvegijos gamybos). Įrenginys susideda iš dviejų kamerų...

Biosferos sandara. Ekosistemų tarša. Vykdant aplinkos vertinimas

Pramoninis nuotekų teršti ekosistemas įvairiausiais komponentais (1 lentelė), priklausomai nuo ūkio šakų specifikos. Reikia pažymėti...

Ekologija ir istorinė raidažmogiškumas

Žmonijos vystymosi ir plitimo po planetą istorija rodo, kad žmonės gana lengvai prisitaiko (prisitaiko) prie naujų aplinkos sąlygų...

Atominis ginklas: tipai, fizika, žalingi veiksniai, padariniai aplinkai

Branduoliniai ginklai yra pagrįsti naudojimu vidinė energija, išleistas, kai grandininės reakcijos sunkiųjų branduolių dalijimasis arba termobranduolinės reakcijos sintezė...

Miestas . Panašus į urvą ar giliavandenę ekologinę sistemą ar kitas biogeocenozes, daugiausia priklausomas nuo energijos ir medžiagos tiekimo iš išorės. Juose visiškai arba iš dalies nėra gamintojų, todėl jie vadinami heterotrofinis.

Pagrindiniai miesto ir natūralių ekosistemų skirtumai:

1. Intensyvesnė medžiagų apykaita ploto vienetui, kuriai naudojama ne saulės energija, o degių medžiagų ir elektros energija.

2. Aktyvesnė medžiagų migracija, kurios metu juda metalai, plastikai ir kt.

3. Galingesnis atliekų srautas, kurių daugelis yra toksiškesni nei žaliavos, iš kurių jos gaunamos.

Kad miestas veiktų efektyviai, reikalingas glaudesnis ryšys su aplinka ir didesnė priklausomybė nuo jos. Miesto želdynų išskiriamas deguonis nepadengia žmonių, gyvūnų kvėpavimo, o svarbiausia – pramonės įmonių technologinių procesų kaštų. 1 m2 miesto sistemos sunaudoja 70 kartų daugiau energijos nei atitinkamas natūralios biocenozės plotas. Žemės plotas, užima miestai, įvairiose pasaulio vietose yra 1-5 proc. Tačiau jų poveikis aplinkai yra didžiulis. Šis poveikis pasireiškia ne tik kaip organinių medžiagų ir deguonies vartotojas, bet ir kaip galingas teršalas, dažnai veikiantis dideliu atstumu.

Pagrindinės miesto, kaip žmogaus buveinės, savybės:

1. Urbanizacija. Didinti miestų ir gyventojų skaičių juose. Šalyse su didelio tankio vyksta gretimų miestų susijungimas ir didžiulių teritorijų formavimasis su aukštas lygis urbanizacija – megamiestai.

2. Gyvenimo sąlygos miestuose yra unikalūs. Viena vertus, užimtumo, maisto tiekimo problemos, Medicininė priežiūra. Kita vertus, yra bloga įtaka . Jie apima:

b) Pramonės ir Buitinės atliekos teršti dirvožemį, vandenį ir orą.

c) Dėl aerozolinės oro taršos didėja debesuotumas ir susidaro rūkas, sutrinka šilumos mainai, todėl miestai tampa savotiškomis „šilumos salomis“. Štai kodėl vasaros laikotarpis Miestuose apskritai būna karštesnė, o žiemos šiltesnės nei kaimuose.

d) Mirtingumas, ypač sergančių lėtinėmis širdies ir kraujagyslių ligomis, gali padidėti 5 ir daugiau kartų.

e) Dėl didelio debesuotumo ir rūko susilpnėja apšvietimas ir sumažėja jo intensyvumas Ultravioletinė radiacija pasiekiantis Žemės paviršių. Dėl šviesos trūkumo padaugėja miesto vaikų hipovitaminozės D ir rachito atvejų, mažėja jų atsparumas peršalimui ir vaikų infekcinėms ligoms.



f) Būdinga miestams žemas lygis gimstamumo, o jų gyventojų skaičiaus augimas vyksta daugiausia dėl žmonių antplūdžio iš kaimo vietovės.

g) Triukšmas ir vibracija veikia klausos aparatą ir sukelia neurozes. Pažvelkime atidžiau į paskutinį punktą. Kiekvienas žmogus triukšmą suvokia skirtingai. Tai priklauso nuo amžiaus, temperamento, sveikatos ir aplinkos sąlygų. Kai kurie žmonės praranda klausą net trumpam patyrę žemo intensyvumo triukšmą. Nuolatinis jo poveikis sukelia spengimą ausyse, galvos svaigimą, galvos skausmas, nuovargis. Triukšmo lygis matuojamas garso slėgio laipsnį išreiškiančiais vienetais – decibelais. Šis spaudimas nėra suvokiamas be galo. 20-30 decibelų (dB) triukšmo lygis žmogui praktiškai nekenksmingas, tai natūralus foninis triukšmas. Kalbant apie garsūs garsai, tada čia leistina riba yra maždaug 80 decibelų. Jau sukelia 130 decibelų garsą skausmingas pojūtis, o 150 jam tampa nepakeliami. Palyginkite ir naudokite triukšmo intensyvumo skalę, norėdami nustatyti garso stiprumą toje vietoje, kurioje gyvenate ir studijuojate (1 pav.).

Didelis triukšmo poveikis blausina klausą, sukelia nervų ligas, ligas širdies ir kraujagyslių sistemos, sumažina refleksus, kurie gali sukelti nelaimingų atsitikimų ir traumų.

Ryžiai. 1. Garso intensyvumo skalė

Triukšmas turi akumuliacinį faktorių, t.y. akustiniai dirginimai, besikaupiantys organizme, vis labiau slopina nervų sistemą.

Agrocenozės . Agrocenozėms arba žemės ūkio ekosistemoms, skirtingai nei miestams, būdingas pagrindinis jų komponentas – autotrofiniai organizmai, aprūpinantys jas organinėmis medžiagomis ir išskiriantys deguonį. Jos skiriasi nuo natūralių biogeocenozių:

1. Agrocenozės gyvybinei veiklai palaikyti, išskyrus saulės energija Be to, cheminė energija naudojama trąšų pavidalu, mechaninė energija – žmogaus ir gyvūnų raumenų darbui, degiųjų medžiagų ir elektros energija.

2. Organizmų rūšinė įvairovė smarkiai sumažėja ir ją atstovauja atskiri žemės ūkio augalai, kartais net vienas, taip pat ribotas kiekis augintiniai.

3. Dominuojančios augalų ir gyvūnų rūšys yra kontroliuojamos dirbtinės atrankos. Tai yra, agrocenozės organizuojamos taip, kad gautų maksimali suma maisto produktai.

Yra dviejų tipų agrocenozės - platus ir intensyvus.

Platus egzistuoja naudojant žmonių ir gyvūnų raumenų energiją. Produkcija naudojama smulkiųjų ūkininkų šeimoms išmaitinti ir pardavimui ar mainams. Intensyvus susijunges su didelių išlaidų cheminė energija ir mašinos. Maisto produktų pagaminama vietinius poreikius viršijančiais kiekiais, jie eksportuojami parduoti ir žaisti svarbus vaidmuo ekonomikoje.

Apie 60 % žemės ūkio naudmenų naudojama ekstensyviai, o 40 % – intensyviai. Intensyvių agrocenozių efektyvumas yra labai didelis. Pavyzdžiui, 4% JAV gyventojų, gyvenančių kaimo vietovėse, ne tik aprūpina visą šalį pagrindiniais maisto produktais, bet ir juos eksportuoja.

Asmens populiacijos ypatybės.

Visi žmonės Žemėje sudaro vieną populiacijos struktūrą – žmoniją. Šios populiacijos augimą riboja turimi gamtos ištekliai ir gyvenimo sąlygos, socialinės-ekonominės ir genetiniai mechanizmai. Didžiąją istorijos dalį gyventojų prieaugis buvo beveik nereikšmingas. Jis pamažu stiprėjo per visą XIX a. ir itin smarkiai išaugo po Antrojo pasaulinio karo. Tai paskatino kalbėti apie „demografinį sprogimą“. Pažvelkime į toliau pateiktus skaičius.

Maždaug prieš 9 tūkstančius metų Žemėje gyveno 10 mln.

Mūsų eros pradžioje – apie 200 mln.

IN vidurio XVII a V. – 500 mln

IN vidurys - 19 d V. - 1 milijardas

IN tolesnis augimas Pasaulio gyventojų skaičius tampa hipereksponentinis. 1950 – 2,5 milijardo žmonių, 1960 – 3,0 milijardo, 1970 – 3,7 milijardo, 1980 – 4,4 milijardo, 1990 – 5,6 milijardo, 2000 – 6,2 milijardo gyventojų sprogimas Pasaulio gyventojų skaičiaus didėjimo tendencija greičiausiai išliks ir pirmoje XXI amžiaus pusėje. Įvairiais skaičiavimais, Žemėje bus nuo 7,6 iki 9,4 mlrd.

Tačiau mūsų šalyje, nepaisant milžiniško dydžio ir gamtos išteklių, gyventojų skaičius per metus mažėja 1,5 milijono žmonių, o vyrų gyvenimo trukmė sutrumpėjo iki 57 metų, o tai apskritai rodo depopuliacijos proceso pradžią.

Didžioji dalis augimo yra ir ateityje bus besivystančiose šalyse. Spartus gyventojų skaičiaus augimas išsivysčiusiose šalyse smarkiai pablogina aplinkos ir Socialinės problemos. Kai kuriose šalyse (Kinijoje, Indijoje) vykdomos tikslinės šeimos planavimo pastangos, siekiant sumažinti gyventojų skaičiaus augimo tempus. Gyventojų skaičiaus augimui reikia didinti maisto gamybą, kurti naujas darbo vietas, plėstis pramoninės gamybos. Gyventojų skaičius besivystančios šalys sudaro 3/4 planetos gyventojų ir suvartoja 1/3 pasaulinės produkcijos, o vartojimo vienam gyventojui skirtumas ir toliau auga. Visa tai lydi žmonijos turimų išteklių vartojimas ir išeikvojimas. gamtos turtai ir didžiulė aplinkos tarša.

Miesto sistemos

Agroekosistemos (žemės ūkio ekosistemos, agrocenozės)dirbtinės ekosistemos, atsirandantis dėl žmogaus žemės ūkio veiklos (ariamosios žemės, šienavietės, ganyklos). Agroekosistemas kuria žmonės, kad gautų daug grynųjų autotrofų (derliaus). Juose, kaip ir natūraliose bendrijose, yra gamintojai (kultūriniai augalai ir piktžolės), vartotojai (vabzdžiai, paukščiai, pelės ir kt.) ir skaidytojai (grybai ir bakterijos). Žmonės yra esminė agroekosistemų maisto grandinių grandis.

Agrocenozių ir natūralių biocenozių skirtumai:

Maža rūšių įvairovė;

Trumpieji maitinimo jungimai;

Neužbaigtas medžiagų ciklas (dalis maistinių medžiagų nuneštas su derliumi);

Energijos šaltinis yra ne tik Saulė, bet ir žmogaus veikla (melioracija, drėkinimas, trąšų naudojimas);

Dirbtinė atranka (susilpnėja natūralios atrankos poveikis, atranką vykdo žmogus);

Savireguliacijos stoka (reguliavimą vykdo žmogus) ir kt.

Taigi, agrocenozės yra nestabilios sistemos ir gali egzistuoti tik su žmogaus parama.

Miesto sistemos (miesto sistemos)– dirbtinės ekosistemos, atsirandančios dėl miestų plėtros ir atstovaujančios gyventojų, gyvenamųjų pastatų, pramonės, buities, kultūros objektų ir kt. Jie apima šias teritorijas:

- pramonines zonas kur sutelkti įvairių ūkio sektorių pramonės objektai ir yra pagrindiniai aplinkos taršos šaltiniai;

- gyvenamieji rajonai(gyvenamieji ar miegamieji rajonai) su gyvenamaisiais pastatais, administraciniais pastatais, kultūros objektais ir kt.;

- poilsio zonos, skirtas žmonių poilsiui (miško parkai, poilsio centrai ir kt.);

- transporto sistemos ir konstrukcijos, persmelkiantis visą miesto sistemą (keliai ir geležinkeliai, metro, degalinės, garažai, aerodromai ir kt.).



Miesto ekosistemų egzistavimą palaiko agroekosistemos ir iškastinio kuro bei branduolinės pramonės energija.

Ekosistemos dinamika

Pokyčiai bendruomenėse gali būti cikliški ir laipsniški.

Cikliniai pokyčiaiperiodiniai pokyčiai biocenozėje (kasdienėje, sezoninėje, daugiametėje), kai biocenozė grįžta į pradinę būseną.

Progresyvūs pokyčiai– biocenozės pokyčiai, galiausiai lemiantys šios bendruomenės pakeitimą kita.

paveldėjimo– nuosekli biocenozių (ekosistemų) kaita, išreikšta rūšinės sudėties ir bendrijų struktūros pokyčiais. Nuoseklios serijos vadinamos viena kitą paeiliui pakeičiančios bendruomenės eilės serijos. Perdavimas apima dykumėjimą, ežerų užaugimą, pelkių susidarymą ir kt.

Priklausomai nuo priežasčių, sukėlusių biocenozės pasikeitimą, sukcesijos skirstomos į natūralias ir antropogenines, autogenines ir alogenines.

Natūralios sukcesijos atsirasti esant įtakai natūralių priežasčių, nesusiję su žmogaus veikla. Antropogeninę sukcesiją sukelia žmogaus veikla.

Autogeninė seka(savaime susikuriantys) atsiranda dėl vidinių priežasčių(aplinkos pokyčiai veikiant bendruomenei). Alogeninis paveldėjimas(sukurta iš išorės) sukėlė išorinių priežasčių(pvz., klimato kaita).

Priklausomai nuo pradinės substrato, ant kurio vystosi sukcesija, būklės, išskiriama pirminė ir antrinė sukcesija. Pirminis paveldėjimas vystytis ant substrato, kuriame nėra gyvų organizmų (ant uolų, skardžių, greito smėlio, naujuose vandens telkiniuose ir kt.). Antriniai paveldėjimai atsiranda jau egzistuojančių biocenozių vietoje jas sutrikdžius (dėl kirtimų, gaisro, arimo, ugnikalnio išsiveržimo ir kt.).

Vystydamasi ekosistema siekia stabilios būsenos. Paeiliui pokyčiai vyksta iki stabili ekosistema, gaminanti didžiausią biomasę vienam energijos srauto vienetui. Su aplinka subalansuota bendruomenė vadinama menopauzė.

Ryšių tipai ir ryšiai tarp organizmų

Ekosistemose

Gyvi organizmai yra tam tikru būdu sujungti vienas su kitu. Skiriami šie ryšių tipai tarp rūšių: trofiniai, vietiniai, foriniai, gamykliniai. Svarbiausi yra trofiniai ir aktualūs ryšiai, nes būtent jie sulaiko organizmus skirtingi tipai greta vienas kito, vienijant juos į bendruomenes.

Trofinės jungtys atsiranda tarp rūšių, kai viena rūšis minta kitomis: gyvais individais, negyvais palaikai, atliekomis. Trofiniai ryšiai gali būti tiesioginiai arba netiesioginiai. Tiesioginis ryšys pasireiškia tada, kai liūtai minta gyvomis antilopėmis, hienos – zebrų lavonais, mėšlo vabalai – stambiųjų kanopinių išmatomis ir kt. Netiesioginis ryšys atsiranda, kai skirtingos rūšys konkuruoja dėl vieno maisto šaltinio ( žiūrėkite skyrių "Trofinės grandinės").

Aktualūs ryšiai pasireiškia vienai rūšiai keičiant kitos rūšies gyvenimo sąlygas. Pavyzdžiui, pagal spygliuočių miškas Paprastai žolės dangos nėra.

Foriniai ryšiai atsiranda, kai viena rūšis dalyvauja plintant kitai rūšiai. Gyvūnų sporų sėklų ir augalų žiedadulkių pernešimas vadinamas zoochorija ir maži asmenys - forezija.

Gamyklos jungtys susideda iš to, kad viena rūšis savo struktūroms naudoja išskyrimo produktus, negyvus palaikus ar net gyvus kitos rūšies individus. Pavyzdžiui, kurdami lizdus paukščiai naudoja medžių šakas, žolę, pūkus ir kitų paukščių plunksnas.

Natūralios ekosistemos yra atviros sistemos: Jie turi gauti ir atiduoti medžiagas ir energiją. Gamtoje organizmų asimiliuojamų medžiagų atsargos nėra neribotos. Jei šios medžiagos nebūtų naudojamos pakartotinai, gyvybė Žemėje būtų neįmanoma. Toks amžinas biogeninių komponentų ciklas įmanomas tik esant funkcinei įvairios grupės organizmai, galintys vykdyti ir palaikyti iš aplinkos išgaunamų medžiagų srautą.

Paprastai bet kurioje ekosistemoje yra trys funkcines grupes organizmai. Vieni gamina produktus, kiti juos vartoja, treti paverčia neorganiniais pavidalais. Jie atitinkamai vadinami: gamintojai, vartotojai ir skaidytojai(4.4 pav.) .

Ryžiai. 4.4. Medžiagos (ištisinė linija) ir energijos perdavimo schema

(punktyrinė linija) natūraliose ekosistemose

Pirmoji organizmų grupė - gamintojų(lot. gamintojai-kurti, gaminti), arba autotrofiniai organizmai(zp.autos- aš pats, trofėjus- maistas). Jie skirstomi į foto- ir chemoautotrofus.

Fotoautotrofai naudojamas kaip energijos šaltinis saulės šviesa ir kaip maistinė medžiaga - neorganinių medžiagų, daugiausia anglies dioksidas ir vanduo. Šiai organizmų grupei priklauso visi žalieji augalai ir kai kurios bakterijos (pavyzdžiui, žaliosios sieros bakterijos, purpurinės sieros bakterijos). Kaip gyvybiškai svarbi veikla, jie sintetina šviesoje esančias organines medžiagas – angliavandenius arba cukrų (CH 2 O) n, išskirdami deguonį CO 2 + H 2 O = (CH 2 0) n + 0 2,

Chemoautotrofai panaudoti kai išsiskiriančią energiją cheminės reakcijos. Šiai grupei priklauso, pavyzdžiui, nitrifikuojančios bakterijos, kurios oksiduoja amoniaką į azoto rūgštį, o vėliau į azoto rūgštį:

2NН 3 + 30 2 = 2HN0 2 + 2Н 2 0 + Q, 2HN02 + O2 = 2HN03+ Q2.

Cheminė energija (Q),Šių reakcijų metu išsiskiriantį bakterijos naudoja CO 2 redukcijai iki angliavandenių.

pagrindinis vaidmuo organinių medžiagų sintezėje priklauso žaliųjų augalų organizmams. Chemosintetinių bakterijų vaidmuo šiame procese yra palyginti mažas. Kasmet fotosintetiniai organizmai Žemėje sukuria apie 150 milijardų tonų organinių medžiagų, kurios kaupia saulės energiją.

Antroji organizmų grupė - vartotojai(lot. vartoti-vartoti), arba heterotrofiniai organizmai(gr. heteros- kitas, trofėjus- maistas), atlikti organinių medžiagų skilimo procesą.

Šie organizmai organines medžiagas naudoja kaip maistinių medžiagų ir energijos šaltinį. Jie skirstomi į fagotrofus (gr. fagos-ryjantys) ir saprotrofai (gr. sapros- supuvęs).

Fagotrofai minta tiesiogiai augalų ar gyvūnų organizmais.

Saprotrofai Mitybai jie naudoja organines medžiagas iš negyvų liekanų.

Trečioji organizmų grupė - skaidytojai(lot. sumažina- grįžimas). Jie dalyvauja paskutiniame skilimo etape – organinių medžiagų mineralizacijoje iki neorganiniai junginiai(CO 2, H 2 0 ir kt.). Skaidytojai grąžina medžiagas į ciklą, paversdami jas gamintojams prieinamomis formomis. Skaidytojams daugiausia priskiriami mikroskopiniai organizmai (bakterijos, grybai ir kt.).

Skaidytojų vaidmuo medžiagų cikle yra itin didelis. Be skaidytojų biosferoje kauptųsi krūvos organinių liekanų; atsargos baigtųsi mineralai, būtinas gamintojams.

Gyvybė Žemėje egzistuoja dėl saulės energija.Šviesa yra vienintelis maisto šaltinis Žemėje, su kurio energija, kai ji susijungia anglies dioksidas o vanduo sukelia fotosintezės procesą. Fotosintetiniai augalai sukuria organines medžiagas, kuriomis minta žolėdžiai, mėsėdžiai ir pan., galiausiai augalai „maitina“ likusį gyvąjį pasaulį, t.y. saulės energija per augalus tarsi perduodama organizmams.

Energija perduodama iš organizmo į organizmą kuriant maistą arba trofinė grandinė: nuo autotrofų, gamintojų (kūrėjų) iki heterotrofų, vartotojų (valgytojų) ir taip nuo keturių iki šešių kartų nuo vieno trofinio lygio iki kito.

Trofinis lygis yra kiekvienos maisto grandinės grandies vieta. Pirmasis trofinis lygis - tai gamintojai. Visi kiti lygiai yra vartotojai. Antrasis trofinis lygis- tai žolėdžiai vartotojai; trečias-mėsėdžiai vartotojai, mintantys žolėdžių formomis; ketvirta-vartotojus, kurie vartoja kitus mėsėdžius ir pan.. Vadinasi, vartotojus galima skirstyti į lygius: pirmo, antro, trečio ir t.t.

Tik vartotojai, besispecializuojantys tam tikros rūšies maisto produktuose, yra aiškiai suskirstyti į lygius. Tačiau yra rūšių, kurios minta mėsa ir augaliniu maistu (žmonės, lokiai ir kt.), kurios gali būti įtrauktos į bet kokio lygio mitybos grandines.

Taip pat negalima pamiršti negyvų organinių medžiagų, kuriomis minta nemaža dalis heterotrofų. Tarp jų yra saprofagų ir saprofitų (grybelių), kurie naudoja detrite esančią energiją. Todėl išskiriami du trofinių grandinių tipai: valgymo grandinės, arba ganykla, kurios prasideda valgant fotosintetinius organizmus ir detrito skilimo grandinės, kurios prasideda nuo negyvų augalų liekanų, lavonų ir gyvūnų ekskrementų. Todėl, patekęs į ekosistemą, spinduliavimo energijos srautas dalijasi į dvi dalis, sklindančias dviejų tipų trofiniais tinklais, tačiau energijos šaltinis yra bendras – saulės energija (4.5 pav.).


4.5 pav. Energija teka pievų mitybos grandine

(visi skaičiai pateikti kJ/m2 metų)

Organizmų gyvybinės veiklos ir medžiagų cirkuliacijos palaikymas ekosistemose, t.y. ekosistemų egzistavimas priklauso nuo nuolatinio energijos srauto, būtinos visiems organizmams jų gyvenimui ir savaiminiam dauginimuisi.

Skirtingai nuo medžiagos, kuri nuolat cirkuliuoja per skirtingus ekosistemos blokus, kuriuos visada galima panaudoti pakartotinai ir patekti į ciklą, energiją galima panaudoti vieną kartą, t.y., ekosistemoje vyksta linijinis energijos srautas (nuo autotrofų iki heterotrofų).

Vienpusis energijos srautas kaip visuotinis gamtos reiškinys atsiranda dėl termodinamikos dėsnių.

Pagal pirmasis termodinamikos dėsnis , energija gali keistis iš vienos formos (pvz., šviesos) į kitą (pvz potencinė energija maistas), bet negali būti sukurtas ar sunaikintas.

Atitinkamai antrasis dėsnis, negali būti vieno proceso, susieto su energijos transformacija, neprarandant jos dalies. Tam tikras energijos kiekis tokiose transformacijose išsisklaido į nepasiekiamą šiluminę energiją ir todėl prarandamas. Vadinasi, negali būti 100% efektyvumo įvykstančių, pavyzdžiui, maisto medžiagų transformacijų į organizmo kūną sudarančią medžiagą.

Taigi, gyvi organizmai yra energijos keitėjai. Maistas, kurį pasisavina vartotojai, nėra visiškai įsisavinamas – kai kurių žolėdžių – nuo ​​12 iki 20%, mėsėdžių – iki 75% ir daugiau. Energijos sąnaudos pirmiausia siejamos su medžiagų apykaitos procesų palaikymu, kurie vadinami kvėpavimo švaistymas, apskaičiuota iš viso organizmo išskiriamo CO 2. Žymiai mažesnė dalis atitenka audinių formavimuisi ir tam tikram maistinių medžiagų tiekimui, t.y., augimui. Likęs maistas išsiskiria išmatų pavidalu. Be to, nemaža dalis energijos išsklaido kaip šiluma vykstant organizme vykstančioms cheminėms reakcijoms, o ypač dirbant aktyviam raumenų darbui. Galiausiai visa medžiagų apykaitai sunaudota energija paverčiama šiluma ir išsisklaido aplinkoje.

Vadinasi, dauguma pereinant iš vieno trofinio lygio į kitą, aukštesnį, prarandama energija. Apytiksliai nuostoliai yra apie 90%: ne daugiau kaip 10% energijos iš ankstesnio lygio perduodama į kiekvieną kitą lygį. Taigi, jei gamintojo kalorijų kiekis yra 1000 J, tai jam patekus į fitofago kūną lieka 100 J, plėšrūno organizme jau 10 J, o jei šį plėšrūną suėda kitas, tai tik 1 J liks savo daliai, ty 0,1% augalinio maisto kalorijų.

Tačiau toks griežtas energijos perėjimo iš lygio į lygį vaizdas nėra visiškai realus, nes ekosistemų trofinės grandinės yra sudėtingai susipynusios ir sudaro maisto tinklai. Tačiau galutinis rezultatas: energijos išsisklaidymo ir praradimo, kuris turi būti atnaujintas, kad gyvybė egzistuotų.

Dėl to maisto grandinės gali būti pavaizduotos kaip ekologinės piramidės. Ekologinė piramidė – grafinis gamintojų, vartotojų ir skaidytojų santykių ekosistemoje vaizdas.

Taisyklė ekologinė piramidė - modelis, pagal kurį augalinės medžiagos, kuri yra mitybos grandinės pagrindas, kiekis yra maždaug 10 kartų didesnis už žolėdžių gyvūnų masę, ir kiekvieną paskesnį mitybos lygis taip pat turi 10 kartų mažesnę masę. Supaprastinta ekologinės piramidės versija parodyta fig. 4.6.

Pavyzdys: Tegu vieną žmogų metus laiko pamaitina 300 upėtakių. Jiems maitinti reikia 90 tūkstančių varlių buožgalvių. Šiems buožgalviams maitinti reikia 27 000 000 vabzdžių, kurie per metus sunaudoja 1 000 tonų žolės. Jei žmogus valgo augalinį maistą, tai visi tarpiniai piramidės žingsniai gali būti išmesti ir tada 1000 tonų augalinės biomasės gali išmaitinti 1000 kartų daugiau žmonių.

Yra trys pagrindiniai ekologinių piramidžių tipai.

Skaičių piramidė(Eltono piramidė) atspindi organizmų skaičiaus mažėjimą nuo gamintojų iki vartotojų.

Biomasės piramidė rodo biomasės pokytį kiekviename kitame trofinis lygis: Dėl sausumos ekosistemos Biomasės piramidė susiaurėja vandenyno ekosistemai, kuri yra susijusi su sparčiu vartotojų suvartojamu fitoplanktonu.

Energijos piramidė (produktai) yra universalaus pobūdžio ir atspindi energijos kiekio, esančio gaminiuose, sukurtuose kiekviename iš eilės trofiniame lygmenyje, sumažėjimą.

Taigi gyvybė gali būti traktuojama kaip nuolatinis tam tikros sistemos energijos ištraukimas iš aplinkos, šios energijos transformavimas ir išsklaidymas perduodant iš vienos grandies į kitą.


Turinys

. Antropogeninės ekosistemos

II. Agroekosistemos samprata

III. Miesto ekosistemos
IV. Pramonės tarša

V. Dirvožemio tarša

VI. Antropogeninis poveikis miškams, miškotvarka

Naudotos knygos

aš. Antropogeninės ekosistemos

Išskirtinis antropogeninių ekosistemų bruožas yra tas, kad jose dominuojantį aplinkos veiksnį atstovauja žmonių bendruomenė ir jos pramoninės bei socialinės veiklos produktai.

Antropogeninėje ekosistemoje dirbtinė aplinka vyrauja prieš natūralią.

Svarbiausios šiuolaikinės antropogeninės ekosistemos: miestai, kaimo gyvenvietės, transporto komunikacijos.

Miestai yra ypatinga buveinė. Jie atsirado prieš 7000 metų. Iki 1950 metų ten gyveno 28%, 1970 metais - 40%, 2000 metais - 70-90%. Šiuo metu 1/3 miesto gyventojų gyvena miestuose.

Nepaisant to, kad urbanizacija apskritai yra progresuojantis reiškinys (gamybos koncentravimas, darbo našumo padidėjimas, kasdienio gyvenimo organizavimas, užimtumo, aprūpinimo, medicininės priežiūros, švietimo, buities klausimai yra lengviau sprendžiami), tačiau nemažai kyla problemų:

1. Gamtinės aplinkos pokyčiai.

2. Atliekų gausa.

3. Sukuriama palanki terpė plisti infekcinėms ir inversinėms ligoms.

4. Sutrumpėja saulės šviesos trukmė.

5. Didelis gyventojų tankumas lemia nervų sistemos pertempimą.

6. Fizinio aktyvumo mažėjimas.

7. Mitybos disbalansas.

II. Agroekosistemos samprata
„Ekosistemos“ sąvoką pasiūlė anglas Arthuras Tansley 1935. Ekosistemų organizavimo dėsnių išmanymas leidžia jais naudotis ar net keisti visiškai nesugriaunant susiklosčiusių natūralių ryšių sistemos.
„Agroekosistemos“ sąvoka kaip žemės ūkio ekosistemos versija atsirado septintajame dešimtmetyje. Tai reiškia teritorijos gabalą, ūkį atitinkantį žemės ūkio kraštovaizdį. Visi jo elementai yra susiję ne tik biologiškai ir geochemiškai, bet ir ekonomiškai. Profesorius L. O. Karpačevskis amerikietiškos knygos „Žemės ūkio ekosistemos“ vertimo į rusų kalbą pratarmėje pabrėžė dvejopą socialinę ir biologinę agroekosistemos prigimtį, kurios struktūrą daugiausia lemia žmogus. Dėl šios priežasties agroekosistemos yra tarp vadinamųjų antropogeninių (t. y. žmogaus sukurtų) ekosistemų. Tačiau ji vis tiek yra arčiau natūralios ekosistemos, nei, tarkime, kitos antropogeninių ekosistemų versijos – miesto.
Agroekosistemos yra antropogeninės (t. y. žmogaus sukurtos) ekosistemos. Žmogus nustato jų struktūrą ir produktyvumą: aria dalį žemės ir sėja javus, miškų vietoje kuria šienapjūtes ir ganyklas, augina ūkio gyvulius.
Agroekosistemos yra autotrofinės: pagrindinis jų energijos šaltinis yra saulė. Papildoma (antropogeninė) energija, kurią žmonės naudoja dirbdami dirvą ir kuri išleidžiama traktorių gamybai, trąšoms, pesticidams ir kt., neviršija 1% agroekosistemos sugeriamos saulės energijos.
Kaip ir natūrali ekosistema, agroekosistema susideda iš trijų pagrindinių trofinių grupių organizmų: gamintojų, vartotojų ir skaidytojų.
Žemės ūkio ekosistemos arba agroekosistemos (AgRES) yra viena iš antropogeninių ekosistemų, kurios yra arčiausiai natūralių. Šie rūšių ansambliai yra dirbtiniai, nes auginamų augalų ir veislių gyvūnų sudėtį nustato žmogus, stovintis ekologinės piramidės viršuje ir norintis gauti maksimalų žemės ūkio produktų kiekį: grūdus, daržoves, pieną, mėsą, medvilnę, vilna ir kt. Tuo pačiu metu AgRES, kaip ir natūralios ekosistemos, yra autotrofinės. Pagrindinis energijos šaltinis jiems yra Saulė. Visa į AgRES įvesta antropogeninė energija, išleista ariant žemę, tręšiant, šildant gyvulininkystės pastatus, vadinama antropogeninės energijos subsidija (AS). AS sudaro ne daugiau kaip 1% viso AgRES energijos biudžeto. Būtent AS sukelia žemės ūkio išteklių naikinimą ir aplinkos taršą, o tai apsunkina FS teikimo problemos sprendimą. FS užtikrinimo pagrindas yra kintamosios srovės vertės sumažinimas.
AgRES kintamosios srovės vertė gali skirtis plačiame diapazone, o jei ją koreliuosime su galutiniame produkte esančios energijos kiekiu, šis santykis svyruos nuo 1/15 iki 30/1. Primityviuose (bet vis dar išlikusiuose) papuasų soduose viena raumenų energijos kalorija pagamina mažiausiai 15 kalorijų maisto, tačiau tik viena kalorija maisto gaunama investavus 20-30 kalorijų energijos į intensyvią žemdirbystę. Žinoma, toks intensyvus ūkininkavimas leidžia gauti 100 centnerių grūdų iš hektaro, 6000 litrų pieno iš karvės, o mėsa šertų gyvulių per dieną priauga daugiau nei 1 kg svorio. Tačiau šių laimėjimų kaina yra per didelė. Žemės ūkio išteklių naikinimas, per pastaruosius 20–30 metų pasiekęs nerimą keliantį mastą, prisideda prie artėjančios aplinkos krizės.
„Žalioji revoliucija“, įvykusi mūsų amžiaus 60–70-aisiais, kai jos tėvo, Nobelio premijos laureato N. Berlaugo dėka laukuose atsirado žemaūgių veislių, kurių derlius 2–4 kartus didesnis nei tradicinių kultūrų, naujos gyvulių veislės - „biotechnologiniai monstrai“, padarė didžiausią smūgį biosferai. Tuo pat metu iki devintojo dešimtmečio pradžios grūdų gamyba stabilizavosi ir netgi buvo tendencija mažėti dėl natūralaus dirvožemio derlingumo praradimo ir trąšų efektyvumo sumažėjimo. Tuo pačiu metu planetos gyventojų skaičius ir toliau sparčiai auga, ir dėl to pasaulyje vienam žmogui pagaminamų grūdų kiekis pradėjo mažėti.

III. Miesto ekosistemos
Miesto ekosistemos yra heterotrofinės, saulės energijos dalis, kurią fiksuoja miesto augalai ar saulės baterijos, esančios ant namų stogų, yra nereikšmingos. Pagrindiniai miesto įmonių energijos šaltiniai, miesto gyventojų butų šildymas ir apšvietimas yra už miesto ribų. Tai naftos, dujų, anglies telkiniai, hidroelektrinės ir atominės elektrinės.
Miestas vartoja puiki suma vandens, kurio tik nedidelę dalį žmonės naudoja tiesioginiam vartojimui. Didžioji dalis vandens išleidžiama gamybos procesams ir namų ūkio reikmėms. Asmeninis vandens suvartojimas miestuose svyruoja nuo 150 iki 500 litrų per dieną, o atsižvelgiant į pramonę – iki 1000 litrų per dieną vienam gyventojui.
Miestų naudojamas vanduo į gamtą grįžta užterštas – prisotintas sunkiųjų metalų, naftos likučių, komplekso. organinių medžiagų, panašus į fenolį ir kt. Jame gali būti patogeninių mikroorganizmų. Miestas į atmosferą išmeta nuodingas dujas ir dulkes, o sąvartynuose koncentruojasi nuodingos atliekos, kurios su šaltinio vandens srautais patenka į vandens ekosistemas.
Augalai, kaip miesto ekosistemų dalis, auga parkuose, soduose ir vejose, jų pagrindinis tikslas – reguliuoti atmosferos dujų sudėtį. Jie išskiria deguonį, sugeria anglies dioksidą ir išvalo atmosferą nuo kenksmingų dujų ir dulkių, patenkančių į ją pramonės įmonių ir transporto veiklos metu. Augalai taip pat turi didelę estetinę ir dekoratyvinę vertę.
Gyvūnus mieste reprezentuoja ne tik paprasti natūralios ekosistemos rūšys (parkuose gyvena paukščiai: raudonplaukis, lakštingala, voglė; žinduoliai: pelėnai, voverės ir kitų gyvūnų grupių atstovai), bet ir ypatinga miesto gyvūnų grupė – žmonių palydovai. Jį sudaro paukščiai (žvirbliai, starkiai, balandžiai), graužikai (žiurkės ir pelės) ir vabzdžiai (tarakonai, blakės, kandys). Daugelis gyvūnų, susijusių su žmonėmis, minta šiukšlėmis šiukšlynuose (žabliai, žvirbliai). Tai miesto slaugės. Organinių atliekų irimą spartina musių lervos ir kiti gyvūnai bei mikroorganizmai.
Pagrindinis šiuolaikinių miestų ekosistemų bruožas yra tai, kad sutrinka jų ekologinė pusiausvyra. Žmogus turi prisiimti visus medžiagų ir energijos srauto reguliavimo procesus. Žmogus turi reguliuoti tiek miesto energijos ir išteklių – žaliavų pramonei ir maisto žmonėms, tiek nuodingų atliekų, patenkančių į atmosferą, vandenį ir dirvožemį, kiekį dėl pramonės ir transporto veiklos. Galiausiai, tai lemia šių ekosistemų dydį, kuris išsivysčiusiose šalyse ir pastaraisiais metais o Rusijoje jie greitai „plinta“ dėl priemiesčio kotedžų statybos. Mažaaukščių pastatų teritorijos mažina miškų ir žemės ūkio paskirties žemių plotus, jų „išsiplitimą“
reikia tiesti naujus greitkelius, o tai sumažina ekosistemų, galinčių gaminti maistą ir važiuoti deguonimi, dalį.

IV. Pramonės tarša
Miestų ekosistemose pramoninė tarša yra pavojingiausia gamtai.
Cheminė atmosferos tarša. Šis veiksnys yra vienas pavojingiausių žmogaus gyvybei. Labiausiai paplitę teršalai yra sieros dioksidas, azoto oksidai, anglies monoksidas, chloras ir kt. Kai kuriais atvejais toksiški junginiai gali susidaryti iš dviejų ar santykinai kelių santykinai nekenksmingų medžiagų, patenkančių į atmosferą veikiant saulės spinduliams. Aplinkosaugininkai skaičiuoja apie 2000 oro teršalų.
Pagrindiniai taršos šaltiniai yra šiluminės elektrinės. Katilinės, naftos perdirbimo gamyklos ir motorinės transporto priemonės taip pat labai teršia atmosferą.
Vandens telkinių cheminė tarša. Įmonės į vandens telkinius išleidžia naftos produktus, azoto junginius, fenolį ir daugelį kitų pramoninių atliekų. Naftos gavybos metu vandens telkiniai užteršiami druskingomis rūšimis ir transportuojant išsilieja nafta ir naftos produktai. Rusijoje labiausiai nuo naftos taršos kenčia Šiaurės Vakarų Sibiro ežerai. Pastaraisiais metais išaugo komunalinių nuotekų keliamas pavojus vandens ekosistemoms. Šiose nuotekose yra padidinta ploviklių koncentracija, kurią mikroorganizmams sunku suskaidyti.
Kol teršalų, išmetamų į atmosferą ar išleidžiamų į upes, kiekis yra mažas, ekosistemos pačios sugeba su jais susidoroti. Esant vidutinei taršai, vanduo upėje tampa beveik švarus nuvažiavus 3-10 km nuo taršos šaltinio. Jei teršalų yra per daug, ekosistemos negali su jais susidoroti ir prasideda negrįžtamos pasekmės. Vanduo tampa netinkamas gerti ir pavojingas žmonėms. Užterštas vanduo taip pat netinka daugeliui pramonės šakų.
Dirvožemio paviršiaus užteršimas kietosiomis atliekomis. Miesto pramoninių ir buitinių atliekų sąvartynai užima didelius plotus. Šiukšlėse gali būti toksiškos medžiagos pvz., gyvsidabrio ar kitų sunkiųjų metalų, cheminiai junginiai, kurios ištirpsta lietaus ir sniego vandenyse, o vėliau patenka į rezervuarus ir gruntinius vandenis. Į šiukšlių dėžę gali patekti ir radioaktyviųjų medžiagų turintys prietaisai.
Dirvožemio paviršius gali būti užterštas pelenais, nusėdusiais iš anglimi kūrenamų šiluminių elektrinių dūmų, įmonių, gaminančių cementą, ugniai atsparias plytas ir kt. Siekiant išvengti šio užteršimo, ant vamzdžių įrengiami specialūs dulkių surinkėjai.
Cheminis požeminio vandens užterštumas. Požeminio vandens srovės dideliais atstumais perneša pramoninę taršą, ne visada įmanoma nustatyti jos šaltinį. Taršos priežastis gali būti nuodingų medžiagų išplovimas lietaus ir sniego vandeniu iš pramoninių sąvartynų. Požeminio vandens tarša atsiranda ir naftos gavybos metu šiuolaikiniai metodai kai, siekiant padidinti naftos rezervuarų atgavimą, jie vėl suleidžiami į gręžinius sūrus vanduo, kuris siurbiant pakilo į paviršių kartu su aliejumi. Druskus vanduo patenka į vandeninguosius sluoksnius, o šulinių vanduo įgauna kartaus skonio ir netinka gerti.
Triukšmo tarša. Triukšmo taršos šaltinis gali būti pramonės įmonė arba transportas. Ypač didelį triukšmą kelia sunkieji savivarčiai ir tramvajai. Triukšmas veikia žmogaus nervų sistemą, todėl miestuose ir įmonėse imamasi apsaugos nuo triukšmo priemonių. Geležinkelio ir tramvajaus linijas bei kelius, kuriais važiuoja krovininis transportas, iš centrinių miestų dalių reikia perkelti į retai apgyvendintas vietoves ir aplink jas sukurtas žaliąsias erdves, kurios gerai sugeria triukšmą. Lėktuvai neturėtų skristi virš miestų.
ir tt................



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!