In che modo gli agroecosistemi differiscono dagli ecosistemi naturali? Differenza tra agroecosistema ed ecosistema

Agroecosistemi e loro differenze rispetto agli ecosistemi naturali
L’uomo, nella lotta competitiva per la sopravvivenza e per soddisfare i suoi bisogni sempre crescenti, è costretto a modificare gli ecosistemi naturali e addirittura a distruggerli, magari senza volerlo.
Per utilizzare razionalmente le risorse biologiche, l'umanità crea ecosistemi agricoli, o agroecosistemi, progettati per produrre rendimenti elevati: prodotti puri di autotrofi. Le principali differenze tra agroecosistemi ed ecosistemi naturali sono:
una diminuzione della diversità delle specie in essi contenute, poiché la diversità delle specie di piante e animali allevati dall'uomo è trascurabile rispetto alla natura;
le specie di piante e animali coltivati ​​dall'uomo “evolvono” a causa della selezione artificiale e sono non competitive nella lotta contro le specie selvatiche senza il supporto umano;
gli agroecosistemi ricevono energia aggiuntiva (eccetto quella solare) sovvenzionata dall’uomo;
i prodotti puri (raccolto) vengono rimossi dall'ecosistema e non entrano nella catena della biocenosi;
Gli agroecosistemi sono sistemi semplificati, instabili e incapaci di autoregolarsi.
Negli agroecosistemi si verifica molto più spesso un aumento eccessivo sotto forma di “esplosione ecologica” delle singole specie. Ad esempio, nel 19 ° secolo. Una “esplosione” della popolazione del fungo della peronospora distrusse le patate in Francia e causò la carestia, e lo scarabeo della patata del Colorado si diffuse dall’America alla Russia europea. Per evitare che tali fenomeni si verifichino, è necessario regolare artificialmente il numero di parassiti con la rapida soppressione di quelli che cercano solo di sfuggire al controllo. La semplificazione dell'ambiente naturale dell'uomo da un punto di vista ecologico è molto pericolosa. Pertanto, è impossibile trasformare l’intero paesaggio in un paesaggio agricolo; è necessario preservarne e aumentarne la diversità, lasciando intatte aree protette che potrebbero essere fonte di specie per il ripristino delle comunità.
L'uomo crea anche sistemi urbani complessi, perseguendo un buon obiettivo: migliorare le condizioni di vita, e non solo semplicemente "proteggendosi" da fattori limitanti, ma anche creando per sé un nuovo ambiente artificiale che aumenti il ​​comfort della vita. porta alla separazione dell’uomo dall’ambiente naturale e allo sconvolgimento degli ecosistemi naturali.
Gli insediamenti urbani sono un sistema naturale-antropogenico instabile costituito da oggetti architettonici e costruttivi ed ecosistemi naturali gravemente disturbati. Con lo sviluppo delle città, le zone funzionali diventano sempre più differenziate: industriali, residenziali, parchi forestali. Le zone industriali sono aree in cui si concentrano impianti industriali di vari settori, che sono le principali fonti di inquinamento ambientale. Le zone residenziali sono aree in cui si concentrano edifici residenziali, edifici amministrativi, oggetti culturali ed educativi, ecc. Una zona del parco forestale è una zona verde intorno e all'interno della città, coltivata dall'uomo, cioè adattata per attività ricreative di massa, sport e intrattenimento . Le zone dei parchi forestali, i parchi cittadini e altre aree del territorio designate e appositamente adattate per la ricreazione delle persone sono chiamate zone ricreative.
L'ambiente che circonda una persona in condizioni urbane è un insieme di fattori abiotici e sociali che influenzano congiuntamente e direttamente le persone e la loro economia. Si divide in ambiente naturale vero e proprio, ambiente naturale trasformato dall'uomo e ambiente artificiale. In generale, l'ambiente urbano fa parte della tecnosfera, cioè della biosfera, radicalmente trasformata dall'uomo in oggetti tecnici e di fabbricazione umana.
Oltre alla parte terrestre del paesaggio, anche la parte superficiale della litosfera, comunemente chiamata ambiente geologico, rientra nell'orbita dell'attività economica umana. L'ambiente geologico è costituito dalle rocce e dalle acque sotterranee, che sono influenzate dalle attività economiche umane. Gli ambienti geografici e geologici dei sistemi urbani sono stati fortemente modificati e sono diventati essenzialmente artificiali. Qui si assiste ad un crescente isolamento dei cicli economici e produttivi dal metabolismo naturale (biogeochimico

Gli ecosistemi sono uno dei concetti chiave dell'ecologia, che è un sistema che comprende diverse componenti: una comunità di animali, piante e microrganismi, un habitat caratteristico, un intero sistema di relazioni attraverso il quale avviene lo scambio di sostanze ed energie.

Nella scienza esistono diverse classificazioni degli ecosistemi. Uno di questi divide tutti gli ecosistemi conosciuti in due grandi classi: naturali, creati dalla natura, e artificiali, quelli creati dall'uomo. Diamo un'occhiata a ciascuna di queste classi in modo più dettagliato.

Ecosistemi naturali

Come notato sopra, gli ecosistemi naturali si sono formati a seguito dell'azione delle forze naturali. Sono caratterizzati da:

• Stretti rapporti tra sostanze organiche ed inorganiche
• Un cerchio completo e chiuso del ciclo delle sostanze: a partire dall'apparizione della materia organica e termina con il suo decadimento e decomposizione in componenti inorganici.
• Resilienza e capacità di autoguarigione.

Tutti gli ecosistemi naturali sono definiti dalle seguenti caratteristiche:

• 1. Struttura della specie: il numero di ciascuna specie di animali o piante è regolato dalle condizioni naturali.
  2. Struttura spaziale: tutti gli organismi sono disposti secondo una rigida gerarchia orizzontale o verticale. Ad esempio, in un ecosistema forestale, i livelli sono chiaramente distinti; in un ecosistema acquatico, la distribuzione degli organismi dipende dalla profondità dell'acqua.
  3. Sostanze biotiche e abiotiche. Gli organismi che compongono l'ecosistema si dividono in inorganici (abiotici: luce, aria, suolo, vento, umidità, pressione) e organici (biotici - animali, piante).
  4. A sua volta, la componente biotica si divide in produttori, consumatori e distruttori. I produttori includono piante e batteri, che utilizzano la luce solare e l'energia per creare materia organica da sostanze inorganiche. I consumatori sono animali e piante carnivore che si nutrono di questa materia organica. I distruttori (funghi, batteri, alcuni microrganismi) sono il coronamento della catena alimentare, poiché eseguono il processo inverso: la materia organica viene convertita in sostanze inorganiche.

I confini spaziali di ciascun ecosistema naturale sono molto arbitrari. Nella scienza, è consuetudine definire questi confini in base ai contorni naturali del rilievo: ad esempio una palude, un lago, montagne, fiumi. Ma nel complesso, tutti gli ecosistemi che compongono il bioguscio del nostro pianeta sono considerati aperti, poiché interagiscono con l'ambiente e con lo spazio. Nell'idea più generale, il quadro è simile a questo: gli organismi viventi ricevono energia, sostanze cosmiche e terrestri dall'ambiente, e il risultato sono rocce e gas sedimentari, che alla fine fuggono nello spazio.

Tutti i componenti dell'ecosistema naturale sono strettamente interconnessi. I principi di questa connessione si sviluppano nel corso di anni, a volte secoli. Ma è proprio per questo che diventano così stabili, poiché queste connessioni e condizioni climatiche determinano le specie di animali e piante che vivono in una determinata zona. Qualsiasi squilibrio in un ecosistema naturale può portare alla sua scomparsa o estinzione. Tale violazione potrebbe essere, ad esempio, la deforestazione o lo sterminio di una popolazione di una particolare specie animale. In questo caso, la catena alimentare viene immediatamente interrotta e l’ecosistema comincia a “fallire”.

A proposito, anche l’introduzione di elementi aggiuntivi negli ecosistemi può distruggerli. Ad esempio, se una persona inizia ad allevare animali nell'ecosistema prescelto che inizialmente non c'erano. Una chiara conferma di ciò è l'allevamento di conigli in Australia. All'inizio questo fu vantaggioso, poiché in un ambiente così fertile e in condizioni climatiche eccellenti per la riproduzione, i conigli iniziarono a riprodursi con una velocità incredibile. Ma alla fine tutto finì per crollare. Innumerevoli orde di conigli devastarono i pascoli dove precedentemente pascolavano le pecore. Il numero delle pecore cominciò a diminuire. E una persona ottiene molto più cibo da una pecora che da 10 conigli. Questo incidente divenne addirittura un detto: “I conigli mangiarono l’Australia”. Ci sono voluti sforzi incredibili da parte degli scienziati e molte spese prima che riuscissero a sbarazzarsi della popolazione di conigli. Non è stato possibile sterminare completamente la loro popolazione in Australia, ma il loro numero è diminuito e non ha più minacciato l'ecosistema.

Ecosistemi artificiali

Gli ecosistemi artificiali sono comunità di animali e piante che vivono in condizioni create per loro dall'uomo. Sono anche chiamati noobiogeocenosi o socioecosistemi. Esempi: campo, pascolo, città, società, astronave, zoo, giardino, stagno artificiale, bacino idrico.

L'esempio più semplice di ecosistema artificiale è un acquario. Qui l'habitat è limitato dalle pareti dell'acquario, il flusso di energia, luce e sostanze nutritive è effettuato dall'uomo, che regola anche la temperatura e la composizione dell'acqua. Inizialmente viene determinato anche il numero degli abitanti.

Prima caratteristica: tutti gli ecosistemi artificiali sono eterotrofi, ovvero consumare cibi già pronti. Prendiamo come esempio una città, uno dei più grandi ecosistemi artificiali. L'afflusso di energia creata artificialmente (gasdotto, elettricità, cibo) gioca un ruolo enorme qui. Allo stesso tempo, tali ecosistemi sono caratterizzati da un grande rilascio di sostanze tossiche. Cioè, quelle sostanze che successivamente servono per la produzione di materia organica in un ecosistema naturale spesso diventano inadatte a quello artificiale.

Un'altra caratteristica distintiva degli ecosistemi artificiali è un ciclo metabolico aperto. Prendiamo come esempio gli agroecosistemi, i più importanti per l’uomo. Questi includono campi, giardini, orti, pascoli, fattorie e altri terreni agricoli su cui le persone creano le condizioni per la produzione di prodotti di consumo. In tali ecosistemi le persone eliminano parte della catena alimentare (sotto forma di colture) e quindi la catena alimentare viene distrutta.

La terza differenza tra gli ecosistemi artificiali e quelli naturali è il loro ridotto numero di specie. In effetti, una persona crea un ecosistema per allevare una (meno spesso diverse) specie di piante o animali. Ad esempio, in un campo di grano, tutti i parassiti e le erbacce vengono distrutti e viene coltivato solo il grano. Ciò consente di ottenere un raccolto migliore. Ma allo stesso tempo, la distruzione di organismi “non redditizi” per l’uomo rende instabile l’ecosistema.

Caratteristiche comparative degli ecosistemi naturali e artificiali

È più conveniente presentare un confronto tra ecosistemi naturali e socioecosistemi sotto forma di tabella:

Domanda n. 11: Caratteristiche dell'ambiente terra-aria. Adattamento degli organismi alla vita nell'ambiente terra-aria

CARATTERISTICHE dell'ambiente terra-aria:

· bassa densità dell'aria, assenza di sbalzi di pressione, elevato contenuto di ossigeno, variazioni di temperatura, abbondanza di luce, enorme forza di gravità (gravità).

ABITANTI: ragni, insetti, rettili, uccelli, animali.

DISPOSITIVI: vari. Arti che ti permettono di gattonare, correre e saltare. gusci cornei, scaglie, cuticola chitinizzata, coloranti protettivi, forma del corpo mimetica, artigli, ventose, istinti complessi, fotoperiodismo, geotropismo, ecc.

Gli agroecosistemi sono territori deliberatamente pianificati dall'uomo, in cui la produzione dei prodotti agricoli e la restituzione delle loro componenti ai campi sono bilanciate per garantire la circolazione delle sostanze minerali e organiche. Gli agroecosistemi adeguatamente pianificati, oltre ai seminativi, comprendono pascoli o prati e complessi zootecnici.

Differenze tra agrocenosi e biogeocenosi naturali. Tra le biogeocenosi naturali e quelle artificiali, oltre alle somiglianze, ci sono anche grandi differenze che è importante tenere in considerazione nella pratica agricola.

1) consiste in una diversa direzione di selezione. Negli ecosistemi naturali esiste una selezione naturale che rifiuta specie e forme di organismi non competitivi e le loro comunità nell'ecosistema e garantisce così la sua proprietà principale: la stabilità. Nelle agrocenosi opera prevalentemente la selezione artificiale, finalizzata principalmente da parte dell'uomo a massimizzare la produttività delle colture agricole. Per questo motivo la stabilità ecologica delle agrocenosi è bassa. Non sono in grado di autoregolarsi e autorinnovarsi e sono soggetti al pericolo di morte a causa della riproduzione di massa di parassiti o agenti patogeni. Pertanto, senza la partecipazione umana, la sua instancabile attenzione e l'intervento attivo nelle loro vite, esistono agrocenosi di colture di cereali e ortaggi per non più di un anno, erbe perenni per 3-4 anni, colture da frutto per 20-30 anni. Quindi si disintegrano o muoiono.

2) nella fonte di energia utilizzata. Per la biogeocenosi naturale, l'unica fonte di energia è il sole. Allo stesso tempo, le agrocenosi, oltre all'energia solare, ricevono energia aggiuntiva che le persone spendono nella produzione di fertilizzanti, prodotti chimici contro le erbe infestanti, parassiti e malattie, nell'irrigazione o nel drenaggio dei terreni, ecc. Senza tale dispendio energetico aggiuntivo, il lungo L'esistenza a lungo termine delle agrocenosi è quasi impossibile.

3) si riduce al fatto che negli agroecosistemi la diversità delle specie degli organismi viventi è drasticamente ridotta. Nei campi vengono solitamente coltivate una o più specie vegetali, il che porta ad un significativo impoverimento della composizione delle specie di animali, funghi e batteri. Inoltre, l'uniformità biologica delle varietà di piante coltivate che occupano vaste aree è spesso la ragione principale della loro distruzione di massa da parte di insetti specializzati (ad esempio lo scarabeo della patata del Colorado) o del danno da parte di agenti patogeni.

4) è costituito da un diverso equilibrio di nutrienti. Nella biogeocenosi naturale, la produzione primaria delle piante (raccolto) viene consumata in numerose catene alimentari e ritorna nuovamente al sistema del ciclo biologico sotto forma di anidride carbonica, acqua ed elementi nutritivi minerali.

Un ecosistema è un insieme di organismi viventi e del loro habitat. Una condizione indispensabile per l'unificazione degli organismi in un ecosistema è la presenza di un sistema di connessioni attraverso il quale vengono scambiate energia e sostanze. Il concetto di ecosistema è una delle categorie fondamentali dell'ontologia. Allo stesso tempo, questa è una sorta di astrazione scientifica.

Il fatto è che tutti gli organismi viventi sulla terra, in un modo o nell'altro, sono interconnessi. Quando parliamo di un ecosistema specifico, di norma significa un certo isolamento di una sezione dello spazio e degli organismi viventi che lo abitano e sono più strettamente connessi tra loro che con gli altri.

Pertanto, gli ecosistemi possono avere dimensioni diverse e sono suddivisi in 4 tipi: micro, meso, macro e biogeocenosi. I microecosistemi includono piccoli sistemi come una goccia d'acqua o un acquario. I mesoecosistemi includono formazioni così grandi come uno stagno, una foresta, un campo. Un continente o un mare è classificato come macroecosistema, ma l'ecosistema globale della Terra è chiamato biogeocenosi. Anche gli ecosistemi sono solitamente divisi in naturali e creati dall’uomo.

Ecosistemi naturali

Un ecosistema naturale si verifica in condizioni naturali senza intervento umano. La sua caratteristica distintiva è la capacità di autoregolamentarsi. I meccanismi di interazione tra organismi viventi ad alto livello consentono all'ecosistema di modificare la propria struttura, adattandolo a nuove condizioni. Qualsiasi ecosistema dovrebbe essere considerato come un determinato oggetto che si è sviluppato in determinate condizioni. Se le condizioni di vita superano i limiti degli indicatori vitali degli organismi, l'ecosistema viene privato dei suoi componenti.

Un'altra caratteristica caratteristica del funzionamento degli ecosistemi è capacità di auto-organizzazione. L'assenza di qualsiasi centro di coordinamento è compensata dall'attività e dall'interazione dei suoi elementi. Il desiderio degli organismi viventi di sopravvivere, crescere e svilupparsi consente all'ecosistema di regolare le proprie attività vitali. Ovunque si presentino i presupposti minimi per l'esistenza di diverse specie di creature, sorgono gli ecosistemi.

Ogni ecosistema ha anche una propria struttura. Consiste di livelli trofici: superiore e inferiore. Il livello superiore si trova a livello della superficie terrestre e sopra. Vi si trovano organismi di origine vegetale appartenenti alla biomassa fotosintetica. Al livello inferiore del sottosuolo si trovano diversi organismi coinvolti nei processi di decomposizione della materia organica.

La struttura degli elementi dell'ecosistema è la seguente:

• Sostanze inorganiche.
• Sostanze organiche.
• Ambiente del substrato.
• Produttori.
• Consumatori.
• Decompositori.

Le sostanze inorganiche prendono parte al ciclo delle sostanze. Quelli organici fungono da deposito per l'energia chimica legata. L'ambiente del substrato è rappresentato da terra, acqua e aria.

I produttori legano l'energia della luce proveniente dal sole e, attraverso il processo di fotosintesi, la trasformano nell'energia dei legami chimici. I consumatori mangiano i produttori e assorbono energia insieme ai prodotti chimici, ma non più del 10% del livello precedente passa al livello successivo. In condizioni di tale squilibrio tra i diversi livelli, le transizioni energetiche sono possibili grazie all'esistenza delle piramidi ecologiche. La massa di ciascun collegamento è dieci volte inferiore a quella precedente. Un tipico circuito di alimentazione è composto da 3 elementi:

• Produttori.
• Consumatori.
• Decompositori.

Lo stato di equilibrio interno di un ecosistema è chiamato omeostasi. L’ecosistema raggiunge questo stato attraverso meccanismi interni di autoregolamentazione. Ad esempio, la riproduzione eccessiva degli erbivori porterebbe a una diminuzione della massa fotosintetica, ma allo stesso tempo aumenterebbe il numero di predatori, il che riduce la popolazione dei consumatori di primo ordine.

Agroecosistemi

Una caratteristica distintiva di questi ecosistemi è la loro origine artificiale. Proprio come gli ecosistemi naturali, sono caratterizzati da una certa struttura e interconnessione di elementi. Oltre alla loro origine, questi ecosistemi devono la loro sopravvivenza anche all’uomo. La mancanza di meccanismi naturali di autoregolamentazione costringe una persona a esercitare costantemente il controllo. La struttura dell'ecosistema agricolo differisce da quella naturale anche per la sua struttura semplificata. Ciò è dovuto al fatto che quando si creano agroecosistemi, le persone utilizzano solo una parte degli elementi e delle loro relazioni per i propri scopi.

La durata della vita degli agroecosistemi è molto breve. La maggior parte di questi ecosistemi esistono durante una stagione di crescita e cessano di esistere al momento del raccolto. Negli agroecosistemi, il numero di collegamenti nelle catene trofiche è piccolo. Idealmente, i consumatori sono rappresentati prevalentemente da esseri umani.

Differenza tra ecosistemi naturali e agroecosistemi

Una delle principali differenze riguarda i meccanismi di regolamentazione. Se il sistema naturale è capace di autoregolarsi, allora l’agroecosistema dipende completamente dall’intervento umano. Inoltre, entrambi gli ecosistemi differiscono nel loro ambiente di substrato. Se quelli naturali sorgono spontaneamente su qualsiasi substrato, allora i substrati degli agroecosistemi sono formati dalle persone in base alle loro esigenze.

Inoltre, un ecosistema naturale differisce da un agroecosistema per la maggiore diversità di specie e il numero di livelli trofici. L'unica base di un ecosistema naturale è il desiderio degli esseri viventi di crescita e sviluppo, ma la struttura degli agroecosistemi è determinata dall'opportunità stabilita dall'uomo. Entrambi gli ecosistemi differiscono anche nell'aspettativa di vita: quello naturale esiste fino all'esaurimento delle risorse di base. Mentre la durata della vita di un agroecosistema dipende dai bisogni umani.

1. Stabilire una corrispondenza tra le caratteristiche degli ecosistemi e la loro tipologia: 1-ecosistema naturale, 2-agroecosistema
A) predominano le piante di una specie
B) esiste un'ampia varietà di specie
C) viene effettuata l'autoregolamentazione del numero della popolazione
D) il ciclo delle sostanze non è chiuso
D) il fattore antropico gioca un ruolo importante
E) le catene alimentari sono lunghe

Risposta

A2 B1 C1 D2 D2 E1

2. Nell'agroecosistema di un campo di patate, in contrasto con l'ecosistema del prato
A) non ci sono consumatori
B) numero elevato di produttori di una specie
B) ciclo aperto delle sostanze
D) predominano gli insetti erbivori
D) non ci sono decompositori
E) l’autoregolamentazione è compromessa

Risposta

3. Quali sono le somiglianze tra gli ecosistemi naturali e artificiali?
A) un piccolo numero di specie
B) presenza di circuiti di potenza
B) ciclo chiuso delle sostanze
D) utilizzo dell'energia solare
D) utilizzo di fonti energetiche aggiuntive
E) presenza di produttori, consumatori, decompositori

Risposta

4. In un ecosistema naturale, anziché artificiale
A) catene portacavi lunghe
B) cortocircuiti di potenza
B) un piccolo numero di specie

Risposta

5. In un ecosistema naturale
A) composizione di specie diverse
B) scarsa autoregolamentazione
C) le dimensioni della popolazione non cambiano
D) ciclo chiuso delle sostanze
D) catene alimentari ramificate
E) tra i consumatori prevalgono i predatori

Risposta

6. In un ecosistema naturale, al contrario di uno artificiale
A) catene portacavi lunghe
B) i produttori vengono rimossi dal ciclo
B) un piccolo numero di specie
D) viene effettuata l'autoregolamentazione
D) ciclo chiuso delle sostanze
E) vengono utilizzate ulteriori fonti di energia insieme al solare

Risposta

7. Nell'ecosistema di un bosco di latifoglie - un querceto -
A) catene alimentari corte
B) la sostenibilità è assicurata dalla diversità di piante e animali
B) elevata produttività biologica
D) la composizione delle specie di piante e animali è limitata
D) il terreno è ricco di humus
E) non sono presenti decompositori nel terreno