Курс лекций по "Экологии"

Андрей Алексеевич

28 сентября

«

Объем первичной  продукции, которая получается естественным путем, отличается от объема промышленной.

Количество агроэкосистем  из общего числа все природных  сообществ составляет 30 % (территорий, суши, занято искусственными природными системами),

Зерновые культуры (1 место в списке важных продуктов)

Овощные культуры

Бобовые растения.

Революционные механизмы, с помощью которых поддерживается жизнеспособность той или иной системы.

 Природные  системы, в силу использования  обширной территории человеком,  становятся разбросанными, приобретают  характер мозаичности (лоскутов). Искусственно созданные территории  используются животными в качестве  ресурсов первичной продукции.  Если процессы на иск. Территориях  регулируются человеком, косвенно влияя на животных, поскольку животные имеют связь.

Можем разработать  более грамотную стратегию 

Основные  механизмы и принципы организации деятельности природы как системы:

• В агроэкосистемах соотношение компонентов и их качественный состав регулируется человеком - в стремлении извлечь максимальное количество первичного продукта (в виде урожая) человек «выпрямляет» энергетические цепи и сокращает долю бесполезной продукции (сорняки, животные-вредители с/х культур), а культурные растения, которые человек выращивает на данной территории также вымирают, исходя из способностей этих культур давать наибольшее количество в полезной биомассы, и тем самым снижает возврат в почву элементов питания, образующихся при перегнивании  растительных остатков, и таким образом инициирует необходимость использования дополнительных удобрений специальным образом (компост, минеральные удобрения). (фитоценоз сообщества привлекает определенных животных; все эти сообщества связаны между собой группой питания. Когда подключается человек – территорию распахивают, убирают те группы растений, которые мешают в его деятельности, он разрушает элементы цепи)

Следовательно, деятельность человека снижает устойчивость агроценоза, особенно биохимическую  устойчивость, за счет того, что пашня  (поверхность почвы) покрыта растительностью (монокультурой) только часть года (период вегетации ограничен), а это в  свою очередь приводит к усиленному вымыванию элементов питания  за пределы с/х угодий (в каждых почвах есть свои грунтовые воды, этим количественным показателем грунтовых  вод определяется пригодность угодий. Используют принудительный полив, неиспользование  полива). Для сохранения продуктивности агроценозов и тем более для  повышения продуктивности минеральные  и органические удобрения вносятся в больших дозах и эти дозы, кроме положительного эффекта, имеют  ряд отрицательных явлений/последствий, для уменьшения которых необходимо применять ряд приемов агротехники, которые будут направлены на:

1. Снижение потерь воды при орошении
2. Совершенствование технологии внесения удобрений и уменьшение применения их норм
3. Увеличение разнообразия с/х-ных культур (применение севооборота)
4. Широкое применение методов биологической борьбы с вредителями

Особенности функционирования агроэкосистем:

Чем совершеннее  способы производства и характер организации общества, тем лучше они позволяют создавать устойчивые агроэкосистемы, которых поддерживается баланс питательных веществ и гумуса в почвах, продуктивность пастбищ, качество воды, воздуха и т.д. /если разлад с природой начался в глубокой древности, то пусть начинается с с/х гармоничное воздействие человека и природы. 

2. Особенности применения мелиоративных мероприятий.

Мелиоративные (агро, лесомелиоративные) – система лесохозяйственных мероприятий, направленных на улучшение почвенно-гидрологических и климатических условий местности, делающих ее более благоприятной для ведения с/х.

Представляют  собой часть комплексных мероприятий, направленных на улучшение природной  среды, путем культивирования или поддержания естественных растительных сообществ. Ярким примером является создание лесных насаждений по оврагам, на песках, балкам, других территорий, неудобных для с/х использования, на пастбищах и подобные мероприятия позволили без дополнительных средств и усилий сохранить определенный уровень плодородия и исключить возможность эрозии почвы при действии ветра (по стат. Данным от ветровой эрозии страдает 37 % территорий, и еще на 27 % земель эрозионные процессы зашли глубоко)лесопосадки на полях.

Новые сообщества привлекают определенные группы животных и насекомых. Таким образом, регулирование численности животных происходит в результате естественной борьбы с другими животными.

Главной целью  минимально снизить использование  специальных химических удобрений.

Кроме лесных насаждений на фоне с/х угодий выполняют важную функцию сохранение, восстановление и повышение биологической продуктивности ландшафтов.

Деградация ландшафта (в агроэкологии) – результат  необратимых изменений, полностью  разрушающих его структуру, причем изменения выражаются в потере ландшафта, способности выполнять ресурса  и средовоспроизводящей функции. В  современных условиях деградация ландшафта  происходит в результате неконтролируемой деятельности человека, под последствиями  можно понимать:

1. Снижение биологической продуктивности системы,
2. Изменение качественного состава генофонда растений и животных
3. Нарушение биогеохимических циклов.

Поэтому при  планировании различных хозяйственных  объектов, предприятий, необходимо учитывать  структуру и устойчивость природных  ландшафтов антропогенной нагрузки.

 Но наиболее  часто и важное значение принимает  деградация почвы (если эти нарушения касаются искусств. Систем) – постепенное ухудшение свойств почв, таких как, уменьшение содержание гумусного слоя, снижение плодородия, разрешение почвенной структуры, вызванное изменением условий почвообразования в результате как естественных причин, так и в ходе хозяйственной деятельности человека. Результаты хоз.деятельности человека инициируют другие процессы: загрязнение атмосферы, проблема возникновения кислотных дождей, воздействующих на почвенный покров. Все эти процессы связаны с тем, что человек использует различные технологии.

В ходе эрозионных процессов основной причиной является эрозия почв. Эрозия почвы в отдельных  районах наблюдается резкое снижение урожайности (анализ посевных территорий, планирование – постройка зданий, закупка техники; принимается решение  по рентабельности выращивания этого  урожая).  – 36 % недобор урожая, а  в отдельных районах 47%. Затраты становятся велики, с тем доходом. Можно использовать биологический потенциал. Основная причина деградации почв  - потеря гумусного слоя. В ходе деградаций, эрозионных процессов становится необходимым планирование оптимизационных мероприятий по продуктивности земель.  

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАЗВИТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ

Государственно  – политические

Социально –  экономические

Вопросы к семинару:

«Влияние хозяйственной  деятельности человека на природные  системы.»

1. Дать Определение и сравнить природные сообщества и антропогенные сообщества.

1.1 Типы экосистем

Опираясь на энергетические особенности существующих систем, можно их классифицировать, приняв энергию за основу, и выделил четыре фундаментальных типа экосистем:

1. природные:  движимые Солнцем, несубсидируемые;

2. природные,  движимые Солнцем, субсидируемые  другими естественными источниками;

3. движимые  Солнцем и субсидируемые человеком;

4. индустриально-городские,  движимые топливом (ископаемым, другим  органическим и ядерным).

Эта классификация принципиально  отличается от биомной, основанной на структуре  экосистем, так как  она основана на свойствах  среды. Тем не менее, она хорошо дополняет  ее. Первые два типа - это природные экосистемы, а третий и четвертый следует отнести к антропогенным.

К первому типу экосистем  относятся океаны, высокогорные леса, являющиеся основой жизнеобеспечения на планете Земля.

Ко  второму типу экосистем  относятся эстуарии в приливных морях, речные экосистемы, дождевые леса, т.е. те, которые субсидируются энергией приливных волн, течений и ветра.

Экосистемы  первого типа занимают громадные площади - одни океаны - это 70% территории земного  шара. Ими движет энергия только самого Солнца, и они являются основой, стабилизирующей  и поддерживающей жизнеобеспечивающие  условия на планете.

Экосистемы  второго типа обладают высокой естественной плодородностью. Эти  системы «производят» столько первичной  биомассы, что ее хватает не только на собственное содержание, но часть этой продукции  может выноситься в другие системы  или накапливаться.

Таким образом, природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнедеятельности  и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека, более того, в них создается  и заметная доля пищевых продуктов  и других материалов, необходимых  для жизни самого человека. Но главное  именно здесь очищаются большие  объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.

Совсем иначе  работают антропогенные экосистемы. К ним можно отнести третий тип - это агроэкосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком.

Эти системы  походят на природные, поскольку  саморазвитие культурных растений в  период вегетации - это процесс природный  и вызван к жизни природной  солнечной энергией. Но подготовка почв, сев, уборка урожая и др. - это  уже энергетические затраты человека. Более того, человек практически  целиком меняет природную экосистему, что выражается, прежде всего, в ее упрощении, т.е. снижении видового разнообразия вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы (таблица 1). 

Сравнение природной  и упрощенной антропогенной экосистем (по Миллеру, 1993)

 

2. Охарактеризовать  агроэкосистему (по основным особенностям

Главная цель создания агроэкосистемы — рациональное использование  тех биологических ресурсов агроэкосистемы, которые непосредственно вовлекаются  в сферу деятельности человека —  источники пищевых продуктов, технологического сырья, лекарственных препаратов. Сюда же относятся специально культивируемые человеком виды, являющиеся объектами  сельскохозяйственного производства: рыбоводства, звероводства, специального выращивания лесных культур, а также  виды, используемые для промышленных технологий. 
Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Обобщая все уже сказанное выше об агроэкосистемах, подчеркнем следующие их основные отличия от природных (табл. 10.2): 
1. В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разнообразие животного населения биоценоза; видовое разнообразие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным; культурные пастбища (с подсевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйственные поля. 
2. Виды растений и животных, культивируемых человеком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без «поддержки человека. 
3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной. 
4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее использование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи, всячески пресекаются человеком. 
5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и других агроценозов — это упрощенные системы, поддерживаем мые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природные пионерные сообщества, а потому не могут существовать без поддержки человека.