Антропогенные экосистемы. Натурценоз, агроценоз, урбаноценоз, их характеристика. Отличительные особенности природных и искусственных экосистем

Человек может играть разную роль в составе биоценоза: от случайного присутствия до его ведущего члена (антропоценозы) делят на 3 группы:

1. натурценозы - при любом воздействии человека на природу, например, охотниками, грибниками, ягодниками

2. агроценозы - сельскохозяйственные угодья

3. урбаноценозы - промышленные зоны и города.

Антропогенные экосистемы – сообщество людей, находящееся в динамической взаимосвязи со средой и удовлетворяющее благодаря этому свои потребности.

Главной отличительной особенностью антропоэкологических систем по сравнению с природными экосистемами служит наличие в их составе природных сообществ, которым в развитии всей системы принадлежит доминирующая роль. Активностью сообществ людей на занимаемой территории определяется уровень их воздействия на окружающую среду. Развивающиеся сообщества характеризуются наряду с ростом численности населения ростом потребностей, повышающих нагрузку на природную среду и интенсифицирующих использование биотических и абиотических факторов. Естественная среда уступила место частично очеловеченной (сельская местность) и полностью очеловеченной (город) среде.

Агроценозы (сельскохозяйственные экосистемы ) – поля, пастбища, сады, рыбоводческие хозяйства и проч.) - биоценозы, которые возникающие на землях сельскохозяйственного пользования. Их основной компонент – автотрофные организмы, обеспечивающие их органическим веществом и выделяющие кислород.

От естественных биогеоценозов они отличаются следующими особенностями.

1. Кроме солнечной энергии для поддержания агроценозов необходимы затраты дополнительной энергии: химической в виде удобрений, механической в виде работы мышц человека и животных, а также энергии горючих материалов и электричества.

2. Видовое разнообразие организмов резко снижено и представлено отдельными сельскохозяйственными культурами, иногда даже только одной, с сорняками и вредителями сельскохозяйственных растений, а также ограниченным количеством видов домашних животных.

3. Доминирующие виды растений и животных находятся под контролем искусственного отбора. Агроценозы организуются таким образом, чтобы получать максимальное количество продуктов питания. В настоящее время около 10% свободной от льда суши занято пахотными землями, еще 20% используются как пастбища.

Существует два основных типа сельскохозяйственных экосистем: экстенсивные и интенсивные агроценозы. Первые существуют с использованием в основной мышечной энергии человека и животных. Вторые связаны с крупными затратами химической энергии и машин.

Около 60% сельскохозяйственных угодий используются экстенсивно (страны Азии, Африки и Южной Америки). Они могут быть весьма сложными и гармонировать с природными экосистемами. Интенсивные агроэкосистемы занимают 40% обрабатываемых земель. Они сосредоточены в основном в Европе, Центральной и Северной Америке и в Австралии.

Урожайность многих сельскохозяйственных культур, используемых в индустриальных агроценозах, в настоящее время достигает биологически возможного максимума. Для агроценозов характерно увеличение потерь сельскохозяйственных угодий в связи с эрозией почвы, а также ухудшением качества воды в результате стока поверхностных вод с пестицидами и минеральными удобрениями в водоёмы.

Совместное возделывание нескольких культур, уменьшение размеров посевных площадей с чередованием их с садами, водоемами, виноградниками, пастбищами и лесопосадками, обработка почв без глубокой вспашки, использование в основном органических удобрений и преимущественно биологических мер борьбы с вредителями и сорняками способствуют созданию искусственных экосистем, по ряду показателей приближающихся к естественным биогеоценозам. Истощение почв и эрозия их, а также загрязнение окружающей среды при такой системе хозяйствования сводятся к минимуму.

Урбаноценозы – города и другие населённые пункты, авто- и железнодорожные магистрали, промышленные зоны. Данный вид биоценоза зависит от поступления вещества и энергии извне, полностью или частично лишён продуцентов и потому называется гетеротрофным.

Город от большинства природных экологических систем отличается следующими особенностями:

1) более интенсивным метаболизмом на единицу площади, для чего используется в первую очередь не солнечная энергия, а энергия горючих материалов и электричества;

2) более активной миграцией веществ, в которую вовлекается перемещение металлов, пластмасс и т.д., причем не столько в пределах системы, сколько на входе и на выходе из нее;

3) более мощным потоком отходов, многие из которых вообще не реутилизируются и являются более токсичными, чем естественное сырье, из которого они получены.

Для эффективного функционирования города как экологической системы необходима более тесная связь его с окружающей средой и большая зависимость его от нее. Хотя в большинстве городов имеются мощные зеленые насаждения, органическая продукция их не играет существенной роли в снабжении города. Кислород, выделенный ими, не покрывает его расходов на дыхание людей, животных, а главное — на технологические процессы промышленных предприятий.

Без постоянных поступлений пищи, строительных материалов, горючего, электричества и воды город вскоре прекратил бы существование. Город характеризуется более интенсивными потоками энергии и вещества на входе — выходе из системы.

Современный город сам не производит продуктов питания и других органических веществ, не обогащает воздух кислородом, почти не возвращает воду и неорганические материалы в круговорот веществ. В широком экологическом смысле город не может считаться экологической системой. Для того чтобы рассмотреть город как биогеоценоз с характерными для него признаками устойчивости, саморегуляции и саморазвития, необходимо расширить его границы с учетом тех близких и отдаленных сред, которые определяют его жизнеобеспечение

Город – противоестественная система. Урбанизация отрицательно влияет на уже нарушенное экологическое равновесие, сильнее, чем химизация.

Неблагоприятные (патогенные) факторы, действующие на человека в крупных городах:

- шум, отрицательно сказывающийся на вид (неврозы)

- двигательная пассивность - риск развития заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем

- загрязнение окружающей среды

Адаптивные приспособительные способности человека велики, но защитно-приспособительные механизмы организма не могут долго находиться в состоянии перенапряжения.

Искусственные экосистемы отличаются от естественных:

- видовой скудностью или однообразием

- необходимостью поддержания, зависимостью от поступления энергии и веществ извне

- особенностями «выхода» - изъятием из круговорота органического вещества (агроценоз) или увеличением количества конечных токсичных продуктов (урбаноценоз).