Отличительные особенности природных биогеоценозов и агроэкосистем
Вприродных биогеоценозах господствует естественный отбор видов и сообществ биоты. В результате остаются наиболее устойчивые формы организмов и их сообществ, т. е. приспособленных к конкретным внешним условиям. При всех возможных сезонных и годовых изменениях внешних условий на данной местности эти виды и сообщества биоты проходят весь жизненный цикл и оставляют потомство.
Таким образом,главные фундаментальные особенности природного биогеоценоза — устойчивость и способность к самовоспроизводству. Пути и способы обеспечения устойчивости природных биогеоценозов:
- высокая степень адаптированности природных биогеоценозов к биоэнергетическому потенциалу почвы, гидротермическому режиму и воздушной среде, территории путем большого разнообразия видов растений (биоты) на одном и том же месте с преобладанием многолетних ценозов. Поэтому накопление биомассы идет в течение всего вегетационного периода от ранней весны до поздней осени. Если для какого- либо вида биоты во время вегетации складываются неблагоприятные внешние условия, то потери в накоплении биомассы компенсируются другими видами. Общая масса биоты во времени и пространстве остается практически одинаковой;
- концентрация в биомассе биоты необходимых биофильных веществ не превышает биологически необходимого уровня. Это обеспечивает минимально возможные затраты внешней энергии на жизнедеятельность;
- на жизнедеятельность используется только самовозобновляемая внешняя энергия. Самовозобновление запасов внешней энергии осуществляется путем замкнутости биохимического круговорота веществ и энергии. Замкнутость биохимического круговорота обеспечивается путем непрерывного повторного использования одних и тех же запасов веществ и энергии в последующих вегетационных сезонах и поколениях биоты;
- непрерывное, в течение всего вегетационного сезона, поступление в почву органических остатков и их минерализация. При замкнутости биохимического круговорота веществ это обеспечивает характерное для конкретной почвы воспроизводство ее свойств и режимов в течение всего вегетационного режима.
Агробиоценозы создаются и поддерживаются человеком для получения сельскохозяйственной продукции. Деятельность человека в таких экосистемах направлена на повышение продуктивности (урожайности) одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений или животных. Как правило, помимо культивируемых видов агроэкосистема содержит ряд представителей дикой флоры и фауны, но господствующими (образующими) являются именно искусственно поддерживаемые виды, а численность остальных во многих случаях жестко регулируется.
Особенности агроэкосистемы:
- она находится вне сферы естественного отбора с очень обедненным видовым составом биоты, с возделыванием одного вида и сорта растений на каждом отдельном поле. Потери продуктивности при неблагоприятных внешних условиях на отдельном поле не могут ничем компенсироваться. Общая биомасса биоты в агроэкосистеме при всех равных условиях всегда ниже, чем в природных биогеоценозах;
- в агроэкосистеме чаще всего используются живые организмы (сорта растений, породы животных) созданные человеком, которые не способны к длительному выживанию и самовоспроизводству в природных условиях, существуют только при искусственном разведении в искусственных внешних условиях. Поэтому агроэкосистемы очень неустойчивы и без поддержки человека быстро разрушаются;
- концентрация в биомассе биофилъных веществ и соединений выходит далеко за пределы биологической необходимости. Выход необходимой человеку продукции (урожайность, сахаристость, привесы) также выходят за пределы необходимости для поддержания видов биоты, поэтому формирование биопродуктивности растений и животных идет с очень большими удельными (на единицу продукции) затратами внешней энергии;
- при безвозмездном отчуждении почти всей продукции растениеводства и животноводства разрушена замкнутость биохимического круговорота веществ и энергии. Вследствие этого энергия не возобновляется и не аккумулируется в прежних размерах. Запасы ее в почве постепенно разрушаются, поэтому сохранение высокого уровня продуктивности растений и животных возможны только при больших дополнительных энергетических и материальных затратах антропогенной энергии на технологии возделывания растений и выращивания животных;
- при возделывании на каждом поле одного вида, сорта или гибрида, преимущественно однолетних травянистых культур, не полностью используется теплый период года, поэтому неизбежны непродуктивные потери из почвы энергетических веществ в форме Н2О, С, N, различных биологически активных веществ (ферментов, витаминов и т. д.) весной до начала вегетации, в конце лета и осенью — после начала вегетации.
В результате производственной деятельности людей возникает техногенная миграция больших объемов разнообразных веществ, большинство из которых загрязняет окружающую среду. Главные загрязнители — горная промышленность, перерабатывающая промышленность, электростанции, двигатели внутреннего сгорания, коммунально-бытовой сектор и сельское хозяйство. Но не только они одни создают проблемы для развития агроэкосистемы.