Συγκριτικά χαρακτηριστικά φυσικών συστημάτων και αγροοικοσυστημάτων. Τα αγροοικοσυστήματα και τα χαρακτηριστικά τους. Σύγκριση βιογεωκένωσης και αγροκένωσης

Τα οικοσυστήματα είναι μια από τις βασικές έννοιες της οικολογίας, η οποία είναι ένα σύστημα που περιλαμβάνει πολλά στοιχεία: μια κοινότητα ζώων, φυτών και μικροοργανισμών, ένα χαρακτηριστικό βιότοπο, ένα ολόκληρο σύστημα σχέσεων μέσω του οποίου γίνεται η ανταλλαγή ουσιών και ενεργειών.

Στην επιστήμη, υπάρχουν διάφορες ταξινομήσεις οικοσυστημάτων. Ένα από αυτά χωρίζει όλα τα γνωστά οικοσυστήματα σε δύο μεγάλες κατηγορίες: τα φυσικά, που δημιουργούνται από τη φύση και τα τεχνητά, αυτά που δημιουργούνται από τον άνθρωπο. Ας δούμε καθεμία από αυτές τις κατηγορίες με περισσότερες λεπτομέρειες.

Φυσικά οικοσυστήματα

Όπως σημειώθηκε παραπάνω, τα φυσικά οικοσυστήματα σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της δράσης των φυσικών δυνάμεων. Χαρακτηρίζονται από:

Στενή σχέση οργανικών και ανόργανων ουσιών
Ένας πλήρης, κλειστός κύκλος του κύκλου των ουσιών: ξεκινώντας από την εμφάνιση της οργανικής ύλης και τελειώνοντας με τη διάσπαση και την αποσύνθεσή της σε ανόργανα συστατικά.
Ανθεκτικότητα και ικανότητα αυτοθεραπείας.

Όλα τα φυσικά οικοσυστήματα ορίζονται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1. Δομή του είδους: ο αριθμός κάθε είδους ζώου ή φυτού ρυθμίζεται από φυσικές συνθήκες.
2. Χωρική δομή: όλοι οι οργανισμοί είναι διατεταγμένοι σε αυστηρή οριζόντια ή κάθετη ιεραρχία. Για παράδειγμα, σε ένα δασικό οικοσύστημα, οι βαθμίδες διακρίνονται σαφώς· σε ένα υδάτινο οικοσύστημα, η κατανομή των οργανισμών εξαρτάται από το βάθος του νερού.
3. Βιοτικές και αβιοτικές ουσίες. Οι οργανισμοί που απαρτίζουν το οικοσύστημα χωρίζονται σε ανόργανους (αβιοτικούς: φως, αέρας, έδαφος, άνεμος, υγρασία, πίεση) και οργανικούς (βιοτικά - ζώα, φυτά).
4. Με τη σειρά του, το βιοτικό συστατικό χωρίζεται σε παραγωγούς, καταναλωτές και καταστροφείς. Οι παραγωγοί περιλαμβάνουν φυτά και βακτήρια, τα οποία χρησιμοποιούν το ηλιακό φως και την ενέργεια για να δημιουργήσουν οργανική ύλη από ανόργανες ουσίες. Οι καταναλωτές είναι ζώα και σαρκοφάγα φυτά που τρέφονται με αυτή την οργανική ύλη. Οι καταστροφείς (μύκητες, βακτήρια, ορισμένοι μικροοργανισμοί) είναι η κορωνίδα της τροφικής αλυσίδας, καθώς πραγματοποιούν την αντίστροφη διαδικασία: η οργανική ύλη μετατρέπεται σε ανόργανες ουσίες.

Τα χωρικά όρια κάθε φυσικού οικοσυστήματος είναι πολύ αυθαίρετα. Στην επιστήμη, είναι συνηθισμένο να ορίζονται αυτά τα όρια από τα φυσικά περιγράμματα του ανάγλυφου: για παράδειγμα, ένα έλος, μια λίμνη, βουνά, ποτάμια. Όμως συνολικά όλα τα οικοσυστήματα που αποτελούν το βιοκέλυφος του πλανήτη μας θεωρούνται ανοιχτά, αφού αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον και με το διάστημα. Στην πιο γενική ιδέα, η εικόνα μοιάζει με αυτό: οι ζωντανοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια, κοσμικές και επίγειες ουσίες από το περιβάλλον και η έξοδος είναι ιζηματογενή πετρώματα και αέρια, τα οποία τελικά διαφεύγουν στο διάστημα.

Όλα τα στοιχεία του φυσικού οικοσυστήματος είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Οι αρχές αυτής της σύνδεσης αναπτύσσονται με τα χρόνια, μερικές φορές με αιώνες. Αλλά γι' αυτό ακριβώς γίνονται τόσο σταθερά, αφού αυτές οι συνδέσεις και οι κλιματικές συνθήκες καθορίζουν τα είδη ζώων και φυτών που ζουν σε μια δεδομένη περιοχή. Οποιαδήποτε ανισορροπία σε ένα φυσικό οικοσύστημα μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση ή την εξαφάνισή του. Μια τέτοια παραβίαση θα μπορούσε να είναι, για παράδειγμα, η αποψίλωση των δασών ή η εξόντωση ενός πληθυσμού ενός συγκεκριμένου ζωικού είδους. Σε αυτή την περίπτωση, η τροφική αλυσίδα διακόπτεται αμέσως και το οικοσύστημα αρχίζει να «αποτυγχάνει».

Παρεμπιπτόντως, η εισαγωγή πρόσθετων στοιχείων στα οικοσυστήματα μπορεί επίσης να το διαταράξει. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο αρχίσει να εκτρέφει ζώα στο επιλεγμένο οικοσύστημα που δεν ήταν εκεί αρχικά. Μια ξεκάθαρη επιβεβαίωση αυτού είναι η εκτροφή κουνελιών στην Αυστραλία. Στην αρχή αυτό ήταν ευεργετικό, αφού σε ένα τόσο εύφορο περιβάλλον και εξαιρετικές κλιματολογικές συνθήκες αναπαραγωγής, τα κουνέλια άρχισαν να αναπαράγονται με απίστευτη ταχύτητα. Όμως στο τέλος όλα κατέληξαν σε συντριβή. Αμέτρητες ορδές κουνελιών κατέστρεψαν τα βοσκοτόπια όπου προηγουμένως έβοσκαν πρόβατα. Ο αριθμός των προβάτων άρχισε να μειώνεται. Και ένα άτομο παίρνει πολύ περισσότερη τροφή από ένα πρόβατο παρά από 10 κουνέλια. Αυτό το περιστατικό έγινε ακόμη και ρητό: «Τα κουνέλια έφαγαν την Αυστραλία». Χρειάστηκε απίστευτη προσπάθεια από τους επιστήμονες και πολλά έξοδα πριν καταφέρουν να απαλλαγούν από τον πληθυσμό των κουνελιών. Δεν κατέστη δυνατή η πλήρης εξόντωση του πληθυσμού τους στην Αυστραλία, αλλά ο αριθμός τους μειώθηκε και δεν απειλούσε πλέον το οικοσύστημα.

Τεχνητά οικοσυστήματα

Τα τεχνητά οικοσυστήματα είναι κοινότητες ζώων και φυτών που ζουν σε συνθήκες που δημιουργούνται για αυτά από τον άνθρωπο. Ονομάζονται επίσης noobiogeocenoses ή κοινωνικοοικοσυστήματα. Παραδείγματα: χωράφι, βοσκότοπος, πόλη, κοινωνία, διαστημόπλοιο, ζωολογικός κήπος, κήπος, τεχνητή λίμνη, δεξαμενή.

Το απλούστερο παράδειγμα τεχνητού οικοσυστήματος είναι ένα ενυδρείο. Εδώ ο βιότοπος περιορίζεται από τα τοιχώματα του ενυδρείου, η ροή της ενέργειας, του φωτός και των θρεπτικών ουσιών πραγματοποιείται από τον άνθρωπο, ο οποίος ρυθμίζει επίσης τη θερμοκρασία και τη σύνθεση του νερού. Αρχικά καθορίζεται και ο αριθμός των κατοίκων.

Πρώτο χαρακτηριστικό: όλα τα τεχνητά οικοσυστήματα είναι ετερότροφα, δηλαδή κατανάλωση έτοιμου φαγητού. Ας πάρουμε για παράδειγμα μια πόλη, ένα από τα μεγαλύτερα τεχνητά οικοσυστήματα. Εδώ παίζει τεράστιο ρόλο η εισροή τεχνητά δημιουργημένης ενέργειας (αγωγός αερίου, ηλεκτρική ενέργεια, τρόφιμα). Ταυτόχρονα, τέτοια οικοσυστήματα χαρακτηρίζονται από μεγάλη απελευθέρωση τοξικών ουσιών. Δηλαδή, εκείνες οι ουσίες που αργότερα χρησιμεύουν για την παραγωγή οργανικής ύλης σε ένα φυσικό οικοσύστημα γίνονται συχνά ακατάλληλες σε τεχνητά.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα των τεχνητών οικοσυστημάτων είναι ο ανοιχτός μεταβολικός κύκλος.Ας πάρουμε ως παράδειγμα τα αγροοικοσυστήματα - τα πιο σημαντικά για τον άνθρωπο. Αυτά περιλαμβάνουν χωράφια, κήπους, λαχανόκηπους, βοσκοτόπια, αγροκτήματα και άλλες γεωργικές εκτάσεις στις οποίες οι άνθρωποι δημιουργούν συνθήκες για την παραγωγή καταναλωτικών προϊόντων. Οι άνθρωποι αφαιρούν μέρος της τροφικής αλυσίδας σε τέτοια οικοσυστήματα (με τη μορφή καλλιεργειών), και ως εκ τούτου η τροφική αλυσίδα καταστρέφεται.

Η τρίτη διαφορά μεταξύ των τεχνητών οικοσυστημάτων και των φυσικών είναι ο μικρός αριθμός ειδών τους. Πράγματι, ένα άτομο δημιουργεί ένα οικοσύστημα για χάρη της αναπαραγωγής ενός (λιγότερο συχνά πολλών) ειδών φυτών ή ζώων. Για παράδειγμα, σε ένα χωράφι με σιτάρι καταστρέφονται όλα τα παράσιτα και τα ζιζάνια και καλλιεργείται μόνο το σιτάρι. Αυτό καθιστά δυνατή την επίτευξη καλύτερης συγκομιδής. Αλλά την ίδια στιγμή, η καταστροφή οργανισμών που είναι «ασύμφοροι» για τον άνθρωπο καθιστά το οικοσύστημα ασταθές.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά φυσικών και τεχνητών οικοσυστημάτων

Είναι πιο βολικό να παρουσιαστεί μια σύγκριση φυσικών οικοσυστημάτων και κοινωνικοοικοσυστημάτων με τη μορφή πίνακα:

Φυσικά οικοσυστήματα	Τεχνητά οικοσυστήματα
Το κύριο συστατικό είναι η ηλιακή ενέργεια.	Λαμβάνει ενέργεια κυρίως από καύσιμα και παρασκευασμένα τρόφιμα (ετερότροφα)
Σχηματίζει γόνιμο έδαφος	Εξαντλεί το έδαφος
Όλα τα φυσικά οικοσυστήματα απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα και παράγουν οξυγόνο	Τα περισσότερα τεχνητά οικοσυστήματα καταναλώνουν οξυγόνο και παράγουν διοξείδιο του άνθρακα
Μεγάλη ποικιλία ειδών	Περιορισμένος αριθμός ειδών οργανισμών
Υψηλή σταθερότητα, ικανότητα αυτορρύθμισης και αυτοθεραπείας	Ασθενής βιωσιμότητα, αφού ένα τέτοιο οικοσύστημα εξαρτάται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες
Κλειστός μεταβολισμός	Ανοικτή μεταβολική αλυσίδα
Δημιουργεί ενδιαιτήματα για άγρια ζώα και φυτά	Καταστρέφει ενδιαιτήματα άγριας ζωής
Συσσωρεύει νερό, χρησιμοποιώντας το με σύνεση και καθαρίζοντας το	Υψηλή κατανάλωση νερού και ρύπανση

Σύγκριση φυσικών και απλοποιημένων ανθρωπογενών οικοσυστημάτων (μετά τον Miller, 1993)


*Φυσικό οικοσύστημα* *(βάλτο, λιβάδι, δάσος)*	*Ανθρωπογενές οικοσύστημα* *(χωράφι, εργοστάσιο, σπίτι)*
Λαμβάνει, μετατρέπει, συσσωρεύει ηλιακή ενέργεια.	Καταναλώνει ενέργεια από ορυκτά και πυρηνικά καύσιμα.
Παράγει οξυγόνο και καταναλώνει διοξείδιο του άνθρακα.	Καταναλώνει οξυγόνο και παράγει διοξείδιο του άνθρακα όταν καίγονται ορυκτά καύσιμα.
Σχηματίζει γόνιμο έδαφος.	Εξαντλεί ή αποτελεί απειλή για τα γόνιμα εδάφη.
Συσσωρεύει, καθαρίζει και σταδιακά καταναλώνει νερό.	Σπαταλά πολύ νερό και το μολύνει.
Δημιουργεί ενδιαιτήματα για διάφορους τύπους άγριας ζωής.	Καταστρέφει τους βιότοπους πολλών ειδών άγριας ζωής.
Φιλτράρει και απολυμαίνει ελεύθερα ρύπους και απόβλητα.	Παράγει ρύπους και απόβλητα που πρέπει να απολυμανθούν σε βάρος του κοινού.
Έχει την ικανότητα της αυτοσυντήρησης και της αυτοθεραπείας.	Απαιτεί μεγάλα έξοδα για συνεχή συντήρηση και αποκατάσταση.

Τα αγροοικοσυστήματα δημιουργούνται από τον άνθρωπο για να αποκτήσουν υψηλές αποδόσεις - καθαρή παραγωγή αυτότροφων.

Συνοψίζοντας όλα όσα έχουν ήδη ειπωθεί για τα αγροοικοσυστήματα, τονίζουμε τις ακόλουθες κύριες διαφορές τους από τα φυσικά (Πίνακας 2).

1. Στα αγροοικοσυστήματα, η ποικιλότητα των ειδών μειώνεται απότομα:

§ Η μείωση των ειδών των καλλιεργούμενων φυτών μειώνει επίσης την ορατή ποικιλότητα του ζωικού πληθυσμού της βιοκένωσης.

§ η ποικιλία των ειδών των ζώων που εκτρέφονται από τον άνθρωπο είναι αμελητέα σε σύγκριση με τη φύση.

§ τα καλλιεργούμενα βοσκοτόπια (με φυτεμένο γρασίδι) είναι παρόμοια σε ποικιλία ειδών με τα γεωργικά χωράφια.

2. Είδη φυτών και ζώων που καλλιεργούνται από τον άνθρωπο «εξελίσσονται» λόγω τεχνητής επιλογής και είναι μη ανταγωνιστικά στην καταπολέμηση άγριων ειδών χωρίς ανθρώπινη υποστήριξη.

3. Τα αγροοικοσυστήματα λαμβάνουν επιπλέον ενέργεια επιδοτούμενη από τον άνθρωπο, εκτός από την ηλιακή ενέργεια.

4. Τα αγνά προϊόντα (συγκομιδή) απομακρύνονται από το οικοσύστημα και δεν εισέρχονται στην τροφική αλυσίδα της βιοκένωσης, αλλά η μερική χρήση της από παράσιτα, απώλειες κατά τη συγκομιδή, που μπορούν να εισέλθουν και σε φυσικές τροφικές αλυσίδες. Καταστέλλονται από τους ανθρώπους με κάθε δυνατό τρόπο.

5. Τα οικοσυστήματα χωραφιών, κήπων, βοσκοτόπων, λαχανόκηπων και άλλων αγροκηνόζων είναι απλουστευμένα συστήματα που υποστηρίζονται από τον άνθρωπο στα πρώιμα στάδια της διαδοχής και είναι εξίσου ασταθή και ανίκανα να αυτορρυθμιστούν με τις φυσικές κοινότητες πρωτοπόρων, και επομένως δεν μπορούν να υπάρχουν χωρίς ανθρώπινη υποστήριξη.

πίνακας 2

Συγκριτικά χαρακτηριστικά φυσικών οικοσυστημάτων και αγροοικοσυστημάτων.


*Φυσικά οικοσυστήματα*	*Αγροοικοσυστήματα*
Πρωτογενείς φυσικές στοιχειώδεις μονάδες της βιόσφαιρας, που σχηματίστηκαν κατά την εξέλιξη.	Δευτερεύουσες τεχνητές στοιχειώδεις μονάδες της βιόσφαιρας που μετασχηματίστηκαν από τον άνθρωπο.
Πολύπλοκα συστήματα με σημαντικό αριθμό ζωικών και φυτικών ειδών στα οποία κυριαρχούν πληθυσμοί πολλών ειδών. Χαρακτηρίζονται από μια σταθερή δυναμική ισορροπία που επιτυγχάνεται με την αυτορρύθμιση.	Απλοποιημένα συστήματα με κυριαρχία πληθυσμών ενός είδους φυτού και ζώου. Είναι σταθερά και χαρακτηρίζονται από τη μεταβλητότητα της δομής της βιομάζας τους.
Η παραγωγικότητα καθορίζεται από τα προσαρμοσμένα χαρακτηριστικά των οργανισμών που συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών.	Η παραγωγικότητα καθορίζεται από το επίπεδο της οικονομικής δραστηριότητας και εξαρτάται από τις οικονομικές και τεχνικές δυνατότητες.
Τα πρωτογενή προϊόντα χρησιμοποιούνται από ζώα και συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών. Η «κατανάλωση» συμβαίνει σχεδόν ταυτόχρονα με την «παραγωγή».	Η συγκομιδή γίνεται για να ικανοποιήσει τις ανθρώπινες ανάγκες και να τροφοδοτήσει τα ζώα. Η ζωντανή ύλη συσσωρεύεται για κάποιο χρονικό διάστημα χωρίς να καταναλώνεται. Η υψηλότερη παραγωγικότητα αναπτύσσεται μόνο για μικρό χρονικό διάστημα.

Αγροτικά οικοσυστήματα (αγροοικοσυστήματα)

Ο κύριος στόχος των δημιουργούμενων γεωργικών συστημάτων είναι η ορθολογική χρήση αυτών βιολογικούς πόρους,που εμπλέκονται άμεσα στη σφαίρα της ανθρώπινης δραστηριότητας - πηγές τροφίμων, τεχνολογικές πρώτες ύλες, φάρμακα. Αυτό περιλαμβάνει επίσης είδη που καλλιεργούνται ειδικά από τον άνθρωπο και είναι αντικείμενα γεωργικής παραγωγής: ιχθυοκαλλιέργεια, εκτροφή γουναρικών, ειδική καλλιέργεια δασικών καλλιεργειών, καθώς και είδη που χρησιμοποιούνται για βιομηχανικές τεχνολογίες.

Τα αγροοικοσυστήματα δημιουργούνται από τον άνθρωπο για να αποκτήσουν υψηλές αποδόσεις - καθαρή παραγωγή αυτότροφων. Συνοψίζοντας όλα όσα έχουν ήδη ειπωθεί παραπάνω για τα αγροοικοσυστήματα, τονίζουμε τις ακόλουθες κύριες διαφορές τους από τα φυσικά (Πίνακας 10.2):

1. Η ποικιλομορφία των ειδών σε αυτά μειώνεται απότομα: μια μείωση των ειδών των καλλιεργούμενων φυτών μειώνει επίσης την ποικιλότητα των ειδών του ζωικού πληθυσμού της βιοκένωσης. η ποικιλία των ειδών των ζώων που εκτρέφονται από τον άνθρωπο είναι αμελητέα σε σύγκριση με τη φύση. τα καλλιεργούμενα βοσκοτόπια (με υποσπορά των χόρτων) είναι παρόμοια σε ποικιλία ειδών με τα γεωργικά χωράφια.

4. Τα αγνά προϊόντα (συγκομιδή) απομακρύνονται από το οικοσύστημα και δεν εισέρχονται στην τροφική αλυσίδα της βιοκένωσης και η μερική χρήση του από παράσιτα, οι απώλειες κατά τη συγκομιδή, που μπορεί να καταλήξουν και σε φυσικές τροφικές αλυσίδες, καταστέλλονται με κάθε δυνατό τρόπο. από ανθρώπους.

Πίνακας 10.2

Φυσικά οικοσυστήματα	Αγροοικοσυστήματα
Πρωτογενείς φυσικές στοιχειώδεις μονάδες της βιόσφαιρας, που σχηματίστηκαν κατά την εξέλιξη	Δευτερεύουσες τεχνητές στοιχειώδεις μονάδες της βιόσφαιρας που μετασχηματίστηκαν από τον άνθρωπο
Πολύπλοκα συστήματα με σημαντικό αριθμό ζωικών και φυτικών ειδών στα οποία κυριαρχούν πληθυσμοί πολλών ειδών. Χαρακτηρίζονται από μια σταθερή δυναμική ισορροπία που επιτυγχάνεται με την αυτορρύθμιση	Απλοποιημένα συστήματα με κυρίαρχους πληθυσμούς ενός φυτικού ή ζωικού είδους. Είναι σταθερά και χαρακτηρίζονται από τη μεταβλητότητα της δομής της βιομάζας τους
Η παραγωγικότητα καθορίζεται από τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά των οργανισμών που συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών	Η παραγωγικότητα καθορίζεται από το επίπεδο της οικονομικής δραστηριότητας και εξαρτάται από τις οικονομικές και τεχνικές δυνατότητες
Τα πρωτογενή προϊόντα χρησιμοποιούνται από ζώα και συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών. Η «κατανάλωση» συμβαίνει σχεδόν ταυτόχρονα με την «παραγωγή»	Η συγκομιδή γίνεται για να ικανοποιήσει τις ανθρώπινες ανάγκες και να τροφοδοτήσει τα ζώα. Η ζωντανή ύλη συσσωρεύεται για κάποιο χρονικό διάστημα χωρίς να καταναλώνεται. Η υψηλότερη παραγωγικότητα αναπτύσσεται μόνο για μικρό χρονικό διάστημα

Στις αγροκενώσεις, μια υπερβολική αύξηση σε μεμονωμένα είδη, που ονομάζεται «οικολογική έκρηξη» από τον Charles Elton, εμφανίζεται πολύ πιο συχνά. Από την ιστορία, τέτοιες «οικολογικές εκρήξεις» είναι γνωστές: τον περασμένο αιώνα, ο όψιμος μύκητας κατέστρεψε τις πατάτες στη Γαλλία και προκάλεσε λιμό, και ο κάνθαρος της πατάτας του Κολοράντο εξαπλώθηκε στην Αμερική στον Ατλαντικό Ωκεανό και στις αρχές του 20ου αιώνα . διείσδυσε στη Δυτική Ευρώπη τη δεκαετία του '40. – στο ευρωπαϊκό τμήμα της Ρωσίας. Στα δύσκολα μεταπολεμικά, αυτό το σκαθάρι κυριολεκτικά «καθάρισε» τα χωράφια μας, αφού δεν ήμασταν προετοιμασμένοι για την εισβολή του.

Για να αποφευχθεί η εμφάνιση τέτοιων φαινομένων, είναι απαραίτητο να ρυθμιστεί τεχνητά ο αριθμός των παρασίτων με την ταχεία καταστολή αυτών που απλώς προσπαθούν να βγουν εκτός ελέγχου. Ταυτόχρονα, η ανθρώπινη γνώμη συχνά δεν συμπίπτει με τη «άποψη» της φύσης για τον υπερβολικό αριθμό ενός συγκεκριμένου παρασίτου. Έτσι, από τη σκοπιά της φυσικής επιλογής, η σταθεροποίηση του πληθυσμού του πουλερικού σε κάποιο επίπεδο δεν βλάπτει την ύπαρξη της μηλιάς ως είδος, αλλά οι άνθρωποι χρειάζονται πολύ περισσότερους καρπούς υψηλής ποιότητας για τη διατροφή τους. Ως εκ τούτου, στη γεωργική πρακτική, χρησιμοποιεί τέτοια μέσα για να καταστείλει τον αριθμό των παρασίτων και σε τέτοιες ποσότητες που έχουν πολλαπλάσια επίδραση από τους φυσικούς αβιοτικούς και βιοτικούς ρυθμιστές.

Η απλοποίηση του φυσικού περιβάλλοντος του ανθρώπου, από οικολογική άποψη, είναι πολύ επικίνδυνη. Επομένως, είναι αδύνατο να μετατραπεί ολόκληρο το τοπίο σε αγροτικό· είναι απαραίτητο να διατηρηθεί και να αυξηθεί η ποικιλομορφία του, αφήνοντας ανέγγιχτες προστατευόμενες περιοχές που θα μπορούσαν να αποτελέσουν πηγή ειδών για κοινότητες που ανακάμπτουν διαδοχικά.

Έχοντας επεξεργαστεί αυτά τα θέματα, θα πρέπει να είστε σε θέση:

Δώστε ορισμούς: «οικολογία», «οικολογικός παράγοντας», «φωτοπεριοδισμός», «οικολογική θέση», «βιότοπος», «πληθυσμός», «βιοκύνωση», «οικοσύστημα», «παραγωγός», «καταναλωτής», «αποσύνθεση», « διαδοχή», «αγροκένωση».
Δώστε παραδείγματα φωτοπεριοδικών αντιδράσεων φυτών και, αν είναι δυνατόν, ζώων.
Εξηγήστε τη διαφορά μεταξύ του οικοτόπου ενός πληθυσμού και της θέσης του. Δώστε παραδείγματα για καθεμία από αυτές τις έννοιες.
Σχολιάστε το νόμο του Shelford και να μπορέσετε να κατασκευάσετε ένα γράφημα της εξάρτησης των οργανισμών από αβιοτικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Περιγράψτε ένα παράδειγμα επιτυχημένης βιολογικής μεθόδου ελέγχου παρασίτων.
Εξηγήστε τα αίτια της πληθυσμιακής έκρηξης και τις πιθανές συνέπειες, καθώς και τη σημασία της μείωσης της γονιμότητας, η οποία, κατά κανόνα, ακολουθεί τη μείωση της θνησιμότητας.
Κατασκευάστε ένα διάγραμμα τροφικής αλυσίδας. υποδεικνύουν σωστά το επίπεδο κυκλοφορίας κάθε στοιχείου ενός δεδομένου οικοσυστήματος.
Κατασκευάστε ένα διάγραμμα του απλού κύκλου των παρακάτω στοιχείων: οξυγόνο, άζωτο, άνθρακας.
Περιγράψτε τα γεγονότα που συμβαίνουν όταν η λίμνη είναι κατάφυτη. μετά την αποψίλωση των δασών.
Υποδείξτε τις διαφορές μεταξύ αγροκένωσης και βιοκένωσης.
Μιλήστε για τη σημασία και τη δομή της βιόσφαιρας.
Εξηγήστε πώς η γεωργία, η χρήση ορυκτών καυσίμων και η παραγωγή πλαστικών συμβάλλουν στη ρύπανση του περιβάλλοντος και προτείνετε μέτρα για την αποτροπή της.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. «Γενική Βιολογία». Μόσχα, "Διαφωτισμός", 2000

Θέμα 18. "Οικότοπος. Περιβαλλοντικοί παράγοντες." Κεφάλαιο 1; σελ. 10-58
Θέμα 19. "Πληθυσμοί. Τύποι σχέσεων μεταξύ οργανισμών." κεφάλαιο 2 §8-14; σελ. 60-99; Κεφάλαιο 5 § 30-33
Θέμα 20. «Οικοσυστήματα». κεφάλαιο 2 §15-22; σελ. 106-137
Θέμα 21. "Βιόσφαιρα. Κύκλοι της ύλης." Κεφάλαιο 6 §34-42; σελ. 217-290

Φυσικά οικοσυστήματα	Αγροοικοσυστήματα
Πρωτογενείς φυσικές στοιχειώδεις μονάδες της βιόσφαιρας, που σχηματίστηκαν κατά την εξέλιξη	Δευτερεύουσες τεχνητές στοιχειώδεις μονάδες της βιόσφαιρας που μετασχηματίστηκαν από τον άνθρωπο
Πολύπλοκα συστήματα με σημαντικό αριθμό ζωικών και φυτικών ειδών στα οποία κυριαρχούν πληθυσμοί πολλών ειδών. Χαρακτηρίζονται από μια σταθερή δυναμική ισορροπία που επιτυγχάνεται με την αυτορρύθμιση	Απλοποιημένα συστήματα με κυρίαρχους πληθυσμούς ενός φυτικού ή ζωικού είδους. Είναι σταθερά και χαρακτηρίζονται από τη μεταβλητότητα της δομής της βιομάζας τους
Η παραγωγικότητα καθορίζεται από τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά των οργανισμών που συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών	Η παραγωγικότητα καθορίζεται από το επίπεδο της οικονομικής δραστηριότητας και εξαρτάται από τις οικονομικές και τεχνικές δυνατότητες
Τα πρωτογενή προϊόντα χρησιμοποιούνται από ζώα και συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών. Η «κατανάλωση» συμβαίνει σχεδόν ταυτόχρονα με την «παραγωγή»	Η συγκομιδή γίνεται για να ικανοποιήσει τις ανθρώπινες ανάγκες και να τροφοδοτήσει τα ζώα. Η ζωντανή ύλη συσσωρεύεται για κάποιο χρονικό διάστημα χωρίς να καταναλώνεται. Η υψηλότερη παραγωγικότητα αναπτύσσεται μόνο για μικρό χρονικό διάστημα

Βιομηχανικά-αστικά οικοσυστήματα

Σχετικά με τις διαδικασίες αστικοποίησης

Αστικοποίηση- αυτή είναι η ανάπτυξη και η ανάπτυξη των πόλεων, η αύξηση του μεριδίου του αστικού πληθυσμού στη χώρα σε βάρος των αγροτικών περιοχών, η διαδικασία αύξησης του ρόλου των πόλεων στην ανάπτυξη της κοινωνίας. Η πληθυσμιακή αύξηση και η πυκνότητα του πληθυσμού είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των πόλεων. Ιστορικά, η πρώτη πόλη με πληθυσμό ενός εκατομμυρίου ήταν η Ρώμη την εποχή του Ιουλίου Καίσαρα (44–10 π.Χ.). Η μεγαλύτερη πόλη στον κόσμο στην εποχή μας είναι η Πόλη του Μεξικού - 14 εκατομμύρια άνθρωποι σύμφωνα με τα στοιχεία του 1990, το 2000 αναμενόταν να είχε 31 εκατομμύρια. Μέχρι το 2000, πόλεις όπως η Βομβάη, το Κάιρο, η Τζακάρτα και το Καράτσι, το ορόσημο των 20 εκατομμυρίων και πάνω - Σάο Πάολο, Καλκούτα, Σεούλ. Ο πληθυσμός της Μόσχας μέχρι το τέλος του 2002 ήταν πάνω από 10 εκατομμύρια άνθρωποι

Η συνολική έκταση των αστικών περιοχών της Γης το 1980 ήταν 4,69 εκατομμύρια km2 και μέχρι το 2007 θα φτάσει τα 19 εκατομμύρια km2 - 12,8% του συνόλου και περισσότερο από το 20% της βιώσιμης χερσαίας έκτασης. Μέχρι το 2030, σχεδόν ολόκληρος ο πληθυσμός της γης θα ζει σε αστικούς οικισμούς (Reimers, 1990).

Η πυκνότητα πληθυσμού στις πόλεις, ιδιαίτερα στις μεγάλες, κυμαίνεται από αρκετές χιλιάδες έως αρκετές δεκάδες χιλιάδες ανθρώπους ανά 1 km 2 και στο Χονγκ Κονγκ - 1.500 χιλιάδες ανά 1 km 2. Ως γνωστόν, οι άνθρωποι δεν επηρεάζονται από παράγοντες που εξαρτώνται από την πυκνότητα του πληθυσμού και καταστέλλουν την αναπαραγωγή των ζώων: δεν μειώνουν αυτόματα τον ρυθμό αύξησης του πληθυσμού. Αλλά η αντικειμενικά υψηλή πυκνότητα οδηγεί σε επιδείνωση της υγείας, στην εμφάνιση συγκεκριμένων ασθενειών που σχετίζονται, για παράδειγμα, με τη ρύπανση του περιβάλλοντος, καθιστά την κατάσταση επιδημιολογικά επικίνδυνη σε περίπτωση εκούσιας ή ακούσιας παραβίασης των υγειονομικών προτύπων κ.λπ.

Ιδιαίτερα έντονο διαδικασίες αστικοποίησηςστις αναπτυσσόμενες χώρες, όπως αποδεικνύεται εύγλωττα από τους παραπάνω δείκτες αστικής ανάπτυξης τα επόμενα χρόνια.

Ο ίδιος ο άνθρωπος δημιουργεί αυτά τα πολύπλοκα αστικά συστήματα, επιδιώκοντας έναν καλό στόχο - να βελτιώσει τις συνθήκες διαβίωσης, και όχι μόνο «προστατεύοντας τον εαυτό του» από περιοριστικούς παράγοντες, αλλά και δημιουργώντας για τον εαυτό του ένα νέο τεχνητό περιβάλλον που αυξάνει την άνεση της ζωής. Ωστόσο, αυτό οδηγεί σε διαχωρισμό του ανθρώπου από το φυσικό περιβάλλον και διαταραχή των φυσικών οικοσυστημάτων.

Αστικά συστήματα

Αστικό σύστημα (urbosystem) –«ένα ασταθές φυσικό-ανθρωπογόνο σύστημα που αποτελείται από αρχιτεκτονικά και κατασκευαστικά αντικείμενα και σοβαρά διαταραγμένα φυσικά οικοσυστήματα» (Reimers, 1990).

Καθώς η πόλη αναπτύσσεται, οι λειτουργικές ζώνες της διαφοροποιούνται όλο και περισσότερο - βιομηχανικό, οικιστικό, δασικό πάρκο. Βιομηχανικές ζώνες – Πρόκειται για περιοχές όπου συγκεντρώνονται βιομηχανικές εγκαταστάσεις διαφόρων βιομηχανιών (μεταλλουργικές, χημικές, μηχανολογικές, ηλεκτρονικές κ.λπ.) - Αποτελούν τις κύριες πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης.

Οικιστικές ζώνες –Πρόκειται για περιοχές όπου συγκεντρώνονται κτίρια κατοικιών, διοικητικά κτίρια, πολιτιστικές και εκπαιδευτικές εγκαταστάσεις και ούτω καθεξής.

Λεσοπαρκόβαγια- πρόκειται για μια πράσινη ζώνη γύρω από την πόλη, καλλιεργημένη από τον άνθρωπο, δηλαδή προσαρμοσμένη για μαζική αναψυχή, αθλητισμό και ψυχαγωγία. Τα τμήματα του είναι δυνατά και μέσα στις πόλεις, αλλά συνήθως εδώ πάρκα της πόλης– δενδροφυτείες στην πόλη, που καταλαμβάνουν αρκετά μεγάλες εκτάσεις και λειτουργούν και ως αναψυχή για τους κατοίκους της πόλης. Σε αντίθεση με τα φυσικά δάση και ακόμη και τα δασικά πάρκα, τα αστικά πάρκα και παρόμοιες μικρότερες φυτεύσεις στην πόλη (πλατείες, λεωφόροι) δεν είναι αυτοσυντηρούμενα και αυτορυθμιζόμενα συστήματα.

Οι ζώνες δασικών πάρκων, τα αστικά πάρκα και άλλες περιοχές εδάφους που διατίθενται και έχουν προσαρμοστεί ειδικά για την αναψυχή των ανθρώπων ονομάζονται ψυχαγωγικός ζώνες (εδάφη, τμήματα κ.λπ.).

Η εμβάθυνση των διαδικασιών αστικοποίησης οδηγεί στην περιπλοκή των υποδομών της πόλης. Άρχισε να καταλαμβάνει μια σημαντική θέση μεταφοράΚαι μεταφορικές εγκαταστάσεις(δρόμοι, βενζινάδικα, γκαράζ, πρατήρια καυσίμων, σιδηρόδρομοι με τις πολύπλοκες υποδομές τους, Vσυμπεριλαμβανομένου του μετρό - μετρό? αεροδρόμια με συγκρότημα υπηρεσιών κ.λπ.). Συστήματα μεταφορών διασχίζουν όλες τις λειτουργικές ζώνες της πόλης και επηρεάζουν ολόκληρο το αστικό περιβάλλον (αστικό περιβάλλον).

Το περιβάλλον γύρω από τους ανθρώπουςΑυτές οι συνθήκες είναι ένα σύνολο αβιοτικών και κοινωνικών περιβαλλόντων που επηρεάζουν από κοινού και άμεσα τους ανθρώπους και την οικονομία τους. Ταυτόχρονα, σύμφωνα με τον N.F. Reimers (1990), μπορεί να χωριστεί σε φυσικό περιβάλλονΚαι φυσικό περιβάλλον που μεταμορφώθηκε από τον άνθρωπο(ανθρωπογόνα τοπία μέχρι το τεχνητό περιβάλλον των ανθρώπων - κτίρια, ασφαλτοστρωμένοι δρόμοι, τεχνητός φωτισμός κ.λπ., π.χ. τεχνητό περιβάλλον).Γενικά, το αστικό περιβάλλον και οι οικισμοί αστικού τύπου είναι μέρος τεχνόσφαιρα,δηλαδή τη βιόσφαιρα, που μεταμορφώθηκε ριζικά από τον άνθρωπο σε τεχνικά και ανθρωπογενή αντικείμενα.

Εκτός από το επίγειο μέρος του τοπίου, η λιθογόνος βάση του, δηλαδή το επιφανειακό τμήμα της λιθόσφαιρας, που συνήθως ονομάζεται γεωλογικό περιβάλλον, εμπίπτει επίσης στην τροχιά της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας (E.M. Sergeev, 1979). Γεωλογικό περιβάλλον –πρόκειται για πετρώματα και υπόγεια ύδατα που επηρεάζονται από την ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα (Εικ. 10.2).

Στις αστικές περιοχές, στα αστικά οικοσυστήματα, είναι δυνατόν να διακρίνουμε μια ομάδα συστημάτων που αντικατοπτρίζουν την πολυπλοκότητα της αλληλεπίδρασης κτιρίων και κατασκευών με το περιβάλλον, τα οποία που ονομάζονται φυσικά-τεχνικά συστήματα(Trofimov, Epishin, 1985) (Εικ. 10.2). Συνδέονται στενά με ανθρωπογενή τοπία, με τη γεωλογική τους δομή και το ανάγλυφο.

Έτσι, τα αστικά συστήματα είναι η συγκέντρωση πληθυσμού, οικιστικών και βιομηχανικών κτιρίων και κατασκευών. Η ύπαρξη αστικών συστημάτων εξαρτάται από την ενέργεια των ορυκτών καυσίμων και των πρώτων υλών της πυρηνικής ενέργειας και ρυθμίζεται και συντηρείται τεχνητά από τον άνθρωπο.

Το περιβάλλον των αστικών συστημάτων, τόσο τα γεωγραφικά όσο και τα γεωλογικά του μέρη, έχει αλλάξει πολύ έντονα και, στην πραγματικότητα, έχει γίνει τεχνητός, Εδώ προκύπτουν προβλήματα αξιοποίησης και επαναχρησιμοποίησης των φυσικών πόρων που εμπλέκονται στην κυκλοφορία, τη ρύπανση και τον καθαρισμό του περιβάλλοντος, εδώ υπάρχει μια αυξανόμενη απομόνωση των οικονομικών και παραγωγικών κύκλων από τον φυσικό μεταβολισμό (βιογεωχημικός κύκλος εργασιών) και τη ροή ενέργειας στα φυσικά οικοσυστήματα. Και τέλος, είναι εδώ που η πυκνότητα του πληθυσμού και το δομημένο περιβάλλον είναι υψηλότερα, που απειλούν όχι μόνο ανθρώπινη υγεία,αλλά και για την επιβίωση όλης της ανθρωπότητας. Η ανθρώπινη υγεία είναι ένας δείκτης της ποιότητας αυτού του περιβάλλοντος.

Ερωτήσεις ελέγχου

1. Ποια αρχή θέτει ο Yu. Odum ως βάση για τον προσδιορισμό τεσσάρων θεμελιωδών τύπων οικοσυστημάτων; Καταγράψτε αυτούς τους τύπους.

2. Τι είναι χαρακτηριστικό του πρώτου και του δεύτερου τύπου οικοσυστημάτων (φυσικά);

3. Σε τι διαφέρει ο τρίτος τύπος οικοσυστήματος (αγροοικοσύστημα) από παρόμοια φυσικά οικοσυστήματα;

4. Ποια είναι τα ενεργειακά χαρακτηριστικά του τέταρτου τύπου οικοσυστήματος (βιομηχανικό-αστικό);

5. Τι είναι η αστικοποίηση και τα αστικά συστήματα;

6. Τι σημαίνει φυσικό-τεχνικό σύστημα και τεχνητό περιβάλλον;

Σύνολο:0
Σε επαφή με 0
Google+ 0
Εντάξει 0
Facebook 0