Биомная классификация экосистем

Наземные биомы:

Тундра: арктическая и альпийская

Хвойные леса

Листопадный лес умеренной зоны

Степь умеренной зоны

Тропические гарсленд и саванна

Пустыня: травянистая и кустарниковая

Вечнозеленый тропический дождевой лес

Пресноводные экосистемы:

Лентические (стоячие воды): озера, пруды и т.д.

Лотические (текучие воды): реки, ручьи и т.д.

Заболоченные угодья: болота и болотистые леса

Морские экосистемы:

Открытый океан (пелагическая)

Воды континентального шельфа (прибрежные воды)

Регионы апвеллинга (плодородные районы с продуктив­ным рыболовством)

Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек и т.д.)

Использование в экосистемах различных источников энер­гии — Солнца, химического топлива — позволило выделить че­тыре фундаментальных вида экосистем по энергетическомупри­знаку.

• Движимые солнцем несубсидируемые экосистемы — при­родные системы, полностью зависящие от прямого сол­нечного излучения. К их числу относятся открытые участ­ки океанов, крупные участки горных лесов и большие глу­бокие озера. Экосистемы этого типа получают мало энергии и имеют малую продуктивность. Однако они крайне важны, так как занимают огромные площади. Это основной модуль жизнеобеспечения биосферы. Здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот вода, формируются климатические условия и т. д.

• Экосистемы, движимые Солнцем, но субсидируемые дру­гими естественными источниками. Примерами такой эко­системы являются эстуарии рек, морские проливы и лагу­ны. Приливы и течения способствуют более быстрому круговороту минеральных элементов питания, поэтому эс­туарии более плодородны, чем прилегающие участки океана или суши.

• Экосистемы, движимые Солнцем и субсидируемые чело­веком. Примером их являются агроэкосистемы (поля, ко­ровники, свинарники, птицефабрики и т.д.).

• Экосистема, движимая топливом — индустриально-городс­кая экосистема, в которой энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию. Потребность в энергии плотно заселенных городов на 2—3 порядка больше того потока энергии, который поддерживает жизнь в естествен­ных экосистемах, движимых Солнцем. Поэтому на не­большой площади города может жить большое количество людей.

Агроэкосистемы.

В биосфере помимо естественных биогеоценозов и экосистем существуют сообщества, искусственно созданные хозяйственной деятельностью человека, — агроэкосистемы (агробиоценоз, сельскохозяйственная экосистема).

Агроэкосистема(от греч. agros — поле) — биотическое сообщество, созданное и регулярно поддерживаемое человеком с целью получения сельскохозяйственной продукции. Обычно включает совокупность организмов, обитающих на землях сельхозпользования.

К агроэкосистемам относят поля, сады, огороды, виноградники, крупные животноводческие комплексы с прилегающими искусственными пастбищами. Характерная особенность aгроэкосистем — малая экологическая надежность, но высокая урожайность одного (нескольких) видов или сортов культивируемых растений или животных. Главное их отличие от естесвенных экосистем — упрощенная структура и обедненный видовой состав.

Агроэкосистемы отличаются от естественных экосистем рядом особенностей.

1.Разнообразие живых организмов в них резко снижено получения максимально высокой продукции. На ржаном или пшеничном поле кроме злаковой монокультуры можно встретить разве что несколько видов сорняков. На естественном лугу биологическое разнообразие значительно выше, но биологическая продуктивность во много раз уступает засеянному полю.

2. Виды сельскохозяйственных растений и животных в агро экосистемах получены в результате действия искусственного, а не естественного отбора. В результате происходит резкое снижение генетической базы сельскохозяйственных культур, которые крайне чувствительны к массовому размножению вредителей и болезням.

3. В естественных биоценозах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возращается в систему биологического круговорота в виде углекислого газа, воды и элементов минерального питания. Агроэкосистемы более открыты, из них вещество и энергия изымаются с урожа­ем, животноводческой продукцией, а также в результате разру­шения почв.

В связи с постоянным изъятием урожая и нарушением про­цессов почвообразования, при длительном выращивании моно­культуры на культурных землях постепенно происходит сниже­ние плодородия почв. Данное положение в экологии называется законом убывающего плодородия. Таким образом, для расчетливо­го и рационального ведения сельского хозяйства необходимо учитывать обеднение почвенных ресурсов и сохранять плодоро­дие почв с помощью улучшенной агротехники, рационального севооборота и других приемов.

4. Смена растительного покрова в агроэкосистемах проис­ходит не естественным путем, а по воле человека, что не всегда хорошо отражается на качестве входящих в нее абиотических факторов. Особенно это касается почвенного плодородия.

5. Главное отличие агроэкосистемы от природных экоси­стем — получение дополнительной энергии для нормального функционирования. Под дополнительной понимается любой тип энергии, привносимой в агроэкосистемы. Это может быть мус­кульная сила человека или животных, различные виды горючего для работы сельскохозяйственных машин, удобрения, пестици­ды, ядохимикаты, дополнительное освещение и т.д. В понятие «дополнительная энергия» входят также новые породы домаш­них животных и сорта культурных растений, внедряемые в струк­туру агроэкосистем.

6. Все искусственно создаваемые в сельскохозяйственной практике агроэкосистемы полей, садов, пастбищных лугов, ого­родов, теплиц представляют собой системы, специально поддер­живаемые человеком.

В настоящее время пахотными землями и пастбищами занято свыше 30% суши, и деятельность людей по поддержанию этих систем превращается в глобальный экологический фактор.

Несмотря на значительную упрощенность агроэкосистем в них все же сохраняется множество биоценотических связей, в конеч­ном счете влияющих на судьбу урожая. Сопоставление сведений о фауне и флоре пшеничных полей показывает гигантскую слож­ность даже предельно простого агроценоза, здесь сохраняется более тысячи видов.

Условия, которым в идеале должны соответствовать поля сель­скохозяйственных культур, — быть высокопродуктивными и вместе с тем стабильными — с экологической точки зрения несовме­стимы. В природных экосистемах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возвращается в виде минеральных солей и углекислого газа в систему биологического круговорота. Ограждая урожай от его природных потребителей, отчуждая его и заменяя естественный опад органическими и минеральными удобрениями, мы обрываем множество цепей питания и дисбалансируем сообщество. По существу, все усилия по созданию высокой густой продукции отдельных культур - есть борьба «против природы», которые требуют больших затрат труда и материальных средств.

Сельскохозяйственное освоение территорий часто приводит к нарушению созданных природой механизмов регуляции численности отдельных видов и к резким изменениям их численности. Искусственная регуляция численности вредителей — по боль­шей части необходимое условие поддержания агроэкосистем. Это связано прежде всего с важностью подавления видов, вышедших из-под контроля естественных регуляторных механизмов.

Подавление численности вредителей химическими средствами, кроме загрязнения среды и включения ядов в цепи питания часто вызывает так называемый бумеранг-эффект: вслед за подавлением численности вредителя вскоре возникает новая, еще более мощ­ная его вспышка. Обычно применение ядохимикатов тотального действия сильнее влияет на естественных врагов вредителя, чем на его собственные популяции. В результате следующие поколе­ния полностью освобождаются из-под пресса паразитов и хищни­ков и происходит их массовое размножение. Таким образом, не­доучет биоценотических механизмов регуляции численности на полях сельскохозяйственных культур также не в экономических интересах человека. В трехзвенной цепи культурное растение—вре­дитель—паразит повышение чистой продукции растений может быть достигнуто как подавлением второго звена, так и усилением третьего. Именно этот подход используется в разработке биологи­ческих методов борьбы с вредителями.

С экологических позиций крайне опасно упрощать природное окружение человека, превращая весь ландшафт в агрохозяйственный. Основная стратегия по созданию высокопродуктивного и устойчивого ландшафта должна заключаться в сохранении и ум­ножении его многообразия. «Если дикая природа отступает, — писал Ч. Элтон, — мы должны научиться передавать часть ее стой­кости и богатства ландшафтам тех земель, с которых мы снимаем наши урожаи». Наряду с поддержанием высокопродуктивных по­лей следует особенно заботиться о сохранении как можно более многообразных заповедных, не подвергающихся усиленному ант­ропогенному воздействию участков разного масштаба, с богатым видовым разнообразием, которые могли бы быть источником ви­дов для восстанавливающихся в сукцессионных рядах сообществ.