مقارنة التكاثر الحيوي والتضخم الضار. الخصائص المقارنة للنظم الايكولوجية الطبيعية والنظم الايكولوجية الزراعية

- هذا هو تفاعل الطبيعة الحية وغير الحية ، والتي تتكون من الكائنات الحية وموائلها. النظام البيئي هو ميزان واتصال يسمحان بالحفاظ على مجموعة من أنواع الكائنات الحية. في الوقت الحاضر ، هناك أنظمة بيئية طبيعية وبشرية. الفرق بينهما هو أن الأول يتم إنشاؤه بواسطة قوى الطبيعة ، والثاني بمساعدة الإنسان.

قيمة agrocenosis

التكاثر الزراعي هو نظام بيئي أنشأته أيدي الإنسان من أجل الحصول على المحاصيل والحيوانات والفطريات. يسمى التكاثر الزراعي أيضًا بالنظام البيئي الزراعي. أمثلة على التكاثر agrocenosis هي:

• التفاح والبساتين الأخرى ؛
• حقول الذرة وعباد الشمس.
• مراعي الأبقار والأغنام؛
• الكروم.
• حدائق.

الرجل ، وذلك لإشباع حاجاته وزيادة عدد السكان فيه مؤخرامجبرة على تغيير وتدمير النظم البيئية الطبيعية. من أجل ترشيد وزيادة حجم المحاصيل الزراعية ، يقوم الناس بإنشاء أنظمة بيئية زراعية. في الوقت الحاضر ، 10٪ من مجموع الأراضي المتاحة تشغلها أراضٍ لزراعة المحاصيل ، و 20٪ هي مراعي.

الفرق بين النظم البيئية الطبيعية و agrocenosis

الاختلافات الرئيسية بين agrocenosis والنظم البيئية الطبيعية هي:

• لا يمكن للثقافات التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع التنافس في مكافحة الأنواع البرية و ؛
• لا تتكيف النظم البيئية الزراعية مع الشفاء الذاتي ، وتعتمد كليًا على الإنسان وبدونها تضعف وتموت بسرعة ؛
• عدد كبير منويساهم نوع واحد في النظام البيئي الزراعي في التطور واسع النطاق للفيروسات والبكتيريا والحشرات الضارة ؛
• يوجد في الطبيعة تنوع أكبر بكثير من الأنواع ، على عكس الثقافات التي يولدها الإنسان.

يجب أن تكون الأراضي الزراعية المصطنعة تحت سيطرة كاملةشخص. عيب التكاثر الزراعي هو الزيادة المتكررة في أعداد الآفات والفطريات ، والتي لا تضر بالمحصول فحسب ، بل يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تفاقم الحالة. بيئة. يزيد عدد سكان المحصول في التكاثر الزراعي فقط من خلال استخدام:

• مكافحة الحشائش والآفات؛
• ري الأراضي الجافة؛
• تجفيف الأراضي المشبعة بالمياه ؛
• استبدال أصناف المحاصيل ؛
• الأسمدة بالمواد العضوية والمعدنية.

في عملية إنشاء نظام بيئي زراعي ، قام الشخص ببناء مراحل تطور اصطناعية بالكامل. تحظى عملية استصلاح التربة بشعبية كبيرة - وهي مجموعة واسعة من الإجراءات التي تهدف إلى تحسين الظروف الطبيعية من أجل تحقيق أقصى استفادة مستوى عالمحصول. فقط النهج العلمي الصحيح ، ومراقبة حالة التربة ومستويات الرطوبة و الأسمدة المعدنيةقادرون على زيادة إنتاجية التكاثر المحصن مقارنة بالنظام البيئي الطبيعي.

العواقب السلبية للتضخم

من المهم للبشرية الحفاظ على توازن النظم البيئية الزراعية والطبيعية. ينشئ الناس نظمًا بيئية زراعية لزيادة كمية الطعام واستخدامها في صناعة الأغذية. ومع ذلك ، يتطلب إنشاء النظم الإيكولوجية الزراعية الاصطناعية مناطق إضافيةلذلك ، غالبًا ما يحرث الناس الأرض وبالتالي يدمرون النظم البيئية الطبيعية الموجودة بالفعل. هذا يخل بتوازن الأنواع البرية والمزروعة من الحيوانات والنباتات.

تلعب مبيدات الآفات الدور السلبي الثاني ، والتي غالبًا ما تستخدم لمكافحة الآفات في النظم الإيكولوجية الزراعية. تدخل هذه المواد الكيميائية من خلال الماء والهواء والآفات الحشرية إلى النظم البيئية الطبيعية وتلوثها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاستخدام المفرط للأسمدة للنظم الإيكولوجية الزراعية يسبب أيضًا المياه الجوفية.

بعد العمل على هذه المواضيع ، يجب أن تكون قادرًا على:

1. قدم التعاريف: "البيئة" ، "العامل البيئي" ، "البيئة الضوئية" ، "المكانة البيئية" ، "الموطن" ، "السكان" ، "التكاثر الحيوي" ، "النظام البيئي" ، "المنتج" ، "المستهلك" ، "المخفض" ، " الخلافة "،" التكاثر الضار ".
2. أعط أمثلة على التفاعلات الدورية الضوئية في النباتات ، وإذا أمكن ، الحيوانات.
3. اشرح الفرق بين موطن السكان ومكانته. أعط أمثلة لكل من هذه المفاهيم.
4. علق على قانون Shelford وكن قادرًا على رسم اعتماد الكائنات الحية على العوامل البيئية اللاأحيائية.
5. صف مثالا على نجاح الطريقة البيولوجيةمكافحة الآفات.
6. اشرح أسباب الانفجار السكاني و العواقب المحتملةوكذلك أهمية انخفاض الخصوبة الذي يتبع كقاعدة عامة انخفاض معدل الوفيات.
7. بناء مخطط السلسلة الغذائية ؛ تشير بشكل صحيح إلى مستوى حركة المرور لكل مكون من مكونات هذا النظام البيئي.
8. قم بإنشاء رسم تخطيطي لدورة بسيطة من العناصر التالية: الأكسجين والنيتروجين والكربون.
9. وصف الأحداث التي تحدث أثناء النمو المفرط للبحيرة ؛ بعد إزالة الغابات.
10. أشر إلى الاختلافات بين التكاثر الحيوي والتكاثر الحيوي.
11. أخبر عن معنى وهيكل المحيط الحيوي.
12. إشرح كيف زراعةيساهم استخدام الوقود الأحفوري وإنتاج البلاستيك في تلوث البيئة ويقترح تدابير لمنع ذلك.

إيفانوفا تي في ، كالينوفا جي إس ، مياجكوفا إيه إن. "علم الأحياء العام". موسكو ، "التنوير" ، 2000

• الموضوع 18. "الموئل. العوامل البيئية." الفصل 1؛ ص 10 - 58
• الموضوع 19. "السكان. أنواع العلاقات بين الكائنات الحية." الفصل 2 §8-14 ؛ ص 60-99 ؛ الفصل 5 (30-33)
• الموضوع 20. "النظم البيئية". الفصل 2 (15-22) ؛ ص 106 - 137
• الموضوع 21. "المحيط الحيوي. دورات المادة." الفصل 6 §34-42 ؛ ص 217 - 290

أدى النشاط الاقتصادي البشري إلى تكوين في الطبيعة أنظمة بيئية اصطناعية ذات خصائص معينة ، والتي تسمى agrocenoses (agrobiogeocenoses أو النظم الإيكولوجية الزراعية).

Agrocenosis (الحقل الزراعي اليوناني) هو مجتمع من الكائنات الحية التي تعيش على أرض زراعية ، تشغلها المحاصيل أو تزرع النباتات المزروعة. في الوقت نفسه ، يتم إنشاء هيكلها ووظيفتها والحفاظ عليها والتحكم فيها من قبل شخص في مصلحته الخاصة. ومن الأمثلة على هذه النظم البيئية الحقول وحدائق المطبخ والبساتين والمتنزهات والمراعي الاصطناعية وأحواض الزهور وما إلى ذلك. يمكن أيضًا تصنيف مجتمعات النباتات والحيوانات التي أنشأها الإنسان بشكل مصطنع في الخزانات البحرية والمياه العذبة على أنها نباتات زراعية.

تحتل النظم البيئية الزراعية حوالي ثلث مساحة الأرض ، في حين أن 10٪ أراضي صالحة للزراعة ، والباقي أراضي علف طبيعي. من أجل إدارة التكاثر الزراعي ، ينفق الشخص الطاقة البشرية على الحراثة ، وزرع أصناف نباتية عالية الغلة ، والتحسين ، والتخصيب ، و مواد كيميائيةحماية النبات ، لتدفئة مباني المواشي ، إلخ. يمكن أن يكون التحكم في هذه الحالة مكثفًا (استثمار عالي للطاقة) وشامل (استثمار منخفض للطاقة). ومع ذلك ، حتى مع وجود استراتيجية إدارة مكثفة ، فإن حصة الطاقة البشرية في ميزانية الطاقة للنظام البيئي لا تزيد عن 1 ٪. الكائنات الحية التي تعيش داخل التكاثر الضار ولا ترتبط بالأشياء النشاط الاقتصاديالإنسان ، يختبر التأثير المستمر للعوامل البشرية ويضطر إلى التكيف معها.

بين التكوينات الحيوية الطبيعية والاصطناعية ، إلى جانب أوجه التشابه ، هناك أيضًا اختلافات كبيرة يجب مراعاتها في الممارسة الزراعية.

الاختلافات بين agrocenoses و biogeocenoses هي (الجدول 1):

1. انخفاض تنوع الكائنات الحية

عادة ما يتم زراعة نوع واحد أو عدة أنواع (أصناف) من النباتات في الحقول ، مما يؤدي إلى استنفاد كبير لتكوين الأنواع من الحيوانات والفطريات والبكتيريا. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يكون التوحيد البيولوجي لأصناف النباتات المزروعة التي تشغل مساحات كبيرة (أحيانًا عشرات الآلاف من الهكتارات) هو السبب الرئيسي لتدميرها الشامل من قبل الحشرات المتخصصة (على سبيل المثال ، خنفساء البطاطس في كولورادو) أو الآفات بمسببات الأمراض (البياض الدقيقي ، الصدأ ، فطريات التفحم ، اللفحة المتأخرة ، إلخ).

2. سلاسل التوريد القصيرة

في التكاثر الضار ، كما هو الحال في التكاثر الحيوي ، هناك منتجون ( النباتات المزروعةوالأعشاب الضارة) ، والمستهلكون (الحشرات ، والفئران ، والطيور ، والفئران ، والثعالب ، وما إلى ذلك) ، والمحللات (الفطريات والبكتيريا). في نفس الوقت رابط إلزامي سلاسل الغذاءهو الرجل الذي يزرع الحقول والبساتين والحصاد. ولكن بسبب قلة عدد الأنواع في التكاثر الزراعي ، والتي لديها وفرة عالية (النباتات المزروعة ، والأعشاب الضارة ، والآفات ، ومسببات الأمراض) ، فإن سلاسل الغذاء فيها قصيرة وبسيطة.

3. دورة غير مكتملة للمواد

في التكاثر الحيوي الطبيعي ، يتم استهلاك الإنتاج الأولي للنباتات (المحصول) في العديد من سلاسل الغذاء (الشبكات) ويعاد مرة أخرى إلى نظام الدورة البيولوجية في شكل ثاني أكسيد الكربون والماء والعناصر. التغذية المعدنية. في التكاثر ، تتعطل هذه الدورة من العناصر بشكل حاد ، حيث يقوم الشخص بإزالة جزء كبير منها بشكل لا رجعة فيه مع الحصاد. لذلك ، من أجل تعويض خسائرهم وبالتالي زيادة غلة النباتات المزروعة ، من الضروري استخدام الأسمدة باستمرار في التربة.

4. مصدر الطاقة المستخدمة (طاقة بشرية المنشأ)

بالنسبة للتكاثر الحيوي الطبيعي ، فإن المصدر الوحيد للطاقة هو الشمس. في الوقت نفسه ، تتلقى المواد الزراعية ، بالإضافة إلى الطاقة الشمسية ، طاقة إضافية بشرية المنشأ أنفقها الشخص على إنتاج الأسمدة والمواد الكيميائية ضد الأعشاب الضارة والآفات والأمراض ، على الري أو الصرف الصحي للأرض ، وما إلى ذلك دون ذلك. تكلفة إضافيةالطاقة ، فإن الوجود طويل الأمد للـ agrocenoses أمر مستحيل عمليا.

5. الاختيار الاصطناعي

في النظم البيئية الطبيعية ، هناك اختيار طبيعي يرفض الأنواع غير التنافسية وأشكال الكائنات الحية ومجتمعاتها في النظام الإيكولوجي ، وبالتالي يضمن الخاصية الرئيسية لها - الاستدامة.

يوجهه الإنسان ، في المقام الأول لتعظيم غلة المحاصيل.

6. عدم الاستقرار

كلما قل عدد الأنواع التي تشكل التكاثر الزراعي ، قل استقرار هذا النظام البيئي. تتطلب الزراعة الأحادية الأقل استقرارًا (القمح والأرز والقطن وما إلى ذلك) إدخال الأسمدة والمبيدات لوجودها. من بين agrocenoses ، تعد النظم الإيكولوجية متعددة الأنواع ، على سبيل المثال ، المروج ، هي الأكثر استقرارًا. يرجع عدم استقرار التكاثر الزراعي أيضًا إلى حقيقة أن آليات الحماية للمنتجين - النباتات المزروعة - أضعف من آليات الأنواع البرية، التي تم فيها تحسين التكيفات في سياق الانتقاء الطبيعي على مدى ملايين السنين.

الجدول 1

الخصائص المقارنة للنظم البيئية الطبيعية والتضاريس الزراعية

7. عدم وجود التنظيم الذاتي الكامل

النظم الزراعية ليست قادرة على التنظيم الذاتي والتجديد الذاتي ، فهي عرضة لخطر الموت أثناء التكاثر الجماعي للآفات أو مسببات الأمراض. يتم تنظيم التكاثر المعدي من قبل الإنسان ، وإذا لم يتم الحفاظ عليه ، فسوف ينهار بسرعة ويختفي. لن تكون النباتات المزروعة قادرة على التنافس مع الأنواع البرية وسيتم إجبارها على الخروج. في مكان التكاثر الزراعي في المناخ الجاف ، ستظهر السهوب ، في مناخ أكثر برودة ورطوبة - غابة.

وبالتالي ، بالمقارنة مع التكاثر الحيوي الطبيعي ، فإن التكاثرات الزراعية لها تكوين محدود من أنواع النباتات والحيوانات ، وهي غير قادرة على التجديد الذاتي والتنظيم الذاتي ، وهي عرضة لخطر الموت نتيجة التكاثر الجماعي للآفات أو مسببات الأمراض ، و تتطلب نشاطًا بشريًا دؤوبًا للحفاظ عليها. هُم مزايا لا يمكن إنكارهامقارنة بالنظم البيئية الطبيعية تكمن في الإمكانات غير المحدودة لزيادة الإنتاجية. ومع ذلك ، فإن تنفيذها لا يمكن تنفيذه إلا من خلال العناية المستمرة بالتربة ذات الأساس العلمي ، وتزويد النباتات بعناصر التغذية والرطوبة المعدنية ، وحماية النباتات من العوامل اللاأحيائية والحيوية الضارة.

رقعة البطاطس والحديقة أشجار الفاكهة؟ كل هذه هي agrocenoses. في مقالتنا ، سوف نتعرف على الخصائص الرئيسية لهذا المفهوم.

مجتمعات الكائنات الحية

في الظروف الطبيعيةأنواع مختلفة من الكائنات الحية لا تعيش بشكل منفصل. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل مجتمعات مختلفة. واحد منهم هو التكاثر الحيوي. يشمل هيكلها مجموعات من أنواع مختلفة تعيش في موقع ذي ظروف متجانسة. أساس هذا المجتمع هو التكاثر النباتي.

لكن الكائنات الحية لا ترتبط ببعضها البعض فقط. لها أيضًا بعض التأثير عليها. لذلك ، يسمي علماء البيئة بنية أخرى - التكاثر الحيوي. هذه منطقة لها نفس الظروف تقريبًا ، حيث تتحد مجموعات من الأنواع المختلفة مع بعضها البعض والبيئة المادية من خلال تداول المادة والطاقة.

إن التكاثر العضلي هو أيضًا مجتمع من الكائنات الحية ، لكنه يختلف اختلافًا كبيرًا عن الآخرين. ماهو الفرق؟ دعونا نفهم ذلك.

التكاثر الحيوي والتضخم الضار

التكاثر العضلي هو مجتمع من الكائنات الحية التي أنشأها الإنسان. قد تشمل النباتات والحيوانات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة. الغرض من إنشائها هو الحصول على المنتجات الزراعية. ولكن في أغلب الأحيان يُطلق على التكاثر الزراعي اسم الحقل الاصطناعي أو حديقة الخضروات أو الحديقة أو سرير الحديقة.

التكاثر الحيوي هو بنية طبيعية ذاتية النمو.

تشمل خصائص التكاثر agrocenosis أيضًا الغياب شبه الكامل للتنظيم الذاتي. يتم التحكم في جميع العمليات في هذا المجتمع من قبل شخص. عندما يتوقف نشاطه ، يتوقف التكاثر العضلي عن الوجود.

يستخدم التكاثر الحيوي لتطويره فقط طاقة شمسية. هناك احتياطيات إضافية في agrocenosis. هذه هي الطاقة التي يساهم بها الإنسان في ري وحرث الأرض واستخدام الأسمدة والأعلاف الخاصة ، مواد كيميائيةلمكافحة الحشائش والقوارض.

علامات التكاثر الضار

تتميز Agrocenoses بتنوع الأنواع المنخفض. نظرًا لأن هذه المجتمعات يتم إنشاؤها بهدف الحصول على منتجات زراعية معينة ، فهي تضم ممثلًا واحدًا أو اثنين عالم عضوي. نتيجة لذلك ، يتناقص عدد الأنواع الأخرى التي تعيش في المنطقة.

التكاثر المعظم هو بنية مستقرة بشكل ضعيف. يحدث تطورها فقط تحت تأثير شخص في ظروف معاد إنشاؤها بشكل مصطنع. لذلك ، فإن القدرة على تحمل التقلبات في شدة العوامل البيئية دون تغييرات مفاجئة في بنية ووظائف التكاثر الزراعي أمر مستحيل عمليا.

اتصالات غذائية

يتميز أي مجتمع طبيعي بوجود سلاسل غذائية. التكاثر العضلي ليس استثناء. شبكاتها الغذائية متفرعة بشكل سيئ للغاية. هذا يرجع إلى تنوع الأنواع المستنفدة.

في التكاثر الحيوي ، هناك تداول مستمر للمواد والطاقة. على سبيل المثال ، تستهلك الكائنات الحية الأخرى المنتجات النباتية ثم تعاد إلى النظام الطبيعي في شكل متغير. يمكن أن يكون الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو العناصر المعدنية.

هذا لا يحدث في سلاسل agrocenosis. عند تلقي محصول ، يقوم الشخص ببساطة بسحبه من التداول. الروابط الغذائية مكسورة. للتعويض عن هذه الخسائر ، من الضروري استخدام الأسمدة بشكل منهجي.

شروط التنمية

لزيادة إنتاجية وإنتاجية agrocenoses ، يستخدم الشخص الاختيار الاصطناعي. خلال هذه العملية ، يختار الشخص الأفراد الأكثر صفات مفيدةقادرة على إنتاج ذرية قابلة للحياة وخصبة. هذا النوع من الاختيار أسرع وأكثر كفاءة من الانتقاء الطبيعي.

من ناحية أخرى ، فإنه يؤدي إلى عدم القدرة على التنظيم الذاتي والتجديد الذاتي. إذا توقف الشخص عن نشاطه ، يتم تدمير التكاثر الضار. لن يحدث ذلك على الفور. لذلك ، ستستمر النباتات العشبية المزروعة المعمرة حوالي 4 سنوات ، والأشجار - عدة عشرات.

للحفاظ على تطور agrocenoses ، يجب على الشخص أن يمنع باستمرار عمليات الخلافة. هذا المصطلح يعني تدمير أو استبدال بعض المجتمعات الطبيعية بأخرى. على سبيل المثال ، إذا لم تقم بحذف الأعشاب، سيصبحون أولاً الأنواع السائدة. بمرور الوقت ، سيحلون محل الثقافة تمامًا. الحقيقة هي أن الأعشاب الضارة لديها عدد من التعديلات التي تساعد على البقاء على قيد الحياة بنجاح الظروف غير المواتية. هذا هو وجود تحت الأرض - جذور ، بصيلات ، عدد كبير من البذور ، مجموعة متنوعة من طرق التوزيع والتكاثر الخضري.

قيمة agrocenoses

بفضل agrocenoses ، يتلقى الشخص المنتجات الزراعية التي يستخدمها كغذاء وأساس لصناعة المواد الغذائية. ميزة المجتمعات الاصطناعية هي قابليتها للإدارة وقدرتها غير المحدودة على زيادة الإنتاجية. لكن النشاط البشري يؤدي إلى عواقب سلبية. تؤدي حرث الأرض وإزالة الغابات وغيرها من مظاهر إدارة الطبيعة غير العقلانية إلى اختلال التوازن. لذلك ، عند إنشاء agrocenoses ، من الضروري مراعاة العلاقة بين الأنواع البرية والمزروعة.

لذلك ، التكاثر agrocenosis هو تكاثر حيوي اصطناعي. الإنسان يخلقها ليأخذها نوع مختلفمنتجات. للقيام بذلك ، يختار أنواعًا نباتية منتجة ، أو سلالات حيوانية ، أو أنواعًا فطرية أو سلالات الكائنات الحية الدقيقة. تشمل الخصائص الرئيسية للتضيق الزراعي ما يلي: نقص التشعب السيئ في دوران المادة والطاقة ، وانخفاض تنوع الأنواع والتحكم البشري المستمر.