Dirbtinė ekosistema - tai antropogeninė, žmogaus sukurta ekosistema. Jai galioja visi pagrindiniai gamtos dėsniai, bet skirtingai nei natūralios ekosistemos jis negali būti laikomas atviru. Mažų dirbtinių ekosistemų kūrimas ir stebėjimas leidžia gauti daug informacijos apie galimą aplinkos būklę dėl didelio masto žmogaus poveikio jai. Norėdami gaminti žemės ūkio produktus, žmonės sukuria nestabilią, dirbtinai sukurtą ir reguliariai prižiūrimą agroekosistemą (agrobiocenozę). ) - laukai, ganyklos, daržai, sodai, vynuogynai ir kt.
Agrocenozių ir natūralių biocenozių skirtumai: nežymi rūšių įvairovė (agrocenozę sudaro nedidelis rūšių skaičius, kurių gausa); trumposios elektros grandinės; neužbaigtas medžiagų ciklas (kai kurios maistinės medžiagos nuimamos kartu su derliumi); energijos šaltinis yra ne tik Saulė, bet ir žmogaus veikla (melioracija, drėkinimas, trąšų naudojimas); dirbtinė atranka (susilpnėja natūralios atrankos poveikis, atranką vykdo žmonės); savireguliacijos trūkumas (reguliavimą vykdo žmonės) ir tt Taigi agrocenozės yra nestabilios sistemos ir gali egzistuoti tik su žmogaus pagalba. Paprastai agroekosistemoms būdingas didelis produktyvumas, palyginti su natūraliomis ekosistemomis.
Miesto sistemos (miesto sistemos) -- dirbtinės sistemos (ekosistemos), atsirandančios dėl miesto plėtros ir atstovaujančios gyventojų, gyvenamųjų pastatų, pramonės, buities, kultūros objektų ir kt.
Jos apima šias teritorijas: pramonines zonas , kur sutelkti įvairių ūkio sektorių pramonės objektai ir yra pagrindiniai aplinkos taršos šaltiniai; gyvenamieji rajonai (gyvenamieji ar miegamieji rajonai) su gyvenamieji pastatai, administraciniai pastatai, buities daiktai, kultūros objektai ir kt.); poilsio zonos , skirti žmonių poilsiui (miško parkai, poilsio centrai ir kt.); transporto sistemos ir konstrukcijos , persmelkianti visą miesto sistemą (automobilių ir geležinkeliai, metro, degalinėse, garažuose, aerodromuose ir kt.). Miesto ekosistemų egzistavimą palaiko agroekosistemos ir iškastinio kuro bei branduolinės pramonės energija.
Ekosistema yra gyvų organizmų, kurie nuolat keičiasi medžiaga, informacija ir energija tarpusavyje ir aplinka, visuma. Energija apibrėžiama kaip gebėjimas gaminti darbą. Jo savybes apibūdina termodinamikos dėsniai. Pirmasis termodinamikos dėsnis arba energijos tvermės dėsnis teigia, kad energija gali keistis iš vienos formos į kitą, tačiau ji nėra sunaikinama ar sukuriama iš naujo.
Antrasis termodinamikos dėsnis teigia: bet kokios energijos transformacijos metu dalis jos prarandama šilumos pavidalu, t.y. tampa neprieinamas tolesniam naudojimui. Energijos kiekio, kurio negalima naudoti, matas arba, kitaip tariant, tvarkos pokyčio matas, atsirandantis energijos degradacijos metu, yra entropija. Kuo aukštesnė sistemos tvarka, tuo mažesnė jos entropija.
Spontaniški procesai veda sistemą į pusiausvyros su aplinka būseną, prie entropijos, gamybos padidėjimo. teigiama energija. Jei negyva sistema, nesubalansuota su aplinka, yra izoliuota, tada visas judėjimas joje greitai nutrūks, visa sistema išnyks ir virs inertiška medžiagų grupe, kuri yra termodinaminėje pusiausvyroje su aplinka, t. būsenoje su maksimalia entropija.
Tai pati tikriausia sistemos būsena ir ji negalės iš jos spontaniškai išeiti be išorinės įtakos. Taigi, pavyzdžiui, karšta keptuvė, atvėsusi, išsklaidusi šilumą, nebešils; energijos neprarasdavo, kaitindavo orą, bet pakito energijos kokybė, nebegali dirbti. Taigi negyvose sistemose jų pusiausvyros būsena yra stabili.
Gyvos sistemos turi vieną esminį skirtumą nuo negyvų sistemų – jos atlieka nuolatinį darbą prieš pusiausvyrą su aplinka. Gyvose sistemose nepusiausvyrinė būsena yra stabili. Gyvybė yra vienintelis natūralus spontaniškas procesas Žemėje, kurio metu entropija mažėja. Tai įmanoma, nes visos gyvos sistemos yra atviros energijos mainams.
Aplinkoje yra didžiulis laisvos saulės energijos kiekis, o pačioje gyvojoje sistemoje yra komponentai, kurie turi mechanizmus šią energiją užfiksuoti, sutelkti ir vėliau išsklaidyti aplinkoje. Energijos išsklaidymas, tai yra entropijos padidėjimas, yra procesas, būdingas bet kuriai sistemai, tiek negyvai, tiek gyvai, o nepriklausomas energijos surinkimas ir sutelkimas yra tik gyvos sistemos gebėjimas. Tokiu atveju iš aplinkos išgaunama tvarka ir organizuotumas, tai yra generuojama neigiama energija – neentropija. Toks tvarkos formavimosi sistemoje procesas iš aplinkos chaoso vadinamas saviorganizacija. Tai veda prie gyvos sistemos entropijos sumažėjimo ir neutralizuoja jos pusiausvyrą su aplinka.
Taigi bet kuri gyva sistema, įskaitant ekosistemą, išlaiko savo gyvybinę veiklą, pirmiausia dėl to, kad aplinkoje yra laisvos energijos pertekliaus; antra, gebėjimas užfiksuoti ir sutelkti šią energiją, o panaudojus ją išsklaidyti aplinką būsenos su maža entropija.
Augalai – gamintojai – fiksuoja Saulės energiją ir paverčia ją potencialia organinių medžiagų energija. Energija, gaunama saulės spinduliuotės pavidalu, fotosintezės proceso metu paverčiama cheminių ryšių energija.
Žemę pasiekianti Saulės energija pasiskirsto taip: 33 % jos atsispindi debesys ir atmosferos dulkės (tai vadinamasis Žemės albedas arba atspindys), 67 % sugeria atmosfera, Žemės ir vandenyno paviršių. Iš šio sugertos energijos kiekio tik apie 1% išleidžiama fotosintezei, o visa likusi energija, šildanti atmosferą, žemę ir vandenyną, vėl išspinduliuojama į kosminė erdvėšiluminės (infraraudonosios) spinduliuotės pavidalu. Šio 1% energijos pakanka aprūpinti visą planetos gyvą medžiagą.
Energijos kaupimosi procesas fotosintezės organizme yra susijęs su kūno svorio padidėjimu. Ekosistemos produktyvumas yra greitis, kuriuo gamintojai fotosintezės procese sugeria spinduliuojančią energiją, gamindami organines medžiagas, kurios gali būti naudojamos kaip maistas. Fotosintezės gamintojo sukurta medžiagų masė įvardijama kaip pirminė produkcija, tai yra augalų audinių biomasė. Pirminė gamyba skirstoma į du lygius – bendrąją ir grynąją gamybą. Bendra pirminė produkcija – tai bendra bendrosios organinės medžiagos masė, kurią augalas sukuria per laiko vienetą esant tam tikram fotosintezės greičiui, įskaitant išlaidas kvėpavimui (dalis energijos, kuri išleidžiama gyvybiniams procesams; dėl to sumažėja biomasė).
Ta bendrosios produkcijos dalis, kuri neišleidžiama kvėpavimui, vadinama grynąja pirmine gamyba. Grynoji pirminė produkcija – tai rezervas, kurio dalį maistui naudoja organizmai – heterotrofai (pirmosios eilės vartotojai). Energija, kurią heterotrofai gauna su maistu (vadinamoji didelė energija), atitinka viso suvalgyto maisto kiekio energijos sąnaudas. Tačiau maisto įsisavinimo efektyvumas niekada nepasiekia 100% ir priklauso nuo pašaro sudėties, temperatūros, sezono ir kitų veiksnių.
Funkciniai ryšiai ekosistemoje, t.y. jo trofinė struktūra gali būti grafiškai pavaizduota ekologinių piramidžių pavidalu. Piramidės pagrindas yra gamintojo lygis, o vėlesni lygiai sudaro piramidės grindis ir viršūnę. Yra trys pagrindiniai ekologinių piramidžių tipai.
Skaičių piramidė (Eltono piramidė) atspindi organizmų skaičių kiekviename lygyje. Ši piramidė atspindi modelį – asmenų, sudarančių nuoseklią gamintojų ir vartotojų sąsajų seriją, skaičius nuolat mažėja.
Biomasės piramidė aiškiai nurodo visų gyvų medžiagų kiekį duotoje vietoje trofinis lygis. Sausumos ekosistemose galioja biomasės piramidės taisyklė: bendra augalų masė viršija visų žolėdžių masę, o jų masė – visą plėšrūnų biomasę. Vandenynui biomasės piramidės taisyklė negalioja – piramidė atrodo apversta. Vandenyno ekosistemai būdingas biomasės kaupimasis ant aukštus lygius, plėšrūnams.
Energijos (produktų) piramidė atspindi energijos sąnaudas trofinėse grandinėse. Energijos piramidės taisyklė: kiekviename ankstesniame trofiniame lygyje per laiko (arba energijos) vienetą sukuriamas biomasės kiekis yra didesnis nei kitame.
* Sąvoka „ekosistema“ taikoma biocenozėms ir biotopams įvairių dydžių, pavyzdžiui, nudžiūvusio medžio kamienas, miškas ar tvenkinys, vandenynas. Tai visos natūralios ekosistemos. Kaip natūralios, palyginti paprastos ekosistemos pavyzdį apsvarstykite ekosistemą mažas tvenkinys
. Tvenkinio ekosistemą galima laikyti dviem pagrindiniais komponentais. **Natūralios ekosistemos yra gana sudėtingos, todėl jas tirti tradiciniu moksliniu „patirties ir kontrolės“ metodu labai sunku. Todėl aplinkos mokslininkai naudoja laboratorines dirbtines mikroekosistemas, kurios imituoja joje vykstančius procesus.
gamtinės sąlygos
Akvariumas kaip dirbtinė ekosistema Yra klaidinga nuomonė apie „balansą“ akvariume. Pasiekti apytikslį balansą akvariume pagal dujų ir maisto režimus galima tik tuo atveju, jei jame mažai žuvų ir daug vandens bei augalų. Dar 1857 m. J. Warrington nustatė „tą nuostabų ir puikų balansą tarp gyvūnų ir daržovių karalystės“ 12 galonų (54,6 l) akvariume su keliomis auksinėmis žuvelėmis ir sraigėmis. Be to, pasodino didelis skaičius
daugiamečiai vandens augalai Vallisneria, kurie tarnauja kaip maistas žuvims. J. Warrington teisingai įvertino ne tik žuvų ir augalų sąveiką, bet ir detritivo sraigių svarbą „augalų liekanų ir gleivių skaidymui“, dėl ko „tai, kas galėjo veikti kaip nuodingas principas, buvo paversta derlinga terpė augalams augti“. Dauguma mėgėjų bandymų pasiekti pusiausvyrą akvariume baigiasi nesėkme dėl to, kad į akvariumą patalpinta per daug žuvų (elementarus pertekliaus atvejis). Todėl akvariumininkai mėgėjai turi periodiškai dirbtinai palaikyti pusiausvyrą akvariume (papildoma mityba, vėdinimas, periodinis akvariumo valymas). *** Galbūt, geriausias būdas įsivaizduoti dirbtinę ekosistemą – tai galvoti apie kosminės kelionės , kadangi žmogus, palikdamas biosferą, turi pasiimti su savimi aiškiai ribotą sistemą, kuri patenkintų visus jo gyvybinius poreikius saulės šviesa
kaip energija, gaunama iš supančios erdvės aplinkos.
Erdvėlaivis kaip dirbtinė ekosistema Yra atviros ir uždari tipai
erdvėlaivis. IN (be regeneracijos) medžiagų ir energijos srautas eina viena kryptimi, o sistemos gyvavimas priklausys nuo vandens, maisto ir deguonies tiekimo. Panaudotos medžiagos ir atliekos laikomos erdvėlaivyje, kol grąžinamos į žemę arba išmetamos į kosmosą (!).
erdvėlaivis. uždaryta Visuose parametruose (išskyrus energiją) sistemoje vyksta medžiagų cirkuliacija, kurią, kaip ir energijos srautą, galima reguliuoti išoriniais mechanizmais. Šiandien beveik visose erdvėlaivių naudojama sistema atviro tipo
su skirtingu regeneracijos laipsniu. Pamokos tipas -
sujungti Metodai:
iš dalies paieška, problemos pristatymas, reprodukcinė, aiškinamoji ir iliustracinė.
Tikslas:
Mokinių suvokimas apie visų aptartų klausimų reikšmę, gebėjimas kurti santykius su gamta ir visuomene remiantis pagarba gyvybei, viskam, kas gyva, kaip unikaliai ir neįkainojamai biosferos daliai;
Užduotys:Švietimo
: parodyti organizmus gamtoje veikiančių veiksnių gausą, sąvokos „kenksmingi ir naudingi veiksniai“ reliatyvumą, gyvybės įvairovę Žemės planetoje ir gyvų būtybių prisitaikymo prie įvairių aplinkos sąlygų galimybes.Švietimas:
ugdyti bendravimo įgūdžius, gebėjimą savarankiškai įgyti žinių ir skatinti pažintinę veiklą; gebėjimas analizuoti informaciją, išryškinti pagrindinį dalyką tiriamoje medžiagoje.
Švietimas:
Puoselėti elgesio gamtoje kultūrą, tolerantiškos asmenybės savybes, skiepyti domėjimąsi ir meilę gyvajai gamtai, formuoti stabilų teigiamą požiūrį į kiekvieną gyvą organizmą Žemėje, ugdyti gebėjimą matyti grožį. Asmeninis
: pažintinis domėjimasis ekologija.. Supratimas būtinybės gauti žinių apie biotinių ryšių įvairovę natūraliose bendrijose, siekiant išsaugoti natūralias biocenozes. Gebėjimas pasirinkti tikslus ir prasmę savo veiksmuose ir veiksmuose, susijusiuose su gyvąja gamta. Poreikis teisingai įvertinti savo ir bendraklasių darbą Kognityvinis
: gebėjimas dirbti su įvairiais informacijos šaltiniais, transformuoti ją iš vienos formos į kitą, palyginti ir analizuoti informaciją, daryti išvadas, rengti pranešimus ir pristatymus. Reguliavimo:
gebėjimas organizuoti savarankišką užduočių atlikimą, įvertinti darbo teisingumą, apmąstyti savo veiklą.: dalyvauti dialoge klasėje; atsakyti į mokytojo, klasės draugų klausimus, kalbėti prieš auditoriją naudojant multimedijos įrangą ar kitas demonstravimo priemones
Planuojami rezultatai
Tema:žinoti sąvokas „buveinė“, „ekologija“, „ aplinkos veiksniai„jų įtaka gyviems organizmams, „gyvų ir negyvųjų ryšiai“;. Gebėti apibrėžti „biotinių veiksnių“ sąvoką; apibūdinti biotinius veiksnius, pateikti pavyzdžių.
Asmeninis: priimti sprendimus, ieškoti ir atrinkti informaciją analizuoti ryšius, palyginti, rasti atsakymą į probleminį klausimą;
Metasubjektas: ryšiai su tokiais akademinės disciplinos kaip biologija, chemija, fizika, geografija. Planuoti veiksmus su užsibrėžtu tikslu; rasti reikalinga informacija vadovėlyje ir informacinėje literatūroje; atlikti gamtos objektų analizę; daryti išvadas; suformuluoti savo nuomone.
Švietimo veiklos organizavimo forma - individualus, grupinis
Mokymo metodai: vaizdinis-iliustratyvus, aiškinamasis-iliustratyvus, iš dalies paieška, savarankiškas darbas su papildoma literatūra ir vadovėliu, su KOR.
Technika: analizė, sintezė, išvados, informacijos vertimas iš vienos rūšies į kitą, apibendrinimas.
Naujos medžiagos mokymasis
Natūralios ir dirbtinės ekosistemos
Sąvoka „ekosistema“ taikoma įvairaus dydžio biocenozėms ir biotopams. Galime pabrėžti:
mikroekosistemos(pavyzdžiui, negyvo medžio kamienas);
mezoekosistemos(pavyzdžiui, miškas ar tvenkinys);
makroekosistemos(pavyzdžiui, vandenynas).
Tai visos natūralios ekosistemos. Natūralios, palyginti paprastos ekosistemos pavyzdžiu apsvarstykite mažo tvenkinio ekosistemą.
Tvenkinio ekosistema gali būti pavaizduotas kelių pagrindinių komponentų pavidalu.
Abiotinis komponentas.
Tai pagrindiniai organiniai ir neorganiniai junginiai – vanduo, anglies dioksidas, deguonis, kalcio druskos, azoto ir fosforo rūgščių druskos, aminorūgštys, humusinės rūgštys, taip pat oro ir vandens temperatūra bei jos skirtumai. skirtingi laikai metų, vandens tankio, slėgio ir kt.
Biotinis komponentas.
Prodiuseriai.
Tvenkinyje jie pateikiami didelių augalų, dažniausiai tik sekliuose vandenyse, pavidalu, maži plūduriuojantys augalai (dumbliai), vadinami fitoplanktonu, ir galiausiai dugno flora – fitobentosas, kuriam taip pat daugiausia atstovauja dumbliai. Kai yra gausu fitoplanktono, vanduo tampa žalsvos spalvos.
Vartotojai.
Šiai grupei priklauso gyvūnai (vabzdžių lervos, vėžiagyviai, žuvys). Pirminiai vartotojai (žolėdžiai) maitinasi tiesiogiai gyvais augalais arba augalų liekanomis. Jie skirstomi į du tipus: zooplanktoną ir zoobentosą. Antriniai vartotojai (mėsėdžiai), tokie kaip plėšrūs vabzdžiai ir plėšrios žuvys, minta pirminiais vartotojais arba vieni kitais.
Saprotrofai.
Vandens bakterijos, žiogeliai ir grybai tvenkinyje yra visur, tačiau ypač daug jų yra dugne, vandens ir dumblo ribose, kur kaupiasi negyvi augalai ir gyvūnai.
Natūralios ekosistemos yra gana sudėtingos ir jas tirti naudojant tradicinį mokslinį „patirties ir kontrolės“ metodą yra labai sunku. Todėl aplinkos mokslininkai naudoja laboratorines dirbtines mikroekosistemas, imituojančias natūraliomis sąlygomis vykstančius procesus. Kitame puslapyje pateikiami du laboratorinių mikroekosistemų pavyzdžiai. Pabandykite paaiškinti jų veikimo mechanizmą.
Yra klaidinga nuomonė apie „balansą“ akvariume. Apytikslę pusiausvyrą akvariume galima pasiekti pagal dujų ir maisto režimus tik tada, kai jame mažai žuvų, daug vandens ir augalų. Dar 1857 m. J. Warrington nustatė „tą nuostabią ir žavią gyvūnų ir daržovių karalystės pusiausvyrą“ 12 galonų (54,6 l) akvariume, kuriame yra keletas auksinių žuvelių ir sraigių. Be to, jis pasodino daugybę daugiamečių vandens Vallisneria augalų, kurie yra žuvų maistas. J. Warrington teisingai įvertino ne tik žuvų ir augalų sąveiką, bet ir detritivorių sraigių svarbą „augalų liekanų ir gleivių skaidymui“, dėl ko „tai, kas galėjo veikti kaip nuodingas principas, buvo paversta derlinga aplinka augalams augti“. Dauguma mėgėjų bandymų pasiekti pusiausvyrą akvariume baigiasi nesėkme dėl to, kad į akvariumą patalpinta per daug žuvų (elementarus pertekliaus atvejis). Todėl akvariumininkai mėgėjai turi periodiškai dirbtinai palaikyti pusiausvyrą akvariume (papildoma mityba, vėdinimas, periodinis akvariumo valymas).
Išskirtiatviras Ir uždarų tipų erdvėlaiviai.
Atviroje sistemoje (be regeneracijos) medžiagų ir energijos srautas eina viena kryptimi, o sistemos gyvavimas priklausys nuo vandens, maisto ir deguonies tiekimo. Panaudotos medžiagos ir atliekos laikomos erdvėlaivyje, kol grąžinamos į žemę arba išmetamos į kosmosą (!).
Visais atžvilgiais (išskyrus energiją) uždaroje sistemoje vyksta medžiagų cirkuliacija, kurią, kaip ir energijos srautą, galima reguliuoti išoriniais mechanizmais. Šiandien beveik visi erdvėlaiviai naudoja atviro tipo sistemą su skirtingu regeneracijos laipsniu.
Be natūralių biogeocenozių ir ekosistemų, yra dirbtinai sukurtų bendrijų ūkinė veiklažmonės – agroekosistemos (agrocenozė, agrobiocenozė, žemės ūkio ekosistema).
Agroekosistema(iš graikų kalbos agros – laukas) – biotinė bendruomenė, sukurta ir nuolat prižiūrima žmonių, siekiant gauti žemės ūkio produktų. Paprastai apima organizmų, gyvenančių žemės ūkio paskirties žemėse, rinkinį.
Agroekosistemoms priskiriami laukai, sodai, daržovių sodai, vynuogynai, dideli gyvulininkystės kompleksai su greta esančiomis dirbtinėmis ganyklomis. Funkcija agroekosistemos – mažas ekologinis patikimumas, bet didelis vienos (kelių) rūšių ar veislių auginamų augalų ar gyvūnų produktyvumas. Pagrindinis jų skirtumas nuo natūralios ekosistemos— supaprastinta struktūra ir išeikvota rūšių sudėtis.
Agroekosistemos nuo natūralių ekosistemų skiriasi daugybe savybių.
Gyvų organizmų įvairovė juose smarkiai sumažinama, kad būtų gauta kuo didesnė produkcija. Rugių ar kviečių lauke, be javų monokultūros, galima rasti tik kelių rūšių piktžolių. Natūralioje pievoje biologinė įvairovė daug didesnė, tačiau biologinis produktyvumas daug kartų mažesnis nei pasėtame lauke.
Žemės ūkio augalų ir gyvūnų rūšys agroekosistemose gaunamos dėl dirbtinės, o ne natūralios atrankos. Dėl to smarkiai susiaurėja žemės ūkio augalų, kurie itin jautrūs masiniam kenkėjų ir ligų plitimui, genetinė bazė.
Natūraliose biocenozėse pirminė augalų produkcija suvartojama daugelyje maisto grandinių ir vėl grįžta į biologinio ciklo sistemą. anglies dvideginio, vanduo ir elementai mineralinė mityba. Agroekosistemos yra atviresnės, su jais, gyvulininkystės produktais, taip pat dėl dirvožemio sunaikinimo pašalinama medžiaga ir energija.
Dėl nuolatinio derliaus nuėmimo ir dirvožemio formavimosi procesų trikdymo, dirbamose žemėse ilgai auginant monokultūrą, palaipsniui mažėja dirvožemio derlingumas. Ši situacija ekologijoje vadinama mažėjančios grąžos dėsnis. Taigi už protingą ir racionalų valdymą žemės ūkis būtina atsižvelgti į dirvožemio išteklių išeikvojimą ir palaikyti dirvožemio derlingumą naudojant patobulintas žemės ūkio technologijas, racionalią sėjomainą ir kitus metodus.
Augalinės dangos pokyčiai agroekosistemose nevyksta natūraliai, bet žmogaus valia, kuri ne visada gerai veikia į jį įtrauktų abiotinių veiksnių kokybę. Tai ypač pasakytina apie dirvožemio derlingumą.
Pagrindinis skirtumas tarp agroekosistemos ir natūralių ekosistemų yra papildomos energijos gavimas normaliam funkcionavimui. Papildoma energija reiškia bet kokios rūšies energiją, patenkančią į agroekosistemas. Tai gali būti žmonių ar gyvūnų raumenų jėga, įvairių tipų degalai žemės ūkio technikai eksploatuoti, trąšos, pesticidai, pesticidai, papildomas apšvietimas ir kt. Sąvoka „papildoma energija“ taip pat apima naujas naminių gyvūnų veisles ir veisles auginami augalai, įtraukta į agroekosistemų struktūrą.
Visos žemės ūkio praktikoje dirbtinai sukurtos laukų, sodų, ganyklų pievų, daržų, šiltnamių agroekosistemos yra specialiai žmonių prižiūrimos sistemos. Agroekosistemos išnaudoja savo galimybes gaminti švarius produktus, nes visas konkurencinis poveikis kultūriniams augalams nuo piktžolių yra ribojamas agrotechninėmis priemonėmis, o maisto grandinių susidarymas dėl kenkėjų slopinamas įvairiomis priemonėmis, tokiomis kaip cheminė ir biologinė kontrolė.
Kokios ekosistemos savybės laikomos tvariomis? Visų pirma, tai sudėtinga, polidominuojanti struktūra, apimanti didžiausią galimą rūšių ir populiacijų skaičių tam tikromis sąlygomis. Antras požymis – maksimali biomasė. Ir paskutinis dalykas yra santykinis energijos pajamų ir energijos išlaidų balansas. Neabejotina, kad tokiose ekosistemose pastebimas žemiausias produktyvumo lygis: biomasė didelė, o produktyvumas mažas. Taip yra dėl to, kad didžioji dalis į ekosistemą patenkančios energijos skiriama gyvybės procesų palaikymui.
Pažymėtina, kad agroekosistemos yra itin nestabilios bendruomenės. Jie nesugeba savaime išgydyti ir susireguliuoti, jiems gresia mirtis dėl masinio kenkėjų ar ligų dauginimosi. Norint juos išlaikyti, reikalinga nuolatinė žmogaus veikla.
Dirbtinės ekosistemos (agroekosistemos)
Agroekosistemos yra unikalus ekosistemų tipas. Agroekosistemos(žemės ūkio ekosistemas) sukuria žmogus, kad gautų labai grynus autotrofinius produktus (derlius), kurie nuo natūralių skiriasi keliomis savybėmis:
- Juose stipriai sumažėja organizmų įvairovė.
- Žmonių auginamos rūšys yra išlaikomos dirbtinės atrankos būdu toli nuo pirminės būsenos ir negali atlaikyti kovos už būvį su laukinėmis rūšimis be žmogaus paramos.
- Agroekosistemos, be saulės energijos, gauna papildomą energijos srautą dėl žmonių, gyvūnų veiklos ir mechanizmų, kurie sudaro būtinas sąlygas auginamoms rūšims augti. Gryna pirminė produkcija (derlius) pašalinama iš ekosistemos ir nepatenka į maisto grandinę.
Dirbtinė kenkėjų kontrolė – dažniausiai būtina sąlyga agroekosistemų palaikymas. Todėl žemės ūkio praktikoje nepageidaujamų rūšių skaičiui slopinti naudojamos galingos priemonės: pesticidai, herbicidai ir kt. Tačiau šių veiksmų pasekmės aplinkai sukelia daugybę nepageidaujamų poveikių, išskyrus tuos, kuriems jie naudojami.
Agroekosistemose besikuriančių bendrijų atžvilgiu akcentai palaipsniui keičiasi dėl bendras vystymasis aplinkosauginių žinių. Vietoj idėjų apie cenotinių ryšių fragmentiškumą ir ekstremalų agrocenozių supaprastinimą atsiranda supratimas apie jų sudėtingą sisteminę organizaciją, kai žmonės daro didelę įtaką tik atskiroms grandims, o visa sistema toliau vystosi pagal gamtos dėsnius.
Ekologiniu požiūriu itin pavojinga supaprastinti natūralią žmonių aplinką, visą kraštovaizdį paverčiant žemdirbišku. Pagrindinė labai produktyvaus ir tvaraus kraštovaizdžio kūrimo strategija turėtų būti jo įvairovės išsaugojimas ir didinimas.
Išlaikant labai produktyvius laukus, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas saugomų teritorijų, kurios nėra veikiamos antropogeninio poveikio, išsaugojimui. Draustiniai, kuriuose gausu rūšių įvairovės, yra rūšių šaltinis nuosekliai atsikuriančioms bendrijoms.
Žalioji revoliucija
Viena iš mokslo ir technologijų revoliucijos žemės ūkyje pasireiškimo formų yra „žalioji revoliucija“. Žalioji revoliucija reiškia žemės ūkio transformaciją, pagrįstą šiuolaikinėmis žemės ūkio technologijomis ir selekcija, tai radikalių požiūrių į augalų ir gyvūnų auginimą pokyčių laikotarpis. Dėl pirmojo šios revoliucijos laikotarpio grūdų derlius išaugo 2-3 kartus, o produkcijos asortimentas padvigubėjo.
Pagrindinės antrojo „žaliosios revoliucijos“ laikotarpio tendencijos buvo: minimalus poveikis aplinkai natūrali aplinka, antropogeninių investicijų į energiją mažinimas, panaudojimas biologiniais metodais augalų kenkėjų kontrolė. Tačiau aktyvus žmogaus įsikišimas į natūralias ekosistemas ir agroekosistemų kūrimas sukėlė nemažai neigiamų pasekmių: dirvožemio degradacija, sumažėjęs dirvožemio derlingumas, ekosistemų užteršimas pesticidais.
Taip pat skaitykite:
|
| Natūrali ekosistema | Agroekosistema |
| PANAŠUMAI: 1. Sugerti saulės energija(yra atviros sistemos). 2. Įtraukti gamintojus, vartotojus ir skaidytojus. 3. Jų viduje yra maitinimo grandinės. | |
| 4. Veikia visi evoliucijos veiksniai (paveldimas kintamumas, kova už būvį, | |
| natūrali atranka | ) 5. Juose vyksta medžiagų cirkuliacija. |
| SKIRTUMAI: | 1. Organizmų rūšinė sudėtis susiklostė natūraliai. |
| 1. Rūšinę sudėtį dirbtinai parenka žmogus. | 2. Rūšinė sudėtis įvairi |
| 2.Rūšinė sudėtis prasta, dažniausiai vyrauja 1-2 rūšys | 3. Maisto grandinės ilgos |
| 3.Maisto grandinės trumpos, viena iš grandžių yra žmonės | 4.Tvari sistema |
| 4. Sistema nestabili, be žmogaus pagalbos neegzistuoja savarankiškai | 5.Organinės medžiagos lieka sistemos viduje |
| 5. Organines medžiagas iš sistemos pašalina žmonės | 6. Medžiagų ciklas natūralus, uždaras |
| 6. Medžiagų ciklas neuždarytas, jį palaiko žmogus, tręšdamas trąšomis | 7.Vienintelis energijos šaltinis yra saulės energija |
Natūralios ekosistemos (biogeocenozės) yra pagrindiniai biosferos komponentai. Jų įvairovė ir paplitimas žemės paviršiaus turėti puiki vertėžmogui, nes iš jų jis gauna maistą, medžiagas gydymui, medžiagas drabužiams gaminti ir būstui statyti, žaliavas pramoninei gamybai ir kt.
Žmogaus veikla, ypač praėjusį šimtmetį, pradėjo dramatiškai keisti natūralių ekosistemų ir visos biosferos būklę. Rezultatas – nusistovėjusių ekosistemų sunaikinimas per tūkstančius metų ir daugelio augalų bei gyvūnų rūšių išnykimas.
Pagrindinės žmogaus veiklos rūšys, lemiančios pokyčius ekosistemose: c miestų, kelių, užtvankų tiesimas , d kasyba, medžioklė, žvejyba, vertingų augalų rinkimas , miškų kirtimas, žemės arimas , dega didžiuliais kiekiais organinis kuras ir kt.
Žmogaus veiklos pasekmės:
1. Natūralių ekosistemų ploto mažinimas.
2. Rūšių buveinių naikinimas, kai kurių rūšių nykimas, biologinės įvairovės mažinimas.
3. Atmosferos ir pasaulio vandenynų tarša.
4. Žemės klimato kaita.
5. Blogėjanti pasaulio gyventojų sveikata.
6. Gamtos išteklių mažinimas didėjant vartojimui.
7. Gyvenamų plotų mažinimas, augant planetos gyventojų skaičiui.
8. Sumažėjęs biosferos stabilumas.
Ekosistemų išsaugojimo būdai:
1. Išteklius taupančių ir energiją taupančios technologijos (neatliekų technologijos, žaliavų perdirbimas).
2. Kova su atmosferos, hidrosferos, dirvožemio tarša (valymo tobulinimas, atliekų šalinimas, technologijos be atliekų, švarūs energijos šaltiniai, ekonominės ir teisinės priemonės – baudos, griežtesnė atsakomybė, aplinkos monitoringas).
3. Melioracija, dirvožemio erozijos kontrolė (žemės atkūrimas po kasybos, statybos, taršos ir kt., sanitarinių apsaugos zonų aplink miestus organizavimas, pramonės įmonės)
4. Aplinkosaugos priemonės (įstatymų priėmimas, Raudonosios knygos, specialiai saugomų gamtos teritorijos, žvejybos apribojimas, kova su brakonieriais).
5. Gimimo kontrolė (priėmus kontrolės programas, demografinę raidą, įstatymus, kontracepciją).
6. Žmonių aplinkosaugos sąmoningumo ugdymas. (vartotojiško požiūrio į gamtą, išsilavinimo atsisakymas atsargus požiūris, atsakomybės jausmas ateities kartoms)
2. Angiospermai yra dominuojanti augalų grupė Žemėje. Gaubtasėklių klasės. Tarp herbarinių egzempliorių ar gyvų augalų raskite skirtingoms klasėms priklausančius gaubtasėklius. Pagal kokius ženklus galite juos atskirti?
Angiospermų skyrius apima augalus, auginančius gėles ir vaisius. Jie atsirado iš gimnasėklių. Žydintys augalai yra didžiausias ir geriausiai organizuotas augalų karalystės skyrius, vienijantis 250 tūkstančių rūšių iš 350 tūkstančių visų augalų rūšių. Lyginant su gimnosėkliais, gaubtasėkliai turi nemažai privalumų, kurie leido jiems tapti dominuojančia augalų grupe Žemėje. Gėlės išvaizda užtikrino patikimesnį apdulkinimą, o vaisių išvaizda apsaugojo sėklas ir jų pasiskirstymą. Dvigubas apvaisinimas užtikrina ne tik diploidinio embriono, bet ir triploidinio endospermo (embriono maistinio audinio) vystymąsi. Įvairios adaptacijos leidžia jiems gyventi skirtingomis sąlygomis.
Būdingi ženklai skyrius:
1) Jie turi gėlę, kurioje kiaušialąstės yra apsaugotos kiaušidės viduje.
2) Iš jų susidaro vaisius, kurių viduje yra sėklos, o sėklos embrioną saugo ir sėklos apvalkalas, ir apyvaisis.
3) Dvigubas apvaisinimas, kurio metu susidaro diploidinis embrionas ir triploidinis endospermas – maistingas audinys embriono vystymuisi.
4) Laidieji audiniai (kraujagyslės ir sieto vamzdeliai su palydovinėmis ląstelėmis) yra gerai išvystyti.
5) Jie turi įvairių gyvybės formų (žolės, medžiai, krūmai, krūmai ir medžiai), sudarydami daugiapakopes biocenozes.
6) Jie turi įvairius pritaikymus apdulkinimui, sėklų sklaidai, garinimui, maitinimui, šviesos priėmimui ir kt.
Skyriuje Angiospermai Yra dvi klasės: dviskilčiai ir vienaląsčiai
Įkeliama...
