 |
Агроценоз – искусственная экосистема
|
|
|
|
Сообщества, которые возникают на землях сельскохозяйственного назначения называют агроценозами. Они отличаются от природных сообществ пониженным разнообразием входящих в них видов. Кроме того, в агроценозах уменьшается способность культурных растений противостоять конкурентам и вредителям. Культурные виды так сильно изменены человеком, что без его поддержки не выживают.
Агроценозы поддерживаются человеком посредством больших затрат энергии. Это мускульная энергия людей и животных, работа сельскохозяйственных машин, энергия удобрений, затраты на дополнительный полив и тому подобное. Природные биоценозы таких дополнительных вложений энергии не получают.
На полях обычно выращивают какой-либо один вид растений. С хозяйственной точки зрения идеальный агроценоз должен был бы состоять из этого единственного вида. А идеальная пищевая цепь должна представлять бы два звена: растение – человек или растение – домашние животные. Но такая система в природе невозможна из-за своей неустойчивости. На полях быстро формируются довольно разнообразные сообщества. Они представлены видами, способными выжить в условиях постоянного антропогенного воздействия на поля. Формируются цепи питания из трех-четырех звеньев, возникают конкуренция и другие типы отношений между видами.
В агроценозах взаимодействует множество видов организмов. Например, в полях на растениях обитают сотни видов одних только насекомых. Кроме них, здесь живут грызуны и птицы. Богат мир почвенных беспозвоночных животных, разнообразных грибов, бактерий.
Следует помнить, что численность отдельных видов регулируется только в сложном сообществе. Это обеспечивает его стабильность. При формировании агроценоза с высоким видовым разнообразием общая продукция культурных растений в нем несколько снижается. Это происходит потому, что часть ее используется другими организмами. Зато достигается стабильность урожая, уменьшается опасность потерять много из-за массового размножения вредителей. Поэтому эффективным направлением в сельскохозяйственной практике является поддержание видового богатства на полях и в их окружении.
|
|
|
Из-за постоянного изъятия урожая человеком в агроценозах изменяется круговорот веществ. Все знают, как быстро истощается почва на полях и огородах, если люди не возвращают в нее элементы питания растений в виде минеральных или органических удобрений. Следовательно, в агроценозах необходимо сохранять разнообразие почвенных организмов, участвующих в поддержании почвенного плодородия.
Поддерживать устойчивый биологический круговорот веществ на сельскохозяйственных землях можно при экологически грамотном создании агроэкосистем. Правильно спланированные агроэкосистемы включают пашни, пастбища, луга и животноводческие комплексы. Элементы питания растений, изъятые с полей вместе с урожаем, возвращаются в виде органических и минеральных удобрений. Высокое биологическое разнообразие поддерживается за счет специального планирования ландшафта: чередование полей, лугов, лесов, перелесков, создание живых изгородей, лесополос, водоемов и т. п.
Многие традиционные способы промышленного сельскохозяйственного производства по сути дела антиэкологичны. Это выращивание одной культуры на больших площадях, перевыпас скота, широкомасштабное применение ядохимикатов и чрезмерно высокие дозы минеральных удобрений, сплошная распашка почв и т.д. Они приводят к нарушениям нормальной деятельности экосистем, снижению устойчивости и катастрофическим изменениям в природе. Поэтому в современном сельском хозяйстве необходим переход от принципов противоборства с природой к принципам сотрудничества с нею.
|
|
|
Одной из причин снижения урожайности ряда сельскохозяйственных культур является так называемое почвоутомление. Это истощение почвы, развитие вредителей и возбудителей болезней. Большой вред урожаю причиняется сорными растениями. Сорная растительность затрудняет выполнение многих сельскохозяйственных работ, включая пахоту, боронование и другие.
На полях Вологодской области обитает около 200 сорных растений. Среди них наносят серьезный ущерб около 30 видов и еще около 70 видов – умеренно опасны. Во многих случаях нельзя провести строгую границу между сорняками и несорными видами. Например, клевер ползучий, пырей – ценные луговые травы и в то же время злостные засорители посевов.
Сорняки влияют на свойства почвы, а также на водно-воздушный, тепловой и световой режимы агроценозов. Сорные растения выделяют ядовитые вещества, что приводит к нарушению обмена веществ в почве. На засоренных полях снижается всхожесть семян культурных растений. Зерно с примесью семян ядовитых растений может быть причиной отравления людей и сельскохозяйственных животных.
Наличие сорняков ведет к развитию болезней и вредителей культурных растений. Такие сорняки, как горчица полевая, редька дикая, пастушья сумка, являются накопителями опасных заболеваний – капустной килы, мучнистой росы и др. Пырей ползучий служит промежуточным хозяином гриба-паразита – ржавчины зерновых культур. Сорняки-паразиты (повилика, заразиха), присасываясь к корням и стеблям культурных растений, истощают и убивают их.
Борьба с сорняками ведется механическими, химическими и другими методами. Однако оказалось, что их полное отсутствие может отрицательно сказаться на состоянии агроценоза. Дело в том, что сорняки участвуют в круговороте веществ. Их корни часто проникают намного глубже, чем корневые системы культурных растений. Поэтому они способны извлекать питательные элементы из нижележащих почвенных горизонтов. Сорные растения вступают в симбиотические связи с почвенными организмами, стимулируя их активность, что также благоприятно сказывается на состоянии посевов. Многие сорняки – хорошие медоносы. Есть и другие примеры их использования. В связи с этим вместо устоявшегося термина «борьба с сорными растениями» все чаще используют понятия «контроль сорных растений» и «использование сорных растений».
|
|
|
В современном сельском хозяйстве в изобилии применяют разнообразные химические средства защиты растений – пестициды. Однако большинство пестицидов подавляет не только те виды, против которых применяются, но и их паразитов и хищников. Таким образом, нарушаются возникающие в агроценозах пищевые связи. Хищники и паразиты более чувствительны к ядам, чем те виды, которыми они питаются. Оставшаяся часть вредителей, освобожденная от естественных врагов, дает новую, еще более высокую вспышку численности.
Специальное использование живых организмов для подавления численности вредителей называют биологическим методом борьбы или биометодом. Это использование хищных или паразитических насекомых, насекомоядных или хищных птиц, бактерий, вирусов.
Преимуществом биологических методов борьбы с вредителями является их избирательное действие лишь на определенные, нежелательные в агроценозе виды. В результате отпадает необходимость в ядохимикатах, предотвращается загрязнение среды и сохраняется полезная фауна – опылители, хищники и паразиты. При использовании биометода практикуются ввоз и вселение новых хищников и паразитов-вредителей. Кроме того, создаются условия, способствующие размножению местных видов. Практикуют искусственное разведение и выпуск в сады, на поля наиболее эффективных врагов вредных насекомых. Например, специально разводят мелких перепончатокрылых – наездников-трихограмм, личинки которых паразитируют в яйцах других насекомых. Трихограмм успешно использовали в борьбе против бабочки озимой совки – опасного вредителя полевых культур.
При введении в культуру новых видов есть опасность их проникновения в естественные сообщества. Примером является травянистое растение – борщевик Сосновского, кавказский вид. С 1950 года борщевик начали выращивать в нашей области из-за высокой кормовой ценности его силоса. Хотя для скота в свежем виде он несъедобен, так как все растение покрыто жгучими волосками. В настоящее время борщевик не выращивается, но быстро внедрился в естественные сообщества. На лугах, лесных полянах, склонах оврагов и в долинах рек он вытесняет местные виды и формирует почти чистые заросли. Контакт со свежими листьями борщевика при солнечном свете вызывает сильный зуд, покраснение кожи, волдыри. Поэтому с борщевиком приходится вести борьбу.
|
|
|
Агроценоз, являясь рукотворным сообществом, развивается по законам естественных экосистем. Это проявляется в круговороте веществ, происходящем в агроценозе; в таких биотических отношениях как конкуренция, паразитизм, хищничество. Формирование агроценоза зависит от природной зоны. Например, на пшеничном поле в разных природных зонах состав сорняков и насекомых вредителей отличается. В свою очередь, агроценоз может оказывать существенное влияние на окружающие экосистемы. Прежде всего создаются открытые пространства, которые могут быть связующим звеном между луговой и лесной растительностью. На таких участках заметно повышается биологическое разнообразие.
Таким образом, агроценоз как искусственное сообщество, неразрывно связан с естественными экосистемами.
Вопросы и задания
? Почему агроценоз – это неустойчивая экосистема?
? Объясните, почему в агроценозе нельзя добиться максимально возможной продуктивности от растений?
? Почему не рекомендуется высаживать близкие в систематическом отношении культуры, например, картофель и томаты, на одном месте в течение нескольких лет?
? Могут ли сорняки быть полезными для существования агроценоза?
? Какое влияние оказывают агроценозы на окружающие экосистемы?
? Сравните химические и биологические методы борьбы с сорняками и вредителями?
! Спланируйте «правильный» агроценоз как устойчивую экосистему.
|
|
|
