Краткое содержание: Параграф § 62 / Биология 11 класс

Антропогенные экосистемы: Агроэкосистемы и Урбоэкосистемы

В процессе исторического развития человечество преобразовывало природу для удовлетворения своих нужд. Интенсивная хозяйственная деятельность, особенно в сельском хозяйстве, привела к частичной замене природных экосистем антропогенными. К ним относятся агроэкосистемы (сельскохозяйственные поля, пастбища, сады) и урбоэкосистемы (города), структура которых создается, поддерживается и контролируется человеком в своих интересах. Агроэкосистемы, занимающие около 10% площади суши, представляют собой комплексы организмов и абиотических сред, созданных в процессе сельскохозяйственной деятельности. Они включают агроценозы (посевы культурных растений) и лесоценозы (искусственные лесонасаждения).

Агроэкосистемы

Растительный покров в агроэкосистемах представлен одним или, реже, небольшим количеством доминирующих культурных растений (монокультурой, например, пшеница, картофель) и сопутствующими им сорняками. Комплекс организмов в агроэкосистемах формируется не в процессе эволюции, а в результате деятельности человека, создающего оптимальные условия для выращиваемых культур. Дикорастущие растения (сорняки) конкурируют с культурными растениями, и человек ведет с ними постоянную борьбу. Круговорот веществ и поток энергии в агроэкосистеме имеют ряд особенностей. В отличие от биогеоценозов, в агроэкосистемах:

• Используются дополнительные источники энергии, помимо солнечной (минеральные и органические удобрения, химические средства защиты).
• Круговорот веществ не является полным, поскольку значительная часть органического вещества (урожай) изымается человеком из экосистемы.
• Для компенсации изъятия питательных веществ человек вынужден вносить в почву удобрения.
• Устойчивость агроэкосистем зависит от частоты и степени внесения удобрений, а также от посева многолетних растений и смены культур (севооборота).
• Пищевые цепи агроэкосистем короче и менее разнообразны, чем в природных сообществах. В агроэкосистемах часто происходят вспышки размножения насекомых-вредителей из-за ограниченности видового разнообразия и отсутствия естественных регуляторов.

Урбоэкосистемы (Городские Экосистемы)

Урбоэкосистемы — это городские экосистемы, в которых проживает большая часть населения Земли, и прогнозируется, что к середине века эта доля увеличится до 75%. Их рост ведет к расширению площади городских экосистем, или урбоэкосистем (от лат. urbs — город), включающих как природные компоненты (воздух, вода, почва, растения, животные), так и техносферу. Техносфера — это созданная человеком среда (промышленные предприятия, здания, транспорт, коммуникации), которая оказывает существенное влияние на биотическую и абиотическую среду города.

• Воздух загрязнен выбросами промышленности и транспорта (углекислый газ, угарный газ, токсичные аэрозоли), что приводит к снижению видового разнообразия растений и животных.
• Водоемы сильно загрязнены промышленными и бытовыми стоками, имеют повышенное содержание органических веществ, высокую кислотность и низкую концентрацию кислорода, что делает их непригодными для большинства водных обитателей.
• Городская среда подвержена электромагнитному и шумовому загрязнению.

Флора и Фауна Города

Городская флора представлена, в основном, зелеными насаждениями (деревья, кустарники), включающими виды, устойчивые к недостатку влаги, засолению почвы и загрязнению (например, тополь бальзамический). Растительность города играет важную роль:

• Поглощает из воздуха углекислый газ, выделяет кислород и летучие вещества (фитонциды).
• Очищает воздух от загрязнений и болезнетворных бактерий.
• Обладает эстетическим воздействием, положительно влияя на психику и эмоциональное состояние человека.

Городская фауна характеризуется мозаичным распределением и представленностью видов, способных к синантропизации (от греч. syn — вместе и anthropos — человек), т.е. существующих рядом с человеком. К синантропным животным относятся воробьи, вороны, голуби, крысы, мыши, тараканы, блохи, клещи. Они используют здания, подвалы, коммуникации как укрытия и места размножения. Их особенности выживания в городе включают:

• Приспособление к использованию вертикальных стен домов в качестве убежищ и мест гнездования.
• Использование искусственных сооружений (крыш, чердаков) для отдыха и гнездования.
• Обилие пищевых ресурсов в местах скопления отходов, что создает надежную кормовую базу.

Многие синантропные животные являются переносчиками возбудителей заболеваний и вредителями (портят запасы продовольствия), что требует постоянной борьбы с ними. Кроме синантропных видов, в городских парках и насаждениях обитают и другие животные (насекомые, моллюски, птицы), их распространение часто бывает изолированным из-за дорог и застроек.

Ключевые понятия:

• Антропогенные экосистемы: Экосистемы, созданные и контролируемые человеком.
• Агроэкосистема (Агроценоз): Искусственная экосистема, созданная для получения сельскохозяйственной продукции (поля, сады, пастбища).
• Монокультура: Выращивание одного вида культурного растения на большой площади.
• Урбоэкосистема (Городская экосистема): Экосистема города, включающая природные компоненты и техносферу.
• Техносфера: Искусственная среда, созданная человеком (заводы, дороги, здания).
• Синантропизация: Приспособление диких видов животных и растений к жизни рядом с человеком и использованию условий, созданных его деятельностью (например, серые вороны, домовые мыши).

Особенности Агроэкосистем:

• Неполный круговорот веществ (изъятие урожая).
• Нуждаются во внесении удобрений (дополнительные источники питания).
• Низкое видовое разнообразие и короткие пищевые цепи (доминирование монокультуры).
• Низкая устойчивость, нуждаются в постоянном поддержании человеком.

Воздействие Техносферы:

• Загрязнение воздуха (выхлопные газы, промышленные выбросы).
• Загрязнение водоемов (стоки, низкое \( O_2 \) и высокое органическое загрязнение).
• Электромагнитное и шумовое загрязнение.

Роль Зеленых Насаждений в Городе:

• Поглощение \( CO_2 \).
• Выделение \( O_2 \) и фитонцидов.
• Очистка воздуха от пыли и загрязнений.
• Эстетическая функция.