Агробиоценозы

Характеристика искусственных биогеоценозов

Наряду с естественными в природе имеется большое количество разнообразных биогеоценозов, созданных усилиями человека. Это различные лесопосадки, поля, плантации, сады, парки, оранжереи, аквариумы, пруды и пр. Биогеоценозы, создаваемые человеком, называют культурными или искусственными биогеоценозами. Обычно это сообщества, представленные на землях сельскохозяйственного пользования, занятых посевами или посадками культурных растений. Полевые биогеоценозы называют агробиогеоценозами или агробиоценозами (от греч. agros - «поле» и биоценоз), или агроэкосистемами.

Все агробиоценозы характеризуются комплексами организмов, входящих в их состав, различными типами взаимоотношений между видами, в том числе трофическими связями, образующими сети и цепи питания. Но, в отличие от естественных, в культурных биогеоценозах человек по своему усмотрению создает определенный видовой состав, контролирует условия среды обитания видов, их численность, плотность и типы взаимодействия. Создавая благоприятные условия возделываемому виду, человек подавляет другие, ненужные ему виды (сорняки, фитотрофное население). Смена агробиоценозов тоже происходит по воле человека. Достаточно устойчивыми при смене агроценозов остаются лишь комплексы обитателей почвы.

Агробиоценозы, или полевые сообщества

Агробиоценозы — наиболее широко распространенные культурные экосистемы.

Подсолнечниковое поле

Растениеводство зародилось независимо в разных частях земного шара примерно 10 тыс. лет назад. В настоящее время площадь обрабатываемых сельскохозяйственных земель достигает уже 14,5 млн км2, что составляет около 10 % поверхности суши. При этом на них выращивается преимущественно лишь 13 пищевых видов растений, которыми питается большая часть человечества. Поэтому агробиоценозы по своему значению важны не только в биологическом и экологическом, но и в экономическом отношении.

В большинстве случаев агробиоценозы создаются возделыванием одного вида культурного растения (пшеница, рис, рожь, свекла, хлопок, лен). Реже практикуются смешанные посевы (овес с горохом, клевер с тимофеевкой, кукуруза с бобовыми и т. п.). На практике же в состав агробиоценоза непременно входят еще разнообразные сорные растения, а также бактерии, грибы, водоросли, простейшие, черви, насекомые и иногда — грызуны и птицы.

Соотношение разнообразных групп населения в агробиоценозе не обеспечивает ему должной устойчивости и нередко ведет к деградации экосистемы.

Вся структура агробиоценоза организуется и поддерживается человеком, действующим исходя из своих интересов и использующим современные технические и химические средства. Видовой состав (сортовое разнообразие), горизонтальная, вертикальная и возрастная структуры биогеоценоза отличаются простотой и однородностью. Обеспечение влагой, минеральными веществами, а также обработка почвы (рыхление, вспашка, прополка, полив и пр.) - все осуществляется человеком. Поэтому предоставленный сам себе агробиоценоза оказывается неустойчивым и подвергается более или менее скорому, но неизбежному изменению в сторону естественных зональных типов биогеоцеозов.

Ярусное строение естественного и культурного травянистых сообществ: А — естественное природное сообщество «луг»; Б — культурное природное сообщество «поле»

Особенности агробиоценозов

В характеристике агробиоценозов принципиальное значение имеет неполнота круговорота веществ в их системе. Это происходит потому, что ежегодно вместе с урожаем из полевой экосистемы изымается большая часть биопродукции. В связи с этим идет обеднение почвы, которое лишь частично компенсируется внесением минеральных и органических удобрений. В связи с этим агробиоценозы считают неустойчивыми экосистемами.

Слабая устойчивость агробиоценозов определяется еще и тем, что в составе продуцентов используются культурные растения, для которых характерны вмешательство человека в естественный отбор видов и замена его искусственным отбором. При этом отбор, осуществляемый человеком, направлен не на качества, полезные для вида растений, а на качества, важные для человека, иногда даже осложняющие жизнь самого растения. В результате эти виды (сорта) теряют самостоятельность в поддержании своего существования, а их агробиоценозы без помощи человека быстро вытесняются более конкурентоспособными естественными экосистемами с эффективными механизмами самоподдержания.

Агробиоценозы представляют собой упрощенные и неустойчивые экосистемы, созданные направленной деятельностью человека.

Еще одной особенностью агробиоценоза является кратковременность его существования. В большинстве случаев агробиоценозы существуют лишь в течение одного вегетационного периода. Так, существуют пшеничные, ржаные, рисовые, кукурузные, картофельные, капустные и прочие поля. Лишь некоторые полевые агроценозы, занятые озимыми культурами, существуют в течение 11-13 месяцев.

Особенностью агробиоценозов является также и то, что они слагаются из однолетних или многолетних растений, но выращиваемых только в течение одного периода вегетации. Например, томаты, лук, картофель — это многолетние растения, а капуста, брюква, морковь — двулетние, но все они выращиваются как однолетние культуры. При этом выращиваемые однолетние культуры забирают из почвы очень много минеральных веществ, большая часть которых не возвращается в почву, так как изымается с урожаем. Например, в высокоурожайных агробиоценозах из почвы обычно выносится 50-60 % органического вещества и 50-80 % азота от их количества, аккумулируемого в продукции. Отсутствие компенсации изъятых веществ приводит к серьезным последствиям в общей системе круговорота веществ в агроэкосистеме.

Если естественные экосистемы являются саморегулируемыми системами, то агроэкосистемы управляются человеком. С позиций экологии все агроэкосистемы (поля, огороды, сады, культурные пастбища) специально поддерживаются человеком на начальных стадиях формирования биогеоценоза, поскольку молодая (пионерная) стадия сукцессии дает наибольшую растительную и чистую продукцию (именно на ранней стадии выращивания культуры с помощью агротехники все конкурентные виды уничтожаются как сорные, а пищевые цепи на этапе вредителей разрушаются). В результате создаются агроэкосистемы, не способные к самовозобновлению, саморегулированию и крайне неустойчивые. Они постоянно находятся под угрозой гибели от массовых вспышек болезней, вредителей, переувлажнения или засухи. А удаление естественной растительности и микрофлоры в почве минеральными средствами, распашка почв активизируют процессы ее эрозии.

Таким образом, агробиоценозы представляют собой искусственно поддерживаемые неустойчивые группировки, в которых регуляция взаимосвязей компонентов экосистемы производится человеком. Человек по своему усмотрению меняет состав компонентов, местоположение сообщества (часто в системе севооборота), искусственно поддерживает высокую плотность тех растений, которые он вводит в культуру. Применяя различные методы, человек уничтожает ряд видов, вредные для растения, и, наоборот, стремится увеличить ту часть животного населения, которая помогает получению полноценных посевов и посадок. В итоге структура агробиоценоза очень упрощена и неустойчива по сравнению с природными биогеоценозами.

Агробиоценозы — это упрощенные и неустойчивые экосистемы, не способные существовать без поддержки человека.