Состав экосистемы, причины их разрушения

      Сукцессии, протекающие при разложении органического  вещества в почве, лежат в основе биологического круговорота. Это естественные регуляторные процессы, восстанавливающие нормальное состояние нарушенных почв. Такие проблемы века, как подрыв естественного плодородия в результате нарушения процессов образования гумуса, загрязнение среды ядохимикатами и органическими отходами, эрозия, «утомление почв» и другие отрицательные явления, возникли вследствие ослабления регуляторных возможностей почв.

      Стабильность  экосистем, надежность протекания биологического круговорота веществ основаны на видовом разнообразии и полноте сукцессии, возникших в результате преобразования сообществ на основе длительной эволюции видов.

Таблица 1. Продуктивность основных экосистем земного шара

Таблица 2. Продуктивность и масса биологической части экосистем материков и океанов земного шара

Таблица  3. Продуктивность естественного растительного покрова

АГРОЭКОСИСТЕМЫ

       Агроэкосистемы (сельскохозяйственные экосистемы), создаваемые человеком для получения высоко чистой продукции автотрофов (урожая), отличаются от природных рядом особенностей

       1. В них резко снижено разнообразие организмов. На полях обычно культивируют один или немного видов растений, в связи с чем резко обедняются и животное население, и состав микроорганизмов в биоценозе. Выпас животных также сильно упрощают видовую структуру пастбищных сообществ. Культурные пастбища с подсевом трав приближаются по этому показателю к полям сельскохозяйственных растений. Видовое разнообразие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным.

2. Виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором в состоянии, далеком от первоначального, и не могут выдерживать борьбу за существование с дикими видами без поддержки человека.
3. Агроэкосистемы получают дополнительный поток энергии, кроме солнечной, благодаря деятельности людей, животных и механизмов, обеспечивающих необходимые условия роста культивируемых видов. Чистая первичная продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания. Частичное использование ее вредителями представляет нежелательное явление и всячески пресекается деятельностью человека.

       В настоящее время пахотными землями  и пастбищами занято  свыше  30% суши, и деятельность людей по поддерживанию этих  систем превращается глобальный экологический фактор.

       Несмотря  на значительную упрощенность агроэкосистем в них все же сохраняется множество биоценотических связей, в конечном счете влияющих на судьбу урожая. Сопоставление сведений о фауне и флоре пшеничных полей показывает гигантскую сложность даже предельно простого агроценоза, здесь сохраняется более тысячи видов.

       Условия, которым в идеале должны соответствовать  поля сельскохозяйственных культур, - быть высокопродуктивными и вместе с тем стабильными - с экологической точки зрения несовместимы. В природных экосистемах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возвращается в виде минеральных солей и углекислого газа в систему биологического круговорота. Ограждая урожай от его природных потребителей, отчуждая его и заменяя естественный опад органическими и минеральными удобрениями, мы обрываем множество цепей питания и дисбалансируем сообщество. По существу, все усилия по созданию высокой густой продукции отдельных культур есть борьба «против природы», которые требуют больших затрат труда и материальных средств.

       Все искусственно создаваемые в сельскохозяйственной практике экосистемы полей, садов, пастбищных лугов, огородов, теплиц и других агроценозов представляют собой системы, специально поддерживаемые человеком на начальных стадиях сукцессионых преобразований. В агроценозах используется именно свойство пионерных сообществ производить высокоурожайную продукцию. Но такие сообщества и в природе неустойчивы, не способны к возобновлению и саморегулированию, подвержены угрозе ели от массового размножения вредителей или болезней. Они требуют неустанной деятельности по их поддержанию со стороны человека.

       Сельскохозяйственное  освоение территорий часто приводит крушению созданных природой механизмов регуляции численности отдельных видов и к резким изменениям их численности.

       Искусственная регуляция численности вредителей – по большей части необходимое условие поддержания агроэкосистем. Это связанно прежде всего с важностью подавления видов, вышедших из-под контроля естественных регуляторных механизмов. В ряде случаев даже полное сохранение естественной регуляции численности вида не удовлетворяет экономическим требованиям. Например, стабилизация численности яблонной плодожорки на уровне при котором погибает большая часть урожая, с позиций естественного отбора не угрожает существованию яблони как вида.

       С хозяйственной же точки зрения необходимо резкое понижение уровня котором должна находиться численность плодожорки в садах. Поэтому в сельскохозяйственной практике применяют средства подавления численности нежелательных видов.

       Экологические последствия этих действий приводят, однако, к ряду нежелательных эффектов, кроме тех, для которых они применяются.

          Подавление численности вредителей химическими средствами кроме загрязнения среды и включения ядов в цепи питания часто вызывает так называемый бумеранг-эффект: вслед за подавлением численности вредителя вскоре возникает новая, еще более мощная его вспышка. Обычно применение ядохимикатов тотального действия сильнее влияет на естественных врагов вредителя, чем на его собственные популяции. В результате следующие поколения полностью освобождаются из-под пресса паразитов и хищников и происходит их массовое размножение. Таким образом, недоучет биоценотических механизмов регуляции численности на полях сельскохозяйственных культур также не в экономических интересах человека. В трехзвенной цепи культурное растение-вредитель-паразит повышение чистой продукции растений может быть достигнуто как подавлением второго звена, так и усилением третьего. Именно этот подход используется в разработке биологических методов борьбы с вредителями.

       В отношении к сообществам, складывающимся в агроэкоситемах, в связи с общим развитием экологических знаний постепенно меняются акценты. На смену представлениям об обрывочности, обрывочности ценотических связей и предельной упрощенности агроценозов возникает понимание их сложной системной организации, где человек существенно влияет лишь на отдельные звенья, а вся система продолжает развиваться по естественным, природным законам.

       Современные представления плодотворны и  в теоретическом, и в практическом плане. Они стимулируют поиск внутренних регуляторных резервов агроценозов, использование которых позволяет не допускать массового размножения вредителей и негативных последствий химической борьбы с ними. В создании оптимальной структуры культурных фитоценозов также кроются новые возможности увеличения пределов первичной продукции. Изучение основных законов организации и пределов стабильности агроценозов дает теоретической экологии уникальный материал.

       С экологических позиций крайне опасно упрощать природное окружение человека, превращая весь ландшафт в агрохозяйственный. Основная стратегия по созданию высокопродуктивного и устойчивого ландшафта должна заключаться в сохранении и умножении его многообразия. «Если дикая природа отступает, - писал Ч. Элтон, - мы должны научиться передавать часть ее стойкости и богатства ландшафтам тех земель, с которых мы снимаем наши урожаи». Наряду с поддержанием высокопродуктивных полей следует особенно заботиться о сохранении как можно более многообразных заповедных, не подвергающихся усиленному антропогенному воздействию участков разного масштаба, с богатым видовым разнообразием, которые могли бы быть источником видов для восстанавливающихся в сукцессионных рядах сообществ.

       Эксплуатация ценных для человека природных систем не должна превышать их способности к самовосстановлению. Аграрный ландшафт должен быть разнообразным, с лесными полосами вокруг полей, живыми изгородями и перелесками.

РАЗРУШЕНИЕ  ЭКОСИСТЕМ В МИРЕ

       Россия, на территории которой расположена  весьма значительная часть планетарной системы биосферы, испытывает на себе все тяготы глобального экологического кризиса. Этот кризис - следствие антропогенной разбалансировки биогеохимических круговоротов в результате разрушения естественных экосистем на больших пространствах суши, т.е. слома механизма естественного регулирования и стабилизации окружающей среды. Каждая страна вносит свой вклад в глобальный экологический кризис. Вклад этот можно оценить по размерам и соотношениям территорий с нарушенными и ненарушенными естественными экосистемами и по потреблению чистой первичной продукции биоты в пределах каждой страны. Этот баланс не является полным, так как многие страны связаны материальными потоками с другими странами и для получения адекватных оценок надо учитывать и эти потоки, обращающиеся за счет разрушения природной среды (возобновимых и не возобновимых ресурсов) в странах - поставщиках материалов.