Штучні біоценози - агроценози

Агроценоз (від греч. ἀγρός, читається agros - поле, κοινός, читається koinos - загальний) - біогеоценоз, створений людиною. Має певний видовий склад і певні взаємозв’язки між компонентами довкілля. Його висока продуктивність забезпечується інтенсивною технологією підбору високоврожайних рослин, добрив.

При створенні агроценозів людина застосовує комплекс агротехнічних прийомів: різні способи обробки ґрунту (оранка, боронування, дискування і інші), меліорацію (при надлишковому зволоженні ґрунту), іноді штучне зрошування, посів (посадка) високоврожайних сортів рослин, підгодівлю, боротьбу з бур'янами, шкідниками і хворобами рослин.

Структура агроценозу. Агроценози, як і будь-які природні екосистеми, мають певний склад організмів (культурні рослини, бур'яни, комахи, дощові черв'яки, мишоподібні гризуни та ін.) і певні взаємини між живими організмами і умовами середовища. Ці взаємини найчіткіше проявляються на рівні трофічних зв'язків між організмами.

У агроценозі (наприклад, житнього поля) складаються ті ж харчові ланцюги, що і в природній екосистемі: продуценти (жито і бур'яни), консументи (комахи, птахи, полівки, лисиці) і редуценти (бактерії, гриби). Обов'язковою ланкою цього харчового ланцюга є людина, яка своєю працею створює кожен агроценоз і забезпечує його високу продуктивність, а потім збирає і використовує урожай.

Відмінності агроценозів від природних біогеоценозів

Між природними і штучними біогеоценозами разом з схожістю існують і великі відмінності, які важливо враховувати в сільськогосподарській практиці. В порівнянні з природними біогеоценозами агроценози мають обмежений видовий склад рослин і тварин, не здатні до самооновлення і саморегулювання, схильні до загрози загибелі в результаті масового розмноження шкідників або збудників хвороб і вимагають невпинної діяльності людини по їх підтримці.

Агроценози займають приблизно 10% усієї поверхні суші (близько 1,2 млрд. га) і дають людству близько 90% харчової енергії. Їх безперечна перевага в порівнянні з природними екосистемами полягає в необмежених потенційних можливостях збільшення продуктивності. Проте їх реалізація можлива тільки при постійному, науково обґрунтованому догляді за ґрунтом, забезпеченні рослин вологою і елементами мінерального живлення, охороні рослин від несприятливих абіотичних і біотичних чинників.

Сукцесії

Екологічною сукцесією називається поступова, необоротна, спрямована зміна одних біоценозів іншими на одній і тій же території під впливом природних чинників або дії людини.

Спостерігати сукцесію можна на покинутих полях раннього, піщаних дюнах або піщаних морських і річкових берегах. Якщо ми розглядатимемо сукцесію на кинутих землях, які не використовуються в сільському господарстві, то можна бачити, що колишні поля швидко покриваються різноманітними однорічними рослинами. Сюди ж можуть потрапити, здолавши іноді великі відстані за допомогою вітру або тварин, насіння деревних порід: сосни, ялини, берези, осики.

Спочатку зміни відбуваються швидко. Потім, у міру появи рослин, зростаючих повільніше, швидкість сукцесії знижується. Сходи берези утворюють густу порість, яка затінює грунт, і навіть якщо разом з березою проростає насіння ялини, її сходи, виявившись в дуже несприятливих умовах, сильно відстають від березових. Світлолюбна береза є серйозним конкурентом для ялини. До того ж специфічні біологічні особливості берези дають їй переваги в зростанні. Березу називають "піонером лісу", оскільки вона майже завжди першою поселяється на порушених землях і має широкий діапазон пристосовності.

Берізки у віці 2-3 років можуть досягати висоти 100-120 см, тоді як ялинки в тому ж віці ледве дотягують до 10 см. Поступово, до 8-10 років берези формують стійке березове насадження заввишки до 10-12 м. Під покривом берези, що розвивається, починає підростати і ялина.. Зміни відбуваються і в нижньому, трав'яно-чагарничковому ярусі. Поступово, у міру стулювання крон берези, світлолюбні види, характерні для початкових стадій сукцесії, починають зникати і поступаються місцем тіньовитривалим.

Зміни торкаються і тваринного компонента даного біоценозу. На перших стадіях поселяються травневі хрущі, березові п'ядуни, потім з'являються численні птахи: зяблики, славки, піночки. Поселяються дрібні ссавці: землерийки, кроти, їжаки. Зміна умов освітлення починає сприятливо позначатися на молодих ялинках, які прискорюють своє зростання. Якщо на ранніх етапах сукцесії приріст ялинок складав 1-3 см в рік, то після 10-15 років він досягає вже 40-60 см. Десь до 50 років ялина наздоганяє березу, і утворюється змішаний ялиново-березовий деревостій. З тварин з'являються зайці, лісові полівки і миші, білки. Помітні сукцесійні процеси і серед пташиного населення. З'являються іволги, що живляться гусінню.

Змішаний ялиново-березовий ліс поступово змінюється лісом ялиновим. Ялина переганяє зростом суперницю-березу, створює значну тінь, і світлолюбна береза, не витримавши конкуренції, поступово випадає з деревостою. Таким чином відбувається сукцесія, при якій спочатку березовий, потім змішаний ялиново-березовий ліс змінюється чистим ялинником. Природний процес зміни березняку ялинником триває більше 100 років. Саме тому іноді процес сукцесії називають віковою зміною.

Якщо розвиток угруповань йде на раніше ніким і нічим не заселених місцях життя, - на піщаних дюнах, застиглих потоках лави, породах, що оголилися в результаті ерозії або відступу льодів, то така сукцесія називається первинною.

Якщо на якій-небудь місцевості раніше існувала рослинність, але з яких-небудь причин вона була знищена, то її природне відновлення називається вторинною сукцесією.

Прикладом вторинної сукцесії є розглянуте вище заростання покинутого поля. До таких сукцесій може привести, наприклад, часткове знищення лісу хворобами, ураганом, землетрусом або пожежею. Більшість сукцесії, що спостерігаються нині, є сукцесіями антропогенними (від греч. anthropos - людина), тобто відбуваються в результаті дії людини на природні екосистеми. Це випас худоби, вирубування лісів, виникнення вогнищ займання, відкриття земель, затоплення ґрунтів, опустелювання і тому подібне

Жоден вид рослин або тварин не може процвітати упродовж усієї сукцесії. У міру зростання деревостою склад тваринного населення багато в чому міняється. Хижаки, що з'являються, і паразити значною мірою контролюють видову структуру біоценозу. Тому послідовна і безперервна зміна видів в часі є характерною рисою більшості сукцесійних процесів.

При розвитку біоценозу зміни його структури і складу видів протікають до певної межі, після якої настає відносно стабільний стан угруповання, головним чином за рахунок стабілізації структури рослинності. Таке відносно стійке і рівноважне по відношенню до зовнішнього середовища рослинне угруповання носить назву клімаксного угруповання. Таким чином, клімакс (від грец. klimax - сходи) є завершальною стадією розвитку біоценозу, на якій він знаходиться в рівноважному стані з довкіллям досить тривалий час.

Підсумок. Сукцесії є механізмом утворення нових угруповань або на не заселеній раніше території (первинні сукцесії), або при зміні вже існуючих біоценозів (вторинні сукцесії). Завершальною стадією розвитку біоценозу, найбільш продуктивною і стійкою, є клімаксне угруповання.