Агроландшафты: структура и энергетика

В процессе деятельности человек воздействует на окружающую среду, преобразуя территории и внося в природный облик участки сельскохозяйственной деятельности. Агроландшафты, включая территории населенных пунктов и ферм занимают около 37 % земли, из них 12 % ‒ это земледельческие площади и 25 % – пастбища. В настоящее время подавляющее количество агроландшафтов состоят из 85-90 % агроценозов, с небольшим включением природных участков. Агроландшафт – это сложно организованная многомерная экосистема земли сопределенным обликом и соответствующей структурой, функционирующая в зависимости от системы земледелия.

Главное назначение агроландшафта – производство максимально возможной для определенных климатических условий сельскохозяйственной продукции.

Агроландшафт – это комплекс взаимодействующих природных компонентов и сообществ, преобразованных деятельностью человека в единой экологической системе, имеющих свою структуру. Он включает природные участки с растительностью и животными, характерными для данного района и агроценозы, занимающие большую часть территории. В его структуре можно выделить следующие компоненты (рисунок 1).

Природные:

  1. Почвы агроландшафтов, которые сами по себе могут представляться в качестве сложной многослойной системы.
  2. Гидрологическая сеть и рельеф.
  3. Воздушная среда.
  4. Водные ресурсы.
  5. Микроклимат с его параметрами.
  6. Флора и фауна.

Земледельческие:

  1. Севообороты.
  2. Рабочие участки с полями.
  3. Гидротехнические и почвозащитные средства.
  4. Земельные угодья.
  5. Агротехнический инвентарь и оснащение.

Агроландшафты: структура и энергетика

Характеристика некоторых компонентов агроландшафта:

  • I. Природные экосистемы, где единственным источником энергии является солнечная радиация (например, хвойные и смешанные леса, степи и лесостепи, экосистемы океана). Эти экосистемы представляют основу жизни на Земле. Годовой приток энергии в таких экосистемах составляет от 0,1 до 1 ккал/см2, в среднем 0,2 ккал/см2. Продуктивность таких экосистем обычно не превышает 1 г сухого органического вещества на 1 м2 в сутки.
  • II. Природные экосистемы, где, кроме солнечной радиации, используются другие естественные источники энергии (например, энергия разложения гумуса, речного ила, торфа и др.). Сюда относятся лиманы, дельты крупных рек, влажные тропические леса и другие естественные экосистемы, обладающие высокой продуктивностью. В них благодаря автотрофным организмам в избытке синтезируется органическое вещество, которое вначале запасается впрок, а позднее используется его потребителями. Приток энергии в таких экосистемах составляет 1–4, в среднем 2 ккал/см2 в год. Их продуктивность может достигать 3–5 г сухого вещества на 1 м2 в сутки.
  • III. Агроэкосистемы экстенсивного типа, близкие по продуктивности к естественным экосистемам. К ним относят пастбища и сенокосные луга. В них наряду с солнечной радиацией используются дополнительные источники энергии, создаваемые человеком. Такими источниками энергии здесь являются ископаемое топливо, энергия обмена веществ людей и животных и др. Эти агроэкосистемы характеризуются целенаправленным воспроизводством растений и животных при ограниченном использовании энергии. Это ограничивает выход биомассы с единицы площади.
  • IV. Агроэкосистемы интенсивного типа, в которых потребляется большое количество нефтепродуктов и агрохимикатов. Эти агроэкосистемы характеризуются производством генетически однородных популяций растений и животных за счет максимального использования различных ресурсов. Таковы, например, посевы высокоурожайных сельскохозяйственных культур (картофеля, корнеплодов, кукурузы, подсолнечника) или культивационные сооружения (парники, теплицы, оранжереи).

Функции агроландшафта:

  • производственные: организация оптимальных условий для земледельческих мероприятий;
  • территориальные: обеспечение возможностей для предопределения соотношения земельных участков и создание условий для существования флоры и фауны;
  • физико-химические: непосредственно связаны с регуляцией физического состояния земель. Затрагиваются такие характеристики почвы, как плотность, структура, водопроницаемость и т. д.;
  • метеорологические: это широкий комплекс регулирующих задач, которые относятся к микроклиматическим режимам, состоянию почвы и гидрологической среды;
  • биологические: обеспечение возможностей для поддержания биопродуктивности земель, энтомологической саморегуляции и гумусообразования.

В агроландшафте помимо участков, преобразованных человеком, есть природные биогеоценозы – хвойные и лиственные леса, кустарниковые заросли, естественные луга, реки, озера, болота и пр. Эти природные экосистемы и агробиоценозы испытывают взаимное влияние. Экосистемы различаются по количеству и источникам поступающей в них энергии, а также по своей продуктивности. Агробиоценозы с доминированием одного или нескольких немногих культурных растений, порождают проблему вредителей и болезней растений. А это предусматривает применение химических и биологических средств защиты растений как наиболее эффективного способа подавления вредных организмов. Другим средством сдерживания вредных организмов является создание селекционерами сортов, генетически устойчивых к вредителям и болезням.

Плантации плодовых деревьев и ягодных кустарников, культурные посадки лесных пород – это агроэкосистемы интенсивного типа. Затраты ресурсов на плантациях деревьев ниже, чем на распаханных угодьях, что обусловлено получением меньшего количества биомассы в виде изымаемого урожая. Они характеризуются и менее интенсивным применением агрохимикатов, механическим воздействием на почву что способствует некоторому увеличению неоднородности таких агробиоценозов.

Например, в лесопосадках появляется подлесок, покров из трав, а в садах – участки с луговой растительностью (залуженные междурядья). Ветрозащитные посадки древесно-кустарниковой растительности по периферии сада и между его кварталами также увеличивают разнообразие флористическое, животного и микробного населения. Важная роль в повышении устойчивости сельскохозяйственных земель отводится созданию надежного экологического каркаса агроландшафта, который включает леса, природные и сеяные кормовые угодья, многолетние насаждения, многолетние травы на пашне, водно-болотные угодья.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)