Un champ de pommes de terre et un jardin d'arbres fruitiers ? Ce sont toutes des agrocénoses. Dans notre article, nous ferons connaissance avec les principales caractéristiques de ce concept.

Communautés d'organismes

Dans des conditions naturelles différentes sortes les êtres vivants ne vivent pas séparément. En conséquence, différentes communautés se forment. L'un d'eux est la biocénose. Sa structure comprend des populations de diverses espèces vivant dans une zone aux conditions homogènes. La base d'une telle communauté est la phytocénose.

Mais les organismes vivants ne sont pas seulement connectés les uns aux autres. ont également une certaine influence sur eux. Par conséquent, les écologistes appellent une autre structure - biogéocénose. Il s'agit d'un territoire avec à peu près les mêmes conditions, dans lequel des populations de différentes espèces sont unies entre elles et avec l'environnement physique grâce à la circulation de substances et d'énergie.

Une agrocénose est aussi une communauté d’organismes, mais elle est sensiblement différente de toutes les autres. Quelle est la différence? Voyons cela.

Biogéocénose et agrocénose

Une agrocénose est une communauté d'organismes créés par l'homme. Cela peut inclure des plantes, des animaux, des champignons et des micro-organismes. Le but de sa création est d'obtenir des produits agricoles. Mais le plus souvent, une agrocénose artificielle est appelée champ, potager, jardin ou plate-bande.

La biogéocénose est une structure naturelle qui se développe automatiquement.

Les caractéristiques de l'agrocénose incluent également l'absence presque totale d'autorégulation. Tous les processus de cette communauté sont contrôlés par des humains. Lorsque son activité cesse, l'agrocénose cesse d'exister.

La biogéocénose utilise uniquement l'énergie solaire pour son développement. Il existe des réserves supplémentaires dans l'agrocénose. Il s’agit de l’énergie que les humains apportent en irriguant, en labourant la terre, en utilisant des engrais, des aliments spéciaux et des produits chimiques pour lutter contre les mauvaises herbes et les rongeurs.

Signes d'agrocénose

Les agrocénoses se caractérisent par une faible diversité d’espèces. Ces communautés étant créées dans le but d'obtenir certains produits agricoles, elles comprennent un ou deux représentants du monde biologique. En conséquence, le nombre d’autres espèces habitant la zone diminue.

L'agrocénose est une structure faiblement stable. Son développement ne se produit que sous l’influence humaine, dans des conditions artificiellement recréées. Par conséquent, la capacité de résister aux fluctuations de l’intensité des facteurs environnement sans changements drastiques dans la structure et les fonctions de l'agrocénose, c'est presque impossible.

Connexions trophiques

Toute communauté naturelle se caractérise par la présence de chaînes alimentaires. L'agrocénose ne fait pas exception. Ses réseaux trophiques sont très faiblement ramifiés. Cela est dû à la diminution de la diversité des espèces.

Dans la biogéocénose, il y a une circulation continue de substances et d'énergie. Par exemple, les produits végétaux sont consommés par d’autres organismes, après quoi ils sont renvoyés dans le système naturel sous une forme modifiée. Il peut s'agir d'eau, de dioxyde de carbone ou d'éléments minéraux.

Cela ne se produit pas dans les chaînes d'agrocénose. Ayant reçu une récolte, une personne la retire simplement de la circulation. Dans ce cas, les connexions trophiques sont rompues. Pour compenser de telles pertes, il est nécessaire d’appliquer systématiquement des engrais.

Conditions de développement

Pour augmenter le rendement et la productivité des agrocénoses, les gens utilisent la sélection artificielle. Au cours de ce processus, une personne sélectionne les individus possédant les qualités les plus utiles, capables de produire une progéniture viable et fertile. Ce type de sélection agit plus rapidement et plus efficacement que la sélection naturelle.

D’un autre côté, cela conduit à une incapacité à s’autoréguler et à se renouveler. Si une personne arrête ses activités, l'agrocénose est détruite. Cela n'arrivera pas tout de suite. Ainsi, les plantes herbacées vivaces cultivées dureront environ 4 ans et les arbres plusieurs dizaines.

Pour maintenir le développement des agrocénoses, l’homme doit constamment empêcher les processus de succession. Ce terme désigne la destruction ou le remplacement de certaines communautés naturelles par d'autres. Par exemple, si les mauvaises herbes ne sont pas éliminées, elles deviendront initialement l’espèce dominante. Au fil du temps, ils remplaceront complètement la culture. Le fait est que les mauvaises herbes possèdent un certain nombre d’adaptations qui les aident à survivre avec succès à des conditions défavorables. C'est la présence de sous-sol - rhizomes, bulbes, un grand nombre de graines, diverses méthodes de multiplication et de multiplication végétative.

L'importance des agrocénoses

Grâce aux agrocénoses, les gens reçoivent des produits agricoles qu'ils utilisent comme nourriture et base de l'industrie alimentaire. L'avantage des communautés artificielles est leur contrôlabilité et leur capacité illimitée à augmenter la productivité. Mais l'activité humaine conduit également à conséquences négatives. Le labourage des terres, la déforestation et d'autres manifestations de gestion irrationnelle de l'environnement conduisent à un déséquilibre. Par conséquent, lors de la création d’agrocénoses, il est nécessaire de prendre en compte les liens entre espèces sauvages et cultivées.

L'agrocénose est donc une biogéocénose artificielle. L'homme le crée pour obtenir différents types de produits. Pour ce faire, il sélectionne des variétés productives de plantes, des races animales, des types de champignons ou des souches de micro-organismes. Les principales caractéristiques de l'agrocénose sont : une faible ramification, un manque de circulation des substances et de l'énergie, une diversité d'espèces insignifiante et un contrôle humain constant.

Conférence n°5. Écosystèmes artificiels

5.1 Écosystèmes naturels et artificiels

Dans la biosphère, en plus des biogéocénoses et des écosystèmes naturels, il existe des communautés créées artificiellement par l'activité économique humaine - les écosystèmes anthropiques.

Les écosystèmes naturels se distinguent par une diversité d’espèces importante, existent depuis longtemps, sont capables de s’autoréguler et présentent une grande stabilité et résilience. La biomasse et les nutriments créés en eux restent et sont utilisés au sein des biocénoses, enrichissant leurs ressources.

Les écosystèmes artificiels - agrocénoses (champs de blé, de pommes de terre, potagers, fermes avec pâturages adjacents, étangs piscicoles, etc.) représentent une petite partie de la surface terrestre, mais fournissent environ 90 % de l'énergie alimentaire.

Développement Agriculture Depuis l’Antiquité, elle s’accompagne d’une destruction complète du couvert végétal sur de vastes zones afin de laisser place à un petit nombre d’espèces sélectionnées par l’homme et les plus adaptées à l’alimentation.

Cependant, l’activité humaine dans la société agricole s’est initialement inscrite dans le cycle biochimique et n’a pas modifié le flux d’énergie dans la biosphère. Dans la production agricole moderne, l'utilisation de l'énergie synthétisée lors du travail mécanique de la terre, l'utilisation d'engrais et de pesticides ont fortement augmenté. Cela perturbe l’équilibre énergétique global de la biosphère, ce qui peut entraîner des conséquences imprévisibles.

Comparaison des écosystèmes anthropiques naturels et simplifiés

(d'après Miller, 1993)

Écosystème naturel (marais, prairie, forêt)	Écosystème anthropique (champ, usine, maison)
Reçoit, convertit, accumule l'énergie solaire	Consomme de l'énergie à partir de combustibles fossiles et nucléaires
Produit de l'oxygène et consomme du dioxyde de carbone	Consomme de l'oxygène et produit du dioxyde de carbone lorsque les fossiles sont brûlés
Forme un sol fertile	Épuise ou constitue une menace pour les sols fertiles
Accumule, purifie et consomme progressivement l'eau	Consomme beaucoup d'eau et la pollue
Crée des habitats pour une variété d’espèces sauvages	Détruit les habitats de nombreuses espèces sauvages
Filtres gratuits et désinfecte les polluants et les déchets	Produit des polluants et des déchets qui doivent être décontaminés aux frais du public
A la capacité auto-préservation et auto-guérison	Nécessite des coûts élevés pour un entretien et une restauration constants

5.2 Écosystèmes artificiels

5.2.1 Agroécosystèmes

Agroécosystème(du grec agros - champ) - une communauté biotique créée et régulièrement entretenue par l'homme afin d'obtenir des produits agricoles. Comprend généralement un ensemble d'organismes vivant sur des terres agricoles.

Les agroécosystèmes comprennent les champs, les vergers, les potagers, les vignobles, les grands complexes d'élevage avec des pâturages artificiels adjacents.

Une caractéristique des agroécosystèmes est une faible fiabilité écologique, mais une productivité élevée d'une (plusieurs) espèces ou variétés de plantes ou d'animaux cultivés. Leur principale différence avec les écosystèmes naturels réside dans leur structure simplifiée et leur composition en espèces appauvrie.

Les agroécosystèmes sont différents des écosystèmes naturels un certain nombre de fonctionnalités:

1. La diversité des organismes vivants y est fortement réduite pour obtenir la production la plus élevée possible.

Dans un champ de seigle ou de blé, en plus de la monoculture de céréales, on ne trouve que quelques types de mauvaises herbes. Dans une prairie naturelle, la diversité biologique est beaucoup plus élevée, mais la productivité biologique est plusieurs fois inférieure à celle d'un champ ensemencé.

Lutte artificielle contre les nuisibles - principalement condition nécessaire maintenir les agroécosystèmes. Ainsi, dans la pratique agricole, des moyens puissants sont utilisés pour supprimer le nombre d’espèces indésirables : pesticides, herbicides, etc. Les conséquences environnementales de ces actions entraînent cependant un certain nombre d'effets indésirables autres que ceux pour lesquels elles sont utilisées.

2. Les espèces de plantes agricoles et d'animaux dans les agroécosystèmes sont obtenues à la suite d'une sélection artificielle plutôt que naturelle et ne peuvent résister à la lutte pour l'existence avec les espèces sauvages sans le soutien humain.

Il en résulte un fort rétrécissement de la base génétique des cultures agricoles, extrêmement sensibles à la prolifération massive de ravageurs et de maladies.

3. Les agroécosystèmes sont plus ouverts : la matière et l'énergie y sont extraites avec les cultures, les produits de l'élevage, mais aussi à la suite de la destruction des sols.

Dans les biocénoses naturelles, la production primaire de plantes est consommée dans de nombreuses chaînes alimentaires et retourne à nouveau dans le système du cycle biologique sous la forme gaz carbonique, eau et éléments nutritionnels minéraux.

En raison de la récolte constante et de la perturbation des processus de formation du sol, avec la culture à long terme de la monoculture sur les terres cultivées, une diminution progressive de la fertilité du sol se produit. Cette situation en écologie est appelée loi des rendements décroissants .

Ainsi, pour une agriculture prudente et rationnelle, il est nécessaire de prendre en compte l’épuisement des ressources du sol et de maintenir la fertilité des sols à l’aide d’une technologie agricole améliorée, d’une rotation rationnelle des cultures et d’autres techniques.

Le changement du couvert végétal dans les agroécosystèmes ne se produit pas naturellement, mais par la volonté de l'homme, ce qui n'a pas toujours un effet positif sur la qualité des facteurs abiotiques qui y sont inclus. Cela est particulièrement vrai pour la fertilité des sols.

Différence principale agroécosystèmes issus d'écosystèmes naturels - obtenir de l'énergie supplémentaire pour un fonctionnement normal.

L’énergie supplémentaire fait référence à tout type d’énergie introduite dans les agroécosystèmes. Il peut s'agir de la force musculaire des humains ou des animaux, de divers types de carburants pour faire fonctionner les machines agricoles, des engrais, des pesticides, des pesticides, de l'éclairage supplémentaire, etc. La notion d’« énergie supplémentaire » inclut également les nouvelles races d’animaux domestiques et les variétés de plantes cultivées introduites dans la structure des agroécosystèmes.

Il convient de noter que les agroécosystèmes sont communautés très fragiles. Ils ne sont pas capables de s'auto-guérir et de s'autoréguler, et sont exposés à la menace de mort due à la reproduction massive de ravageurs ou de maladies.

La raison de cette instabilité est que les agrocénoses sont composées d'une (monoculture) ou, moins souvent, d'un maximum de 2 à 3 espèces. C'est pourquoi n'importe quelle maladie, n'importe quel ravageur peut détruire une agrocénose. Cependant, les gens simplifient délibérément la structure de l'agrocénose afin d'obtenir un rendement de production maximal. Les agrocénoses, bien plus que les cénoses naturelles (forêts, prairies, pâturages), sont sensibles à l'érosion, au lessivage, à la salinisation et à l'invasion de ravageurs. Sans participation humaine, les agrocénoses des cultures céréalières et maraîchères n'existent pas plus d'un an, les plants de baies - 3-4, les cultures fruitières - 20-30 ans. Ensuite, ils se désintègrent ou meurent.

L'avantage des agrocénoses avant écosystèmes naturels est la production de nourriture nécessaire aux humains et de grandes opportunités pour augmenter la productivité. Cependant, ils ne sont mis en œuvre qu'avec un souci constant de la fertilité des terres, en fournissant de l'humidité aux plantes, en protégeant les populations cultivées, les variétés et races de plantes et d'animaux des effets néfastes de la flore et de la faune naturelles.

Tous les agroécosystèmes de champs, jardins, prairies de pâturage, potagers et serres créés artificiellement dans la pratique agricole sont systèmes spécifiquement pris en charge par les humains.

Par rapport aux communautés qui se développent dans les agroécosystèmes, l'accent évolue progressivement en lien avec le développement général des connaissances environnementales. À la place des idées sur la nature fragmentaire des connexions coénotiques et la simplification extrême des agrocénoses, émerge une compréhension de leur organisation systémique complexe, où les humains n'influencent de manière significative que les liens individuels, et où le système dans son ensemble continue de se développer selon les lois naturelles.

D'un point de vue écologique, il est extrêmement dangereux de simplifier l'environnement naturel de l'homme, en transformant l'ensemble du paysage en un paysage agricole. La principale stratégie pour créer un paysage hautement productif et durable devrait être de préserver et de renforcer sa diversité.

Outre le maintien de champs hautement productifs, il convient de veiller tout particulièrement à préserver les zones protégées qui ne sont pas soumises à l'impact anthropique. Les réserves avec une riche diversité d’espèces sont une source d’espèces pour les communautés qui se rétablissent successivement.

Caractéristiques comparatives des écosystèmes naturels et des agroécosystèmes

Écosystèmes naturels	Agroécosystèmes
Unités élémentaires naturelles primaires de la biosphère, formées au cours de l'évolution	Unités élémentaires artificielles secondaires de la biosphère transformées par l'homme
Systèmes complexes comportant un nombre important d’espèces animales et végétales dans lesquels dominent des populations de plusieurs espèces. Ils se caractérisent par un équilibre dynamique stable obtenu par autorégulation	Systèmes simplifiés avec populations dominantes d’une espèce végétale ou animale. Ils sont stables et caractérisés par la variabilité de la structure de leur biomasse
La productivité est déterminée par les caractéristiques adaptatives des organismes participant au cycle des substances	La productivité est déterminée par le niveau d'activité économique et dépend des capacités économiques et techniques
Les produits primaires sont utilisés par les animaux et participent au cycle des substances. La « consommation » se produit presque simultanément avec la « production »	La récolte est récoltée pour satisfaire les besoins humains et nourrir le bétail. La matière vivante s'accumule pendant un certain temps sans être consommée. La productivité la plus élevée ne se développe que pendant une courte période

5.2.2.Écosystèmes industriels-urbains

La situation est complètement différente dans les écosystèmes qui incluent des systèmes industriels-urbains : ici, l'énergie combustible remplace complètement l'énergie solaire. Par rapport au flux d’énergie dans les écosystèmes naturels, sa consommation est ici deux à trois ordres de grandeur plus élevée.

En relation avec ce qui précède, il convient de noter que les écosystèmes artificiels ne peuvent exister sans systèmes naturels, tandis que les écosystèmes naturels peuvent exister sans systèmes anthropiques.

Systèmes urbains

Système urbain (urbosystème)- « un système naturel-anthropique instable composé d'objets architecturaux et de construction et d'écosystèmes naturels fortement perturbés » (Reimers, 1990).

À mesure que la ville se développe, ses zones fonctionnelles deviennent de plus en plus différenciées : industriel, résidentiel, parc forestier.

Zones industrielles- ce sont des zones où se concentrent les installations industrielles de diverses industries (métallurgique, chimique, mécanique, électronique, etc.). Ce sont les principales sources de pollution de l’environnement.

Zones résidentielles- ce sont des zones où se concentrent des immeubles d'habitation, des bâtiments administratifs, des équipements culturels et éducatifs, etc.

Parc forestier - Il s'agit d'un espace vert autour de la ville, cultivé par l'homme, c'est-à-dire adapté aux loisirs de masse, aux sports et aux divertissements. Ses tronçons sont également possibles à l'intérieur des villes, mais généralement ici parcs de la ville- des plantations d'arbres dans la ville, occupant des superficies assez vastes et servant également de loisirs aux citoyens. Contrairement aux forêts naturelles et même aux parcs forestiers, les parcs urbains et les petites plantations similaires dans la ville (places, boulevards) ne sont pas des systèmes autonomes et autorégulés.

Les zones de parcs forestiers, les parcs urbains et autres zones de territoire allouées et spécialement adaptées aux loisirs populaires sont appelées récréatif zones (territoires, sections, etc.).

L'approfondissement des processus d'urbanisation conduit à la complication des infrastructures de la ville. Commence à occuper une place importante transport Et moyens de transport(routes, stations-service, garages, stations-service, voies ferrées avec leurs infrastructures complexes, y compris souterraines - métro ; aérodromes avec complexe de services, etc.). Systèmes de transports traverser toutes les zones fonctionnelles de la ville et influencer l’ensemble de l’environnement urbain (environnement urbain).

L'environnement entourant une personne dans ces conditions, il s’agit d’un ensemble d’environnements abiotiques et sociaux qui influencent conjointement et directement les individus et leur économie. Parallèlement, selon N.F. Reimers (1990), il peut être divisé en environnement naturel Et environnement naturel transformé par l'homme(paysages anthropiques jusqu'à l'environnement artificiel des personnes - bâtiments, routes asphaltées, éclairage artificiel, etc., c'est-à-dire environnement artificiel).

En général, l'environnement urbain et les établissements de type urbain font partie technosphère, c'est-à-dire la biosphère, radicalement transformée par l'homme en objets techniques et fabriqués par l'homme.

En plus de la partie terrestre du paysage en orbite activité économique Les humains sont également affectés par sa base lithogène, c'est-à-dire la partie superficielle de la lithosphère, communément appelée environnement géologique (E.M. Sergeev, 1979).

Environnement géologique- ce sont des roches, des eaux souterraines, qui sont affectées par l'activité économique humaine (Fig. 10.2).

Dans les zones urbaines, dans les écosystèmes urbains, on peut distinguer un groupe de systèmes qui reflètent la complexité de l'interaction des bâtiments et des structures avec l'environnement, appelés systèmes naturels et techniques(Trofimov, Epishin, 1985) (Fig. 10.2). Ils sont étroitement liés aux paysages anthropiques, avec leurs structure géologique et du soulagement.

Ainsi, les systèmes urbains sont la concentration de population, de bâtiments et de structures résidentiels et industriels. L’existence des systèmes urbains dépend de l’énergie des combustibles fossiles et des matières premières de l’énergie nucléaire, et est artificiellement régulée et entretenue par les humains.

L'environnement des systèmes urbains, tant dans ses parties géographiques que géologiques, a été le plus fortement modifié et, en fait, est devenu artificiel, ici se posent des problèmes d'utilisation et de réutilisation des ressources naturelles impliquées dans la circulation, la pollution et le nettoyage de l'environnement, ici il y a un isolement croissant des cycles économiques et de production du métabolisme naturel (renouvellement biogéochimique) et du flux d'énergie dans les écosystèmes naturels. Et enfin, c'est ici que la densité de population et l'environnement bâti sont les plus élevés, ce qui menace non seulement Santé humaine, mais aussi pour la survie de toute l'humanité. La santé humaine est un indicateur de la qualité de cet environnement.

L'activité économique humaine a conduit à la formation dans la nature d'écosystèmes artificiels dotés de certaines propriétés, appelés agrocénoses (agrobiogéocénoses ou agroécosystèmes).

L'agrocénose (du grec agros - champ) est une communauté d'organismes vivant sur des terres agricoles occupées par des cultures ou des plantations de plantes cultivées. Dans le même temps, leur structure et leur fonction sont créées, entretenues et contrôlées par une personne dans son propre intérêt. Des exemples de tels écosystèmes sont les champs, les potagers, les vergers, les parcs, les pâturages artificiels, les parterres de fleurs, etc. Les communautés de plantes et d'animaux créées artificiellement par l'homme dans les plans d'eau marins et d'eau douce peuvent également être classées comme agrocénoses.

Les écosystèmes agricoles occupent environ un tiers de la superficie du pays, dont 10 % sont des terres arables et le reste est constitué de terres fourragères naturelles. Afin de gérer l’agrocénose, une personne dépense de l’énergie anthropique pour cultiver le sol, semer des variétés végétales à haut rendement, assainir les terres, appliquer des engrais et des produits phytopharmaceutiques chimiques, chauffer les bâtiments d’élevage, etc. La gestion peut être intensive (investissement énergétique élevé) ou extensive (investissement énergétique faible). Cependant, même avec une stratégie de gestion intensive, la part de l'énergie anthropique dans le bilan énergétique de l'écosystème ne dépasse pas 1 %. Les organismes qui vivent au sein de l'agrocénose et qui ne sont pas liés aux objets de l'activité économique humaine sont constamment exposés à des facteurs anthropiques et sont obligés de s'y adapter.

Entre les biogéocénoses naturelles et artificielles, outre les similitudes, il existe également de grandes différences qu'il est important de prendre en compte dans la pratique agricole.

Les différences entre les agrocénoses et les biogéocénoses sont (Tableau 1) :

1. Faible diversité des espèces d'organismes vivants

Une ou plusieurs espèces (variétés) de plantes sont généralement cultivées dans les champs, ce qui entraîne un épuisement important de la composition spécifique des animaux, des champignons et des bactéries. De plus, l'homogénéité biologique des variétés végétales cultivées occupant grandes surfaces(parfois plusieurs dizaines de milliers d'hectares), est souvent la principale cause de leur destruction massive par des insectes spécialisés (par exemple le doryphore de la pomme de terre) ou des dégâts causés par des agents pathogènes (oïdium, rouille, champignons du charbon, mildiou, etc.).

2. Courts-circuits électriques

Dans une agrocénose, comme dans une biogéocénose, il y a des producteurs (plantes cultivées et mauvaises herbes), des consommateurs (insectes, campagnols, oiseaux, souris, renards, etc.) et des décomposeurs (champignons et bactéries). En même temps, le maillon obligatoire de la chaîne alimentaire est celui qui cultive les champs, les jardins et les récoltes. Mais, en raison du petit nombre d'espèces présentes dans l'agrocénose qui ont nombres élevés(plantes cultivées, mauvaises herbes, ravageurs, pathogènes), ses chaînes alimentaires sont courtes et simples.

3. Cycle incomplet des substances

Dans une biogéocénose naturelle, la production primaire de plantes (récolte) est consommée dans de nombreuses chaînes alimentaires (réseaux) et retourne à nouveau dans le système du cycle biologique sous forme de dioxyde de carbone, d'eau et d'éléments nutritifs minéraux. Dans une agrocénose, un tel cycle d'éléments est fortement perturbé, puisqu'une partie importante d'entre eux est irréversiblement éliminée par l'homme avec la récolte. Par conséquent, pour compenser leurs pertes et, par conséquent, augmenter la productivité des plantes cultivées, il est nécessaire d’ajouter constamment des engrais au sol.

4. Source d'énergie utilisée (énergie anthropique)

Pour la biogéocénose naturelle, la seule source d'énergie est le Soleil. Dans le même temps, les agrocénoses, en plus de l'énergie solaire, reçoivent une énergie supplémentaire anthropique, que l'homme a dépensée pour la production d'engrais, de produits chimiques contre les mauvaises herbes, les ravageurs et les maladies, pour l'irrigation ou le drainage des terres, etc. l'existence à long terme des agrocénoses est pratiquement impossible.

5. Sélection artificielle

Dans les écosystèmes naturels, il existe une sélection naturelle qui rejette les espèces et formes d'organismes non compétitives et leurs communautés dans l'écosystème et assure ainsi sa propriété principale - la stabilité.

Dirigé par l'homme, principalement pour maximiser la productivité des cultures agricoles.

6. Instabilité

Plus le nombre d’espèces composant une agrocénose est petit, moins cet écosystème est stable. La monoculture la moins stable (blé, riz, coton, etc.) nécessite pour son existence l'application d'engrais et de pesticides. Parmi les agrocénoses, les plus stables sont les écosystèmes multi-espèces, par exemple une prairie. L'instabilité de l'agrocénose tient aussi au fait que les mécanismes de protection des producteurs - les plantes cultivées - sont plus faibles que ceux des espèces sauvages, dont les adaptations ont été améliorées au cours de la sélection naturelle sur des millions d'années.

Tableau 1

Caractéristiques comparatives des écosystèmes naturels et des agrocénoses

Caractéristiques	Écosystème naturel	Agrocénose
1. Diversité des espèces	Beaucoup de sortes	Faible diversité des espèces, l'espèce dominante est déterminée par l'homme
2. Chaînes alimentaires	Chaînes alimentaires ramifiées	Courts-circuits de puissance
3. Cycle des substances		Incomplet, certains éléments sont repris par une personne
4. La nécessité pour les substances de pénétrer dans l’écosystème de l’extérieur	Absent
5. Productivité	Dépend des conditions naturelles	Haut, grâce à l'homme
6. Action de sélection	Sélection naturelle, les individus plus résistants restent	Sélection artificielle, les individus précieux pour l'homme restent
7. Autorégulation
8. Durabilité

7. Absence d’autorégulation complète

Les systèmes agricoles ne sont pas capables de s’autoréguler et de s’auto-renouveller, et sont menacés de mort en raison de la reproduction massive de ravageurs ou d’agents pathogènes. L'agrocénose est régulée par l'homme, et si elle n'est pas entretenue, elle s'effondrera et disparaîtra rapidement. Les plantes cultivées ne résisteront pas à la concurrence des espèces sauvages et seront évincées. A la place de l'agrocénose, apparaîtra une steppe dans un climat aride, et une forêt dans un climat plus froid et humide.

Ainsi, par rapport aux biogéocénoses naturelles, les agrocénoses ont une composition spécifique limitée de plantes et d'animaux, ne sont pas capables de s'auto-renouveller et de s'autoréguler, sont exposées à une menace de mort en raison de la reproduction massive de ravageurs ou d'agents pathogènes, et nécessitent une activité humaine infatigable pour les entretenir. Leurs avantages indéniables par rapport aux écosystèmes naturels résident dans leur potentiel illimité d’augmentation de la productivité. Cependant, leur mise en œuvre n'est possible qu'avec un soin constant et scientifiquement fondé du sol, un apport aux plantes d'humidité et de nutriments minéraux et une protection des plantes contre les facteurs abiotiques et biotiques défavorables.

• La similitude des écosystèmes naturels et des agrocénoses ;
• Différences entre écosystèmes naturels et agrocénoses.

1. Présence de trois groupes fonctionnels

(producteurs, consommateurs, décomposeurs)

Champ de blé

producteurs

consommateurs

décomposeurs

Similitudes de l'agrocénose avec un écosystème naturel :

2. Disponibilité des réseaux trophiques

cavalier

plantes

hibou

les chenilles

Caille

alouette

renard

souris

Réseau trophique de l'agrocénose

plantes

les chenilles

souris

cavalier

Caille

alouette

renard

hibou

Similitudes de l'agrocénose avec un écosystème naturel :

3. Structure à plusieurs niveaux

Similitudes de l'agrocénose avec un écosystème naturel :

facteurs abiotiques

Similitudes de l'agrocénose avec un écosystème naturel :

4. Influence des facteurs environnementaux

facteurs biotiques

Similitudes de l'agrocénose avec un écosystème naturel :

4. Influence des facteurs environnementaux

facteurs anthropiques

Similitudes de l'agrocénose avec un écosystème naturel :

5. Mangez souvent espèce - dominante

Espèce – dominante– une espèce qui prédomine dans un écosystème en termes de nombre et d’influence

Différences

caractéristiques

Écosystème naturel

1. Diversité des espèces

Agrocénose

De nombreuses espèces formant des réseaux trophiques très ramifiés

Il y a moins d'espèces, l'espèce dominante est déterminée par l'homme

Différences agrocénose et écosystème naturel :

caractéristiques

Écosystème naturel

2. Durabilité

Agrocénose

Instable, sans qu'une personne ne meure

Écurie

Différences agrocénose et écosystème naturel :

caractéristiques

Écosystème naturel

3. Action de sélection

Agrocénose

Valide sélection naturelle , des individus plus adaptés restent

La sélection naturelle est affaiblie et en vigueur selection artificielle , des individus précieux restent

Différences agrocénose et écosystème naturel :

caractéristiques

Écosystème naturel

4. Source d'énergie

Agrocénose

L'énergie solaire et l'énergie humaine (arrosage, désherbage, fertilisation, etc.)

Énergie du soleil

Différences agrocénose et écosystème naturel :

caractéristiques

Écosystème naturel

5. Cycle des éléments

Agrocénose

Certains éléments sont prélevés par celui qui récolte, le cycle est incomplet

Cycle complet

Différences agrocénose et écosystème naturel :

caractéristiques

Écosystème naturel

6. Autorégulation

Agrocénose

L'homme régule

Capable d’autorégulation

Différences agrocénose et écosystème naturel :

caractéristiques

Écosystème naturel

7. Productivité (création matière organique pendant la photosynthèse par unité de temps)

Agrocénose

Merci à l'homme

Dépend des conditions naturelles

Remplissez le tableau.

Communauté naturelle

Sélection naturelle

Agrocénose

Selection artificielle

Évaluer les forces motrices qui façonnent les écosystèmes naturels et artificiels :

• N'affecte pas l'écosystème ;
• Affecte l'écosystème ;
• L'effet sur l'écosystème est minime ;
• L'action vise à atteindre une productivité maximale.

Composition spécifique de la communauté

Communauté naturelle

Composition des espèces

Agrocénose

Moins/plus pour chaque poste.

Distribuer les caractéristiques :

Caractéristique générale caractéristique

caractéristiques uniquement pour uniquement pour

agrocénose naturelle

écosystèmes

Caractéristiques:

1. Substances inorganiques, absorbés par les producteurs du sol, sont retirés de l'écosystème.

2. Présence de décomposeurs dans l'écosystème.

3. L’écosystème s’effondre rapidement sans intervention humaine.

4. Présence de producteurs dans les chaînes alimentaires.

5. La principale source d’énergie est le soleil.

6. Les substances inorganiques absorbées par les producteurs du sol sont restituées à l'écosystème.

Caractéristiques:

7. L’écosystème est stable dans le temps sans intervention humaine.

8. Une partie de l'énergie ou substances chimiques peut être introduit artificiellement par l’homme.

9. Les humains ont peu d’influence sur la circulation des substances.

10. Caractérisé par une variété de niches écologiques.

11. Présence de consommateurs dans les chaînes alimentaires.

12. Les humains sont un élément essentiel des chaînes alimentaires.

Les écosystèmes naturels et les agrocénoses d'origine humaine ont Caractéristiques générales: _____________________.

Les différences sont dues à _________________

____________________________________.

Le but de la leçon :

• Former chez les étudiants un système de connaissances sur la structure et le fonctionnement des biocénoses créées par l'homme, sur les principales caractéristiques caractérisant une agrocénose.
• Apprendre aux écoliers à comparer la biogéocénose naturelle et l'agrocénose ; expliquer les raisons des similitudes et des différences identifiées et être capable de prédire leur évolution.
• Convaincre les lycéens qu’entre agrocénose et biogéocénose naturelle peut être atteint combinaison harmonieuse que les communautés naturelles ne devraient pas être complètement remplacées par des terres agricoles.
• Apprenez à appliquer les connaissances acquises dans la vie.
• Assurer l'assimilation du matériel à l'aide des ressources pédagogiques « Moyens électroniques de publication pédagogique « Ecologie » LLC « Drofa » CJSC « 1C ».

1. Moment organisationnel

La musique est activée avec des enregistrements de bruits de forêt et de chants d'oiseaux.

Adresse aux écoliers : « Nous avons des invités dans notre cours aujourd'hui, regardez-les et souriez, car vous êtes heureux de les voir ici aujourd'hui.

2. Test de connaissances.

(Les gars terminent la tâche donnée sur les feuilles au son de la musique)

1. Dans la liste donnée, recherchez et soulignez les noms des producteurs, des consommateurs et des décomposeurs de différentes couleurs.

Fougère, fourmi, cèpes, bactérie chimiosynthèse, libellule, ver de terre, bactérie putréfactive, cyanobactérie, lion, amanite mouche, cactus, humain.

2. Indiquez (indiquez par des chiffres) dans quel ordre les organismes suivants peuvent entrer dans la chaîne alimentaire : humains, algues unicellulaires, daphnies, sandre, goujon.

3. Parmi les affirmations données, soulignez les bonnes :

A. La source d’énergie des décomposeurs est l’oxydation des substances inorganiques.

B. Le nombre de consommateurs est généralement inférieur au nombre de producteurs.

B. L'écosystème le plus productif est l'océan mondial.

D. Les écosystèmes les plus improductifs sont les déserts.

D. Les écosystèmes hautement productifs se reproduisent eux-mêmes, contrairement aux écosystèmes peu productifs.

E. Les écosystèmes avec une faible diversité d’espèces sont instables.

G. L'existence de réseaux trophiques est une condition de la durabilité de l'écosystème.

H. Le mécanisme d'autorégulation des écosystèmes est la dérive génétique.

I. L'agrocénose est l'un des écosystèmes les plus stables, car l'effet de la sélection naturelle y est réduit.

4. Complétez le tableau à l'aide de la liste ci-dessous

Écosystèmes artificiels	Écosystèmes naturels

Taïga, étang, lac, prairie alpine, champ de blé, parc, île corallienne.

Quel est le nom de la biocénose naturelle ? (biogéocénose).

Comment s’appelle la biocénose artificielle ? (agrocénose).

Avec les étudiants, nous vérifions la tâche 4.

Le schéma suivant est écrit au tableau :

Travailler avec la définition de « agrocénose »

Du grec "agros" - champ, "bios" - vie, "cénose" - général.

Définition : l'agrocénose est une biocénose créée par l'homme.

Utiliser les moyens électroniques de la publication pédagogique "Ecology" LLC

"Outarde" JSC "1C" - fragment vidéo "Agrocénose et agroécosystème"

Passons au tableau et comparons la biogéocénose avec l'agrocénose. Le matériel est imprimé sur une feuille séparée.

Regardez le tableau et comparez quelle est la particularité de la biogéocénose artificielle ?

Caractéristiques comparatives des biogéocénoses et des agrocénoses.

Catégorie de comparaison	biogéocénose	agrocénose
Direction de l'action de sélection	La sélection naturelle opère, éliminant les individus non viables et préservant les adaptations aux conditions environnementales, c'est-à-dire que la sélection forme un écosystème stable.	L'action de la sélection naturelle est affaiblie par l'homme ; la sélection majoritairement artificielle est réalisée dans le sens de préserver les organismes avec une productivité maximale
Cycle des nutriments essentiels	Tous les éléments consommés par les plantes, les animaux et autres organismes sont restitués au sol, c'est-à-dire que le cycle est complètement bouclé.	Certains nutriments sont retirés du cycle avec la masse d'organismes cultivés et récoltés, c'est-à-dire que le cycle ne se produit pas.
Diversité des espèces et durabilité	En règle générale, ils se distinguent par une grande diversité d'espèces d'organismes entretenant des relations complexes les uns avec les autres, garantissant la stabilité.	Le nombre d'espèces est souvent limité à une ou deux ; les interconnexions des organismes ne peuvent pas assurer la stabilité.
Capacité d’autorégulation, d’auto-entretien et de chiffre d’affaires	Autorégulatrice, en constante rénovation, capable de remplacement dirigé d'une communauté par une autre (succession).	Régulé et contrôlé par l'homme à travers le changement facteurs naturels(irrigation), lutte contre les mauvaises herbes et les ravageurs, changement de variétés, augmentation de la productivité.
Productivité (quantité de biomasse créée par unité de surface)	Biomasse des écosystèmes terrestres dépasse de 3 fois la productivité des écosystèmes des océans mondiaux ; La principale production de biomasse est consommée par les consommateurs.	Occupant 10 % de la superficie, ils produisent 2,5 milliards de tonnes de produits agricoles par an ; sont nettement plus productives que les biogéocénoses

Comparez l'écosystème d'une prairie et d'un champ. Remplissez le tableau :

Similitudes entre agrocénose et biogéocénose naturelle.

1. Sont systèmes ouverts(par exemple, ils absorbent l'énergie solaire de l'extérieur).
2. Au sein de chacun d'eux se trouvent des facteurs d'évolution (sélection artificielle ou naturelle, lutte pour l'existence, variabilité héréditaire)
3. Ils ont une structure similaire (constitués de producteurs, de consommateurs, de décomposeurs).
4. Dans les deux biogéocénoses, la règle de la pyramide écologique s’applique.
5. La communauté repose sur des producteurs (organismes autotrophes) qui utilisent directement l'énergie du Soleil pour la synthèse de substances organiques.
6. Dans les biogéocénoses de tout type, il existe des chaînes alimentaires.

C'est intéressant:

Aux premières étapes du développement de l'agriculture agrocénosesétaient plus stables que les modernes. Les terres arables occupaient des zones relativement petites entourées de végétation naturelle. Le monde des animaux – régulateurs et pollinisateurs – était riche. Les plantes cultivées n’étaient pas des variétés pures et représentaient un mélange de formes aux qualités héréditaires différentes. Dans les années sèches, certaines formes ont survécu, dans les années humides, d'autres. Les mauvaises herbes dans les champs attiraient une variété d’insectes. Il y avait un système de connexions proche du naturel. De telles agrocénoses produisaient des rendements relativement faibles mais fiables, et les infestations de ravageurs étaient rares.

Avec le développement de l’agriculture commerciale intensive, la productivité des champs a augmenté, mais les marges de stabilité et de sécurité des écosystèmes ont fortement diminué. Il y a plus de 100 ans, la loi des rendements décroissants a été formulée, selon laquelle la production agricole conduit certainement à l'épuisement et à la dégradation des sols.

Avec développement écologie Il est devenu clair que seule une planification de la production agricole basée sur les principes écosystémiques pouvait suspendre l’application de cette loi.

L'avantage des méthodes biologiques de lutte antiparasitaire est leur action sélective uniquement sur certains parasites indésirables de l'agrocénose. types.

Riz. 1.
Les cavaliers et les mangeurs d'œufs sont des assistants humains dans la lutte contre les ravageurs agricoles :
en haut et en bas à gauche - femelles mangeuses d'œufs sur les œufs de l'insecte hôte
en haut à droite - cavalier de pucerons
en bas à droite - pucerons morts après le développement de parasites

Insectes mangeurs de feuilles en petites quantités, ils sont utiles pour les plantes cultivées. Leur activité éclaircit le couvert foliaire et améliore le régime lumineux pour photosynthèse. Avec une faible proportion de dégâts, les plantes repoussent rapidement le feuillage mangé sans perte de rendement global. Les espèces d'insectes qui consomment les plantes cultivées sont considérées comme nuisibles lorsqu'elles dépassent un certain niveau d'abondance et que leur activité commence à réduire le rendement. Ce niveau est appelé " seuil de nocivité « Si une espèce n’atteint pas le seuil de nocivité, elle n’est pas considérée comme nuisible et n’est pas combattue.

Les plantes cultivées varient considérablement dans leur résistance aux mauvaises herbes. La quantité de mauvaises herbes qui est préjudiciable à une espèce ne l’est presque pas pour une autre. Si nous considérons le rendement des semis purs comme un seul, alors dans les zones fortement désherbées, il laissera 0,75 pour le blé, 0,65 pour les pommes de terre, 0,56 pour le maïs, 0,42 pour le lin, 0,23 pour les betteraves sucrières et 0,23 pour le coton. Ainsi, le blé est la culture la plus résistante au colmatage. Lorsque 10 à 15 % du sol est recouvert de mauvaises herbes, les coûts du désherbage chimique dans les champs de blé ne sont généralement pas récupérés par l'augmentation du rendement et l'utilisation de pesticides peut être évitée.

Résoudre le problème.

Les chercheurs ont découvert que sur chaque mètre carré Dans les petits champs de choux, il y a en moyenne jusqu'à 69 chenilles blanches du chou, et dans un mètre carré de grands champs, pas plus d'une chenille n'a été trouvée. Dans le même temps, les ravageurs des grands et des petits champs sont plus concentrés dans la bande marginale d'agrocénoses de 30 à 40 mètres de large. Des résultats similaires ont été obtenus en tenant compte de la densité de population d'autres ravageurs des cultures : le complexe de l'altise crucifère, l'altise du lin, le granivore du trèfle et d'autres insectes phytophages. Pourquoi le nombre d’insectes ravageurs des cultures agricoles est-il significativement plus élevé en bordure des agrocénoses et des petits champs ? Quelles mesures peuvent être recommandées pour réduire le degré de dommages causés aux cultures par les insectes phytophages, en tenant compte des caractéristiques de leur répartition.

Fixation du matériel :

1. Notez les chaînes alimentaires dans les agrocénoses. Pourquoi les chaînes alimentaires dans l’agrocénose sont-elles petites ? Quelles conditions faut-il respecter lors de la création d'agrocénoses ?

Pourquoi les agrocénoses ne peuvent-elles pas prévaloir sur la planète ? A quoi cela pourrait-il conduire ?

Choisissez parmi les dispositions suivantes ce qui s'applique à l'agrocénose et ce qui s'applique à la biogéocénose :

• se composent d'un grand nombre d'espèces;
• capable de s'autoréguler;
• incapable de s'autoréguler;
• se composent d'un petit nombre d'espèces;
• tous les nutriments absorbés par les plantes sont restitués au sol au fil du temps ;
• une partie importante des nutriments est éliminée du sol et pour compenser les pertes, il est nécessaire d'appliquer constamment des engrais ;
• la seule source d'énergie est lumière du soleil;
• basique force motrice l'évolution est une sélection artificielle ;
• la principale force motrice de l’évolution est la sélection naturelle ;
• la prospérité, la conservation et la productivité élevée sont liées à l’activité humaine.

2. Réfléchissez à la raison pour laquelle la rotation des cultures est utilisée dans l'agrocénose ?

Devoirs:

Manuel de biologie générale pour les classes 10-11, édité par D.K. Belyaeva p.261-262.

1. Construisez un modèle d’écosystème d’aquarium artificiel en tenant compte de toutes les conditions nécessaires.

2. Élaborez votre propre schéma de rotation des cultures sur 5 champs, en tenant compte des exigences nécessaires.