Агроэкосистемы, города и биоразнообразие
Поле и город тоже содержат живые сообщества и потоки вещества. Сравним их с природными системами без мифа, что всё созданное человеком полностью «вне природы».
Федеральная программа · базовый уровень · 11 класс
Сообщества и экологические системы
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Природные и антропогенные экосистемы
- Агроэкосистемы и их биологическое и хозяйственное значение
- Урбоэкосистемы и их биологическое и хозяйственное значение
- Биоразнообразие и устойчивость
- Сохранение разнообразия видов, генов и экосистем
Как это устроено
Агроэкосистема получает дополнительные потоки вещества и энергии от человека: семена, удобрения, орошение, механическую обработку и удаление урожая. Низкое разнообразие выращиваемых культур может повышать риск некоторых вспышек вредителей или болезней, но не означает, что каждое поле биологически «пустое» или всегда менее устойчивое по каждому показателю. Нужны данные о почве, севообороте, краевых участках и способах управления.
Город содержит улицы и здания, но также почву, растения, насекомых, птиц, микроорганизмы и воду. Застройка меняет нагрев, сток, освещение и связность местообитаний; город получает ресурсы извне и вывозит отходы. Поэтому урбоэкосистему нельзя представлять как полностью замкнутую систему. Парки и озеленение могут приносить пользу, но эффект зависит от пород деревьев, площади, ухода, водного режима и контекста.
Биоразнообразие описывают не только числом видов. Генетические различия внутри вида, видовой состав и разнообразие экосистем могут изменяться независимо. Связь разнообразия с устойчивостью часто положительна для определённых функций и условий, потому что виды могут частично дополнять друг друга, однако это не закон «каждый новый вид всегда улучшает любой показатель». Важны функции видов, сеть взаимодействий, масштаб и характер воздействия.
Сохранение биоразнообразия сочетает охрану местообитаний, уменьшение фрагментации, контроль загрязнения и бережное использование ресурсов. Красная книга фиксирует оценку состояния охраняемых или угрожаемых видов на соответствующем уровне, но отсутствие вида в конкретном списке не доказывает, что он везде благополучен. Наблюдения граждан могут помогать, если вид определяется верно, место и дата записаны, а животных и растения не беспокоят.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Антропогенная экосистема
Экосистема, чьи структура и процессы существенно созданы или изменены деятельностью человека, хотя в ней продолжают действовать природные процессы.
Пример: Посевное поле требует управления, но в нём также действуют микробы, насекомые и погодные условия.
- Агроэкосистема
Экосистема сельскохозяйственного участка с выращиваемыми организмами, сопутствующими видами, почвой и управляемыми человеком потоками ресурсов.
Пример: Пшеничное поле включает культуру, сорные растения, опылителей, вредителей, хищников, почвенных микробов и внесённые вещества.
- Урбоэкосистема
Экосистема городской территории, где здания, инфраструктура, импорт ресурсов и деятельность людей сочетаются с почвой, воздухом, водой и живыми организмами.
Пример: Городской парк связан с дорогами, ливнёвым стоком, птицами, насекомыми и городским тепловым режимом.
- Монокультура
Выращивание одной культуры на участке в выбранный сезон или период; её нельзя автоматически считать участком с единственным живым видом.
Пример: На пшеничном поле растёт одна основная культура, но остаются многочисленные почвенные организмы.
- Урожай
Количество собранной человеком полезной продукции за период с определённой площади или хозяйственного объекта.
Пример: Масса зерна в т/га — хозяйственный показатель, не равный всей биологической продукции поля.
- Биоразнообразие
Разнообразие жизни на уровнях генетических различий, видов и экосистем, оцениваемое с учётом состава и распределения, а не только одного общего числа видов.
Пример: Два леса с одинаковым числом видов могут различаться генетическим разнообразием и распределением видов.
- Генетическое разнообразие
Различия наследственного материала между особями и популяциями вида, важные для эволюционных возможностей и некоторых ответов на изменения среды.
Пример: Разные популяции сельскохозяйственной культуры могут нести варианты генов, полезные при селекции.
- Функциональное разнообразие
Разнообразие экологических ролей и признаков организмов в сообществе, не сводящееся к количеству названных видов.
Пример: Сообщество с опылителями, хищниками и редуцентами имеет разные функциональные роли.
- Экосистемная услуга
Польза, которую люди получают от процессов экосистем, при условии конкретного описания механизма и получателя.
Пример: Опыление культур некоторыми насекомыми влияет на образование плодов.
- Зелёная инфраструктура
Связанные озеленённые пространства города, планируемые для экологических функций и человеческого использования.
Пример: Деревья, парки и дождевые сады могут уменьшать перегрев и помогать задерживать ливневый сток при подходящем устройстве.
- Фрагментация местообитания
Разделение прежде более связной среды на меньшие участки с изменением перемещения организмов и условий на границах.
Пример: Дорога может затруднять передвижение некоторых животных между частями леса.
- Охраняемая территория
Участок с установленным режимом охраны природы и ограничениями деятельности, направленными на сохранение природных комплексов или видов.
Пример: В заповеднике действует специальный режим, поэтому посещение и сбор растений ограничены.
Пример по шагам
В городе разбили парк из одного быстрорастущего вида дерева. Стало ли биоразнообразие и устойчивость обязательно максимальными?
- Озеленение добавило местообитание и некоторые функции по сравнению с голой площадкой.
- Но один вид деревьев не обеспечивает всё генетическое, видовое и функциональное разнообразие; нужны данные о кустарниках, травах, почве, насекомых и связности парка.
- Устойчивость к конкретной болезни, засухе или перегреву проверяют отдельно, а не выводят из одного показателя.
Вывод: Пользу парка признают, но состав и устойчивость оценивают по нескольким измерениям и реальным угрозам.
Практическая работа
Сравнение трёх типов участков
- На открытых фотографиях или карте выберите лес, поле и городской парк одинаковой примерной площади.
- Составьте таблицу: основные продуценты, видимые местообитания, признаки человеческого управления и потоки ресурсов извне.
- Предложите для каждого участка два измерения биоразнообразия и одну меру охраны, отделив наблюдаемое от предполагаемого.
Что можно заключить: Одинаковая площадь не делает участки функционально одинаковыми; для выводов нужны данные и критерии сравнения.
Безопасность: Не заходите на сельскохозяйственные поля без разрешения и не собирайте растения или животных на охраняемых территориях.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.