11. Город как антропогенная экологическая система.

Урбоэкосистема (городская экосистема) — неустойчивая природно‑антропогенная система, состоящая из архитектурно‑строительных объектов и резко нарушенных естественных экосистем.

Отличия урбоэкосистемы от природных экосистем

Зависимость от внешних ресурсов. Город не может существовать в пределах своих границ: потребляет воду, энергию, пищу, сырьё извне; зависит от сельского хозяйства, электростанций, водозаборов за пределами города.

Сверхоткрытость системы. Интенсивный обмен веществом и энергией с окружающей средой: огромные потоки ресурсов на входе; масштабные выбросы отходов на выходе.

Гетеротрофность. Город — экосистема гетеротрофного типа: он не производит первичную биомассу, а потребляет её, произведённую в других экосистемах.

Нарушение естественных циклов. Круговороты веществ разомкнуты: отходы не перерабатываются внутри системы; питательные вещества не возвращаются в почву.

Низкая биомасса при высоком метаболизме. Биомасса (в основном люди и домашние животные) во много раз меньше потока потребляемых ресурсов.

Преобладание техногенных процессов. Естественные процессы заменены техническими: вместо фотосинтеза — сжигание топлива; вместо естественных биогеохимических циклов — инженерные коммуникации.

Неустойчивость. Город не способен к саморегуляции без постоянного человеческого управления.

Компоненты городской экосистемы: Природная подсистема (атмосфера, гидросфера, литосфера, биота). Антропогенная подсистема (жилые и общественные здания, промышленные объекты, транспортная инфраструктура, инженерные сети, зоны отдыха и рекреации, места складирования отходов)

Основные экологические проблемы городов: загрязнение атмосферы, водных ресурсов, деградация почв, шумовое и электромагнитное загрязнение, накопление твёрдых отходов:

Примеры устойчивых городов

Стокгольм (Швеция) — признан самой «зелёной» столицей Европы, активно использует возобновляемую энергию, имеет развитую систему общественного транспорта.

Масдар‑Сити (ОАЭ) — первый город, полностью работающий на солнечной и ветровой энергии, без автомобилей с ДВС, с полной переработкой отходов.

Копенгаген (Дания) — лидер по развитию велосипедной инфраструктуры, стремится стать углеродно‑нейтральным к 2025 году.

12. Понятие об агроценозе, его типы.

Агроценоз — искусственная экосистема, созданная человеком для получения сельскохозяйственной продукции. В отличие от естественных биоценозов, агроценозы не способны к саморегуляции и существуют только при постоянном участии человека. Примеры агроценозов: поле кукурузы, виноградник, яблоневый сад, огород, плантация чая, картофельное поле и т. д.

Компоненты агроценоза:

продуценты: культурные растения (пшеница, картофель, виноград и др.) и сорняки;

консументы: насекомые, птицы, грызуны, хищники (например, божьи коровки, поедающие тлю);

редуценты: бактерии и грибы, разлагающие органические остатки.

Отличия агроценоза от естественной экосистемы:

Видовое разнообразие: в агроценозах оно резко снижено — обычно культивируют 1–3 вида растений, что обедняет состав животных, грибов и бактерий.

Источник энергии: помимо солнечной энергии, агроценоз получает дополнительную энергию от человека (удобрения, орошение, обработка почвы, защита от вредителей).

Круговорот веществ: в естественных экосистемах он полный и замкнутый; в агроценозах — неполный и разомкнутый, так как человек изымает большую часть биомассы с урожаем.

Устойчивость: естественные экосистемы устойчивы и саморегулируемы; агроценозы неустойчивы и требуют постоянного вмешательства (прополка, подкормка, борьба с вредителями).

Отбор: в природе действует естественный отбор; в агроценозах преобладает искусственный отбор, направленный на повышение урожайности культурных видов.

Продуктивность: агроценозы могут давать высокую продуктивность на единицу площади, но только при интенсивном уходе.

Типы агроценозов

Агроценозы классифицируют по типу сельскохозяйственного использования территории:

1. Полевые агроценозы: временные сообщества, ежегодно обновляемые посевом культурных растений. Примеры: пшеничное поле, картофельная плантация, посевы кукурузы, льна, подсолнечника. Особенности: короткий жизненный цикл (1 сезон); высокая зависимость от агротехники (вспашка, удобрения, гербициды); часто монокультура (один вид растения на поле).

2. Садовые агроценозы: многолетние насаждения плодовых или декоративных культур. Примеры: яблоневый сад, виноградник, плантация цитрусовых, чайный сад, ореховая роща. Особенности: длительный срок существования (10–50 лет); требуют регулярного ухода (обрезка, подкормка, защита от болезней); более сложная структура, чем у полевых (ярусность, подлесок).

3. Лугово‑пастбищные агроценозы: естественные или улучшенные травяные угодья, используемые для выпаса скота или заготовки сена. Примеры: пастбища, сенокосы, сеяные луга. Особенности: умеренная антропогенная нагрузка (выпас, скашивание); поддерживается видовое разнообразие трав; важна ротация выпаса для предотвращения деградации.

4. Огородные агроценозы: небольшие участки для выращивания овощных и зеленных культур. Примеры: огород с томатами, огурцами, капустой, зеленью. Особенности: интенсивный уход (полив, подкормка, мульчирование); частая смена культур (севооборот); высокая продуктивность на малой площади.

5. Плантационные агроценозы (тропические и субтропические): крупные монокультурные насаждения в тёплых регионах. Примеры: кофейные плантации, чайные плантации, банановые плантации, каучуковые плантации. Особенности: высокая специализация; большие площади; зависимость от климатических условий и трудоёмкость ухода.

6. Аквакультурные агроценозы: искусственные водные экосистемы для выращивания гидробионтов. Примеры: рыбные пруды, фермы по выращиванию креветок, устриц, водорослей. Особенности: контроль качества воды и кормления; риск заболеваний из‑за высокой плотности посадки; могут быть интегрированы с растениеводством (рисово‑рыбные системы).