Факультет зоотехнии и биологии

Учебная дисциплина: Экология животноводства

ДОКЛАД

на тему: «Эколого-системная организация объектов животноводства, изменения в ферменных биогеоценозах: последствия нарушения экологических законов агробиоценозов».

Выполнил:

студент 1 курса группы Д-З 102

Рейхерт Мартин Игоревич

Москва, 2020

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...……3 Глава 1. Основные законы экологии.……………..…………………………………...5

Глава 2. Агробиоценозы……………………………………………………....………..8

2.1. Основные понятия …………………………………………………....…………...8

2.2. Признаки ……………………………………………………………...…………....8

Глава 3. Последствия нарушения экологических законов агробиоценозов.…..….10

Глава 4. Последствия нарушения экологических законов в сельскохозяйственных геотехсистемах…………………………………………………...……………………15Заключение……………………………………………………………………….……18

Список источников и литературы…………………………………….………………19

Введение.

Природопользование является основной формой взаимодействия между человеком и природой, направленной на использование природных ресурсов, свойств и качеств природных объектов для удовлетворения потребностей людей. Развитие человеческого общества связано с появлением новых технологий, новых производств и даже новых областей техники. Их возникновение обусловлено постоянно растущими потребностями людей. Федеральный закон Российской Федерации от 10 января 2002 года № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» обеспечивает такие возможности, допуская воздействия хозяйственной и иной деятельности на природную среду, исходя из требований охраны окружающей среды. Главные из этих требований сформулированы в форме законов, выполнение которых обязательно на всех этапах хозяйственной деятельности.

Рациональное природопользование предполагает взаимосвязь, взаимообусловленность и взаимодействие природной среды и человека на принципах экологического равновесия. Необходимо достижение оптимальных пропорций в масштабах, темпах единого процесса использования, охраны, воспроизводства природных ресурсов и объектов. Поэтому объективной реальностью являются не только удовлетворение потребностей людей, но и охрана и воспроизводство природных ресурсов и объектов. Таким образом, решение задач рационального природопользования направлено на:

  обеспечение условий существования человечества и получение материальных благ с целью удовлетворения потребностей сегодняшнего и будущих поколений людей;

  максимальное использование каждой единицы природного ресурса, изъятого из среды, а также свойств и качеств объектов природопользования в интересах многих потребителей;

  предотвращение или максимальное снижение возможных негативных последствий процессов производства или других видов человеческой деятельности;

  повышение и поддержание продуктивности природных ресурсов и объектов.

  обеспечение и регулирование освоения ресурсов природы.

Научно-технический прогресс способствует, с одной стороны, повышению уровня благосостояния людей и, следовательно, удовлетворению их возрастающих потребностей.

Но что же будет при нарушении экологических законов агробиоценоза? Чтобы ответить на этот вопрос нужно разобрать понятия агробиоценоза и экологические законы, что и будет рассмотрено в этом докладе.

Глава 1. Основные законы экологии.

Экология, как и любая другая наука, подчиняется основным законам, нарушив которые можно получить непоправимые последствия.

Ниже представлен перечень законов экологии, сформулированных учеными в различное время:

1. Закон биогенной миграции атомов (закон Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом происходит под влиянием организмов, в том числе и человека, который оказывает огромное влияние на биосферу, изменяя ее физический и химический состав.

2. Закон внутреннего динамического равновесия – главный в природопользовании, который помогает понять, что, если при незначительном вмешательстве в естественную среду в разумных пределах экосистемы способны саморегулироваться и восстанавливаться, а иначе они бы «угасли».

3. Закон генетического разнообразия – все живое имеет тенденцию к увеличению биологической разнородности.

4. Закон константности (по Вернадскому) – количество живого вещества биосферы (за определенное геологическое время) есть величина постоянная (правило заполнения экологических ниш).

5. Закон максимума биогенной энергии (закон Вернадского-Бауэра) - любая биологическая система, находящаяся в состоянии «стойкого неравенства», развиваясь, увеличивает свое влияние на среду, т.е. в природе выживают те виды, которые в процессе эволюции увеличивают биогенную геохимическую энергию.

6. Закон минимума (по Ю. Либиху) – стойкость организма определяется самым слабым звеном в цепи ее экологических потребностей. Если развитие организма вкладывается в минимум экологических факторов, то он выживает, если нет, то гибнет.

7. Закон оптимальности: никакая система не может суживаться или расширяться в бесконечности. Эти размеры зависят от условий питания и факторов существования.

8. Закон равнозначности условий жизни: все условия среды, необходимые для жизни, играют равнозначные роли.

9. Закон развития окружающей среды – любая система развивается лишь за счет использования материально - энергетических и информационных возможностей окружающей среды (ОС).

Следствия этого закона:

1) Абсолютно безотходное производство невозможно.

2) Любая высокоорганизованная система является угрозой для менее организованной, поэтому в биосфере Земли невозможно повторное зарождение жизни.

3) Биосфера Земли, как система, развивается за счет внутренних и космических ресурсов.

10. Закон толерантности (закон Шелфорда) – лимитирующим фактором для организма может быть как min, так и max экологического влияния, диапазон между которым и определяет степень выносливости (толерантности) к данному фактору, т. е. любой излишек вещества или энергии в экосистеме – это враг или загрязнитель.

11.Закон грунтоистощения (уменьшение плодородия) – нарушение плодородия почв происходит за счет их использования или нарушения естественного почвообразования.

12. Закон физико-химического единства живого вещества (по Вернадскому) - все живое вещество Земли имеет единую физико-химическую природу.

13. Закон ограниченности природных ресурсов – все природные ресурсы Земли являются конечными. Все крупномасштабные изменения на земле (циклоны, извержение вулканов) имеют суммарную энергию, не превышающие 1 % от энергии солнечного излучения (правило одного процента).

14. Закон пирамиды энергий, правило 10 % – в соответствии с экологической пирамидой, каждый последующий трофический уровень ассимилирует не более 10% энергии предыдущего. Повышение этой величины недопустимо, т. к. может произойти полное исчезновение популяций. Данный закон служит ограничителем для практических целей в хозяйственной деятельности человека и природопользования.

15. Правило обязательного заполнения экологических ниш – пустующая экологическая ниша всегда должна быть заполнена.

16.Правило «мягкого» управления природой – заключается в опосредованном, направляющем, восстанавливающем экологическом балансе управления природными ресурсами.

17. Закон экологической корреляции – в системе все виды живого вещества и абиотические экологические компоненты функционально отвечают один другому. При выпадении одной части системы (вида) приводит к выключению связанных с ней других частей.

18. Четыре закона экологии по Б. Коммонеру:

1. Все связано со всем.

2. Все должно куда-то деваться.

3. Природа «знает» лучше (предостерегает от самоуверенности).

4. Ничто не проходит напрасно (за все надо платить).

19. Согласно научным работам американского эколога Д.Чираса (1991-1993 годы): «Природа существует вечно (с точки зрения человека) и сопротивляется деградации, благодаря этим законам экологии».

Данная работа посвящена последствиям нарушения человеком экологических законов при организации сельского хозяйства, в частности ведении фермерских хозяйств.

Глава 2. Агробиоценозы.

2.1. Основные понятия

Агробиоценоз (от греческого agros — поле и биоценоз) — совокупность организмов, обитающих на землях сельскохозяйственного пользования.

Агробиоценоз – искусственно созданное для получения сельскохозяйственной продукции биотическое сообщество растений, грибов, микроорганизмов и животных.

Новые формирующиеся на освоенных для сельского хозяйства землях биоценозы, всегда существенно отличающиеся от биоценозов первичных биотопов, Г,Я- Бей-Биенко (1957) предложил называть агробиоценозами.

Б.М.Миркин, Г.С.Розенберг и Л.Г.Наумова дают несколько иную характеристику агробиогеоценоза. Они считают, что агробиогеоценоз — это полевой участок, который представляет собой совокупность агробиоценоза и почвы с прилегающим слоем атмосферы. Агробиогеоценоз, по авторам, — элемент агроэкосистемы. Экосистема — безранговое понятие, совокупность биогенных и абиогенных компонентов участка суши, используемого для производства сельскохозяйственной продукции (растительной и животной).

Биогеоценоз, по Н.Ф.Реймерсу, больше напоминает то, что Б.М.Миркин и его соавторы называют агроэкосистемой. В то же время термином «агроэкосистема» нередко обозначают и теплицы, и оранжереи, и поля, и животноводческие фермы, и индивидуальные или коллективные хозяйства, и аграрные ландшафты, и агросферу.

2.2. Признаки.

Агробиоценозы не изолированы от общей природной среды. Оставаясь элементарными частями биосферы, они испытывают влияние компонентов естественных биогеоценозов — диких организмов и неорганической среды Земли. Вместе с тем в той или иной мере влиянию человека (сельскохозяйственного производства) подвержены все естественные экосистемы. Иными словами, биосфера включает в качестве элементарных единиц и естественные, и искусственные экосистемы, тесно взаимосвязанные и взаимодействующие как единое целое.

Агроэкосистема (агробиоценоз) - неустойчивая, искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема с целью производства сельскохозяйственной продукции (поля, пастбища, огороды, сады, виноградники и др.).

По сравнению с естественными биоценозами агроэкосистемы имеют отличия:

в них резко снижено разнообразие живых организмов;

виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором и обладают слабо выраженными механизмами саморегуляции;

получают дополнительный поток энергии благодаря деятельности человека и т.п.

В агробиоценоз могут вводиться вирусы, бактерии, грибы и другие сверхпаразиты — возбудители болезней вредителей культурных растений. В состав агробиоценоза вводят другие полезные организмы, например, дождевых червей. Во многих странах (США, Япония, Франция и др.) созданы специальные предприятия для их размножения. Червей вводят в агробиоценоз, и под их влиянием свойства почвы улучшаются.

Следовательно, агробиоценоз — это биологическая система, состоящая из производителей органического вещества (организмов-продуцентов) и его потребителей (консументов и редуцентов).

Глава 3. Последствия нарушения экологических законов агробиоценозов.

Различают два основных типа биоценозов: естественный и антропогенный. Первый тип - это биотическое сообщество, в функционировании которого отсутствует влияние деятельности человека. Второй тип (или агробиоценоз) - это неустойчивая, искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема культурных полей (поля, искусственные пастбища, сады, виноградники и т.п.).

Любой агробиоценоз представляет собой единое целое, и изменение его отдельных частей, например, тех или иных популяций растений или животных, неизбежно приведет к более или менее выраженным преобразованиям всей биологической системы.

Наиболее податливая часть агробиоценоза — почва. Распашка и другая механическая обработка в корне меняют ее состав и структуру, микробиологические процессы, протекающие в ней, растительный покров и животный мир. В результате нарушается сложившийся в биогеоценозе нормальный цикл круговорота веществ.

Для повышения продуктивности агробиоценозов в текущем столетии стали широко применять химические удобрения. Ежегодно в мире на поля вносят не менее 60 млн т питательных веществ. Это позволило удовлетворить потребности растений в азоте, фосфоре, калии и других элементах и тем самым резко повысить урожайность основных продовольственных и технических культур.

Использование химических удобрений и пестицидов наряду с положительными результатами приводит к серьезным отрицательным последствиям, которые в конечном счете неблагоприятно сказываются на природной среде и продуктивности агробиоценозов.

Ежегодный избыток соединений азота в биосфере составляет около 10 млн т. Поэтому необходимо разумное ограничение поступления азота в окружающую среду. В качестве одного из средств регулирования азотного цикла в природных и особенно агробиоценозах может быть применение ингибиторов нитрификации.

Основное условие формирования высоких урожаев — наличие в почве питательных элементов в доступных формах и в должном соотношении. Основными биогенными элементами являются углерод, азот, фосфор, калий и т. д. Естественные биоценозы — это устойчивые саморегулирующиеся системы, тогда как агробиоценозы — это системы с разрушенными обратными связями, которые могут существовать только при целенаправленной регулирующей деятельности человека.

Наряду с механизацией и электрификацией мощным фактором повышения продуктивности агробиоценоза служит орошение. Его необходимо проводить грамотно, с учетом почвенных условий и возделываемой культуры, чтобы исключить ирригационную эрозию и засоление почвы. Всегда следует помнить, что агробиоценозы весьма хрупки и уязвимы. Управление агробиоценозами должно базироваться на точных знаниях и контролируемых технологических действиях.

Необходимо проводить мероприятия по оптимизации агробиоценоза, привлекая одни виды организмов и отпугивая другие. Для борьбы с вредителями огородно-садовых насаждений используют птиц. Для них делают приманки, строят скворечники. Скворцы собирают корм для своих птенцов преимущественно на земле. Для сбора личинок колорадского жука скворцами польские орнитологи рекомендуют на картофельных полях устанавливать скворечники.

Сорняки, обладающие глубокой корневой системой, извлекают минеральные вещества из недоступных культурным растениям глубинных слоев почвы. Питательными веществами, добытыми сорняками из глубин грунта, обогащается поверхностный слой почвы, и это способствует улучшению условий роста и развития культурных растений. Сорняки в известной мере защищают почву от эрозии, препятствуя перемещению элементов минерального питания растений за пределы агробиогеоценоза. Сорные растения разнообразят видовой состав агробиоценоза, способствуя увеличению численности связанных с ними видов животных и особенно насекомых. Стимулируется возникновение новых симбиотических связей, приближающих агробиоценоз к естественному сообществу. Многовидовой состав агробиоценоза препятствует непомерному размножению насекомых-доминантов, способных причинить существенный вред посевам. Посевы без сорняков чаще поражаются Вредителями.

В США уплотнение и разрушение почвы, вызванные широким использованием тяжелой и сверхтяжелой техники, приобрели, по свидетельству американских ученых, характер национальной трагедии, ежегодный ущерб оценивается в 1,8 млрд долларов. Не меньший вред наносит уплотнение и почвам России. Однако эта цифра резко преуменьшена, так как учитывают лишь прямые последствия, связанные с потерей урожая, разрушением образовавшихся при уплотнении глыб почвы и дополнительным расходованием топлива. На самом деле урон от уплотнения значительно более высокий и разнообразный. И хотя продуктивность агробиоценозов пока растет, результаты негативных процессов инерционно накапливаются и уже ясно проявляются в виде дегумификации почвы, увеличения ее твердости и плотности, уменьшения скважности, влажности и содержания структурных агрегатов, снижения биологической активности, супрессивности, т.е. устойчивости к фитопатогенам, в результате чего резко возрастает содержание вредной грибной микрофлоры.