Защити свою планету!
Меню сайта
Агроэкосистема
Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Агроэкосистема
30.Экологические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв.
Современные почвы характеризуются не только колоссальным антропогенным загрязнением, но и значительным снижением естественных природных механизмов, определяющих устойчивость и продуктивность экосистем, а также чистоту окружающей среды. Среди основных причин, приводящих к нарушению этих процессов, выступают дегумификация почвенного покрова, увеличение кислотности почв, нарушение гидрологического режима, переуплотнение почв и др. ухудшение экологического состояния почвенного покрова создает условия для продуцирования микроорганизмами необычайно токсичных веществ — микотоксинов, что может иметь непредсказуемые экологические последствия. В связи с этим следует поддерживать естественное плодородие почв. Основным направлением в решении этого вопроса является систематическое внесение органических удобрений. Для нечерноземных почв доза их составляет 6-7 т/га. Эффективным является и применение сидератов. Хорошие результаты дают применение соломы, 1 т которой эквивалентна 3,5-4 т навоза. Создание повышенного органического фона будет способствовать активизации биологических процессов в почве, что положительно скажется на обеспеченности растений питательными веществами и биологически активными соединениями, на лучшем фитосанитарном состоянии почв. В свою очередь, повышение этих показателей явится основой для экономии энергетических ресурсов. +вопрос 34.
31.Основные пути поступления биогенных веществ в водоемы.
Источники биогенных веществ:
селитебная зона (коммунально-бытовое хозяйство);
рекляционная зона и др.
32.Современные представления о структуре экологии. Задачи и объекты экологии. Экология – это наука об изучении отношений между организмами и всеми биологическими и функциональными факторами, в совокупности воздействующими на данные организмы и находящиеся под влиянием последних. Экология является теоретической базой охраны природы и изучает различные закономерности и законы при взаимодействии организмов и окружающей среды. Структура экологии:
Аутоэология – изучает экологию особей, то есть взаимодействие организмов с окружающей средой
Демэкология – экология популяций, их взаимоотношение с окружающей средой
Синэкология — экология сообществ, их взаимоотношение с окружающей средой
Экосистемная экология – изучает взаимоотношение сообществ с абиотической внешней средой.
Основные задачи экологии:
Разработка теорий функционирования систем
Оценка воздействия на структурно-функциональную организацию и динамику систем (всех иерархических уровней) внешних факторов, в том числе и антропогенных
Разработка теоретических основ конструирования устойчивых биогеоценозов с использованием моделирования и компьютеров
Разработка системы естественных тестов-индикаторов и критериев к наблюдениям за состоянием ЭС
Управление природными ресурсами
Объектами исследования экологии: являются биологические макросистемы (популяции, биоценозы) и их динамика во времени и пространстве.
33.Ваше представление о продуцентах, консументах и редуцентах.
Продуценты (автотрофы) – это те же фитоценозы, которые являются автрофными организмами, то есть вырабатывающие органическое вещество в процессе фотосинтеза и питающиеся неорганическими соединениями. Консументы (гетеротрофы) – это все зооценозы, питающиеся органической пищей. Делятся на сапрофиты, питающиеся простыми органическими соединениями, и голозои, питающиеся сложными органическими соединениями. Редуценты – гетеротрофные организмы, получающие энергию либо путем разложения мертвых тканей, либо путем поглощения растворенного органического вещества, выделяющегося самопроизвольно или извлеченного сапрофитами из растений и других организмов.
34.Пути предотвращения и снижения опасности загрязнения почв токсичными тяжелыми металлами.
Тяжелые металлы занимают особое место среди других токсикантов по масштабам загрязнения и воздействия на биологические объекты. ТМ являются микроэлементами, однако значительные концентрации их в настоящее время в почве делают их токсичными для живых организмов. По степени опасности ТМ делят на три класса:
Источник
Экологические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв
Органические удобрения.В качестве органических удобрений могут быть эффективны птичий помет, торф, городской мусор, осадки полей фильтрации (после соответствующей проверки и очистки), сапропели и другие материалы.
Создание повышенного органического фона способствует активизации биологических процессов в почве, что улучшает обеспеченность растений питательными веществами и биологически активными соединениями, а также фитосанитарное состояние почв. В свою очередь, высокий уровень этих показателей является основой экономии энергетических ресурсов.
Химическая мелиорация.Для ликвидации последствий загрязнения почв тяжелыми металлами важное значение имеют предупредительные меры, которые базируются на совершенствовании технологий производства, в том числе агрохимикатов. Хорошо очищенные отходы химической и машиностроительной промышленности после обогащения фосфором (до 100 г/кг отходов) представляют большую ценность для сельского хозяйства.
Для очистки сточных вод, применяемых в качестве удобрений, используют различные вещества: известняк, ионообменные смолы, синтетические сорбенты. Эффективными методами являются обратный осмос, вымораживание, электролиз. Заслуживает внимания способность многих микроорганизмов концентрировать некоторые металлы, что позволяет получать медь, уран и другие металлы микробиологическим путем и тем самым очищать сточные воды от присутствия тяжелых металлов.
Для ликвидации уже существующего загрязнения применяют материалы, связывающие тяжелые металлы в недоступные для растений формы (органические и минеральные удобрения, известь, цеолиты, синтетические смолы и др.). Рекомендуют также возделывать культуры, толерантные к загрязнению или используемые на технические цели.
Для сильно загрязненных территорий практикуют удаление загрязненного слоя с последующим извлечением тяжелых металлов путем перевода их соединений в подвижную форму и дальнейшего вымывания раствором РеС13 в кислой среде. Внесение в почву солей железа способствует улучшению ее физического состояния: происходит агрегирование почв за счет склеивающего эффекта железогуматных комплексов. По завершении очистки проводят комплексное окультуривание почвы: известкование, внесение органических и минеральных почвенной биоты.
Оценка загрязнения почв.
При оценке почв с учетом степени экологического неблагополучия учитывают физическую деградацию, химическое и биологическое загрязнения. При этом состояние территории оценивают согласно классификации степени экологического неблагополучия:
1. относительно удовлетворительное,
4. кризисное (зона чрезвычайной экологической ситуации),
5. катастрофическое (зона экологического бедствия).
Оценку почв можно проводить также с учетом интенсивности и характера загрязнений. В этом случае загрязнение почвы может иметь четыре уровня (категории):
2. умеренно опасное,
3. высоко опасное,
4. чрезвычайно опасное.
В зависимости от категории почв по степени загрязнения предъявляют иск предприятиям, учреждениям, организациям. Размеры ущерба предлагают определять путем использования утвержденных соответствующими постановлениями нормативов стоимости освоения новых земель взамен изымаемых для несельскохозяйственных нужд.
Указанные нормативы стоимости рекомендуют применять в объеме 100 % для IV категории загрязнения почв (чрезвычайно опасное загрязнение, при котором исключается возможность использования почв в сельскохозяйственном производстве). Для III категории загрязнения почв (высоко опасное загрязнение) размеры ущерба рекомендуется определять в объеме около 50 % нормативов стоимости, поскольку содержание токсичных веществ в почвах по большинству показателей превышает ПДК, а следовательно, использование таких почв ограничено (только под технические культуры без получения на них продуктов питания и кормов для животноводства); кроме того, требуется выполнение некоторых других мероприятий, что связано с затратами. Для II категории загрязнения почв (умеренно опасное) размеры ущерба составляют 25 % нормативов стоимости с учетом высокого содержания токсичных веществ в почвах.
Источник
Экологические основы сохранения и воспроизводства почв
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2014 в 16:03, контрольная работа
Описание работы
Цель данной работы – сформировать представление об агроэкологии как науке, имеющей огромное практическое значение.
Для достижения поставленной цели предполагается решить ряд логически взаимосвязанных задач:
— представить краткое историческое описание возникновения агроэкологии как отрасли науки, определить её проблемы и задачи;
— рассмотреть агроэкосистему как основной объект изучения агроэкологии;
— охарактеризовать основные экологические проблемы агроэкосистем;
Содержание работы
1.1. Краткая история создания агроэкологии, её проблемы и задачи….
4
1.2. Агроэкосистемы как основной объект изучения агроэкологии….
6
2. Экологические основы сохранения и воспроизводства почв………..
8
2.1. Экологические проблемы агроэкосистем………………………….
8
2.2. Основные направления природоохранной деятельности………….
13
Заключение…………………………………………………………………….
18
Список использованной литературы ……………………………………….
Файлы: 1 файл
Экология Вариант 6, вопрос 1.docx
1. Агроэкология как новейший раздел экологии……………………….
1.1. Краткая история создания агроэкологии, её проблемы и задачи….
1.2. Агроэкосистемы как основной объект изучения агроэкологии….
2. Экологические основы сохранения и воспроизводства почв………..
2.1. Экологические проблемы агроэкосистем………………………….
2.2. Основные направления природоохранной деятельности………….
Список использованной литературы ……………………………………….
Сельскохозяйственная экология, или агроэкология — раздел прикладной экологии, изучающий взаимоотношения культивируемых человеком организмов, их популяций и сообществ с окружающей средой.
Повышение плодородия почв является оной из самых важных проблем в сельскохозяйственном производстве. Поэтому охрану почв и рациональное их использование под воздействием антропогенного фактора вычленяют из системы, разрабатывающей общие принципы сохранения и восстановления природных ресурсов. Научной базой охраны окружающей среды обосновано считается экология, которая занимается, прежде всего, прогнозированием и оценкой возможных отрицательных последствий вызванных вмешательством хозяйственной деятельности человека в экосистему.
В последнее время важное значение приобретает изучение агроэкологии, практическое применение которой находится в области сохранения и рационального использования природных ресурсов. В частности одним из важнейших объектов агроэкологии является почва, оптимизация свойств которой предполагает сохранение и повышение плодородия. Таким образом, актуальность выбранной для исследования темы несомненна. Цель данной работы – сформировать представление об агроэкологии как науке, имеющей огромное практическое значение.
Для достижения поставленной цели предполагается решить ряд логически взаимосвязанных задач:
— представить краткое историческое описание возникновения агроэкологии как отрасли науки, определить её проблемы и задачи;
— рассмотреть агроэкосистему как основной объект изучения агроэкологии;
— охарактеризовать основные экологические проблемы агроэкосистем;
— изучить основные направления природоохранной деятельности в отношении агроэкосистем.
- Агроэкология как новейший раздел экологии
1.1. Краткая история создания агроэкологии, её проблемы и задачи
Агроэкология, или сельскохозяйственная экология, — комплекс наук, исследующих возможности сельскохозяйственного использования земель для получения растениеводческой и животноводческой продукции при одновременном сохранении сельскохозяйственных ресурсов (почв, естественных кормовых угодий, гидрологических характеристик агроландшафтов), биологического разнообразия и защите экологической среды обитания человека и производимой продукции от сельскохозяйственного загрязнения. [6, с. 8]
Агроэкология сформировалась как раздел экологии во второй половине ХХ века. Особенно быстро агроэкология развивается в последние два десятилетия в связи с резким ухудшением экологической ситуации в агросфере.
Идеи сохранения ресурсов сельского хозяйства высказывались уже в античные времена римскими прагматиками Колумеллой, Варроном и Плинием Старшим. Предтечи современной агроэкологии — А. Т. Болотов (1738-1833) и В. Р. Вильямс (1863-1939). Оба обосновывали необходимость оптимального соотношения между площадью пашни, естественных кормовых угодий и леса и поголовьем скота, при котором обеспечиваются частичная замкнутость круговоротов питательных веществ и сохранение плодородия почв — основного ресурса сельскохозяйственного производства. [5]
Учеными-агроэкологами решаются проблемы совершенствования структуры сельскохозяйственных земель за счет сокращения площади пашни на сильноэродированных почвах и севооборотов за счет использования почвовосстанавливающих культур; восстановления в почвах бездефицитного баланса питательных элементов и органических веществ за счет улучшения систем удобрений.
Развиваются исследования по контурно-мелиоративному и биологическом земледелию, селекции культур, устойчивых к вредителям, болезням и неблагоприятным экологическим условиям. Разрабатываются биологические методы защиты посевов от насекомых-вредителей и сорных растений. Изучаются вопросы приведения в соответствие поголовья скота и его структуры и реальных возможностей кормопроизводствава — емкости естественных пастбищ, которые деградируют из-за перегрузок в их эксплуатации в 2-5 раз. [6]
Главная задача агроэкологии — активизация биологического потенциала агроэкосистем и составляющих их элементов на всех уровнях (от отдельного растения и животного до всей агроэкосистемы) и замена значительной части антропогенной энергии внутренней энергией биологических процессов.
Агроэкология ориентирует на:
— селекцию адаптивных сортов растений и пород животных;
создание гетерогенных сортовых агропопуляций и сортосмесей растений и смешанных возрастных и породных групп скота;
— использование севооборотов, поликультур;
— формирование системы полезных симбиотических связей за счет повышения биологического разнообразия агроэкосистемы;
— экологическую оптимизацию структуры агроэкосистем.
Важный аспект агроэкологии — разработка методов воздействия на почвы и их население (фауну, микроорганизмы) с целью активизации процессов биологической азотфиксации, гумификации, деструкции остатков пестицидов и управления процессами минерализации органического вещества и нитрификации. Весь комплекс экологически обоснованных воздействий человека на почву объединяется адаптивной системой земледелия. [7]
1.2. Агроэкосистема как основной объект изучения агроэкологии
Основным объектом изучения сельскохозяйственной экологии является агроэкосистема. Агроэкосистема — это искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема сельскохозяйственных ландшафтов (полей, искусственных пастбищ, огородов, садов, виноградников, лесных насаждений и т.п.). Агроэкосистемы занимают примерно 10% всей поверхности суши (около 1,5 млрд га), но при этом поставляют человечеству более 90% всей пищевой энергии. [4]
Основой агросистемы является искусственный фитоценоз, состоящий из сельскохозяйственных растений, который обычно дополняется сообществом животных — насекомых, птиц, млекопитающих, земноводных. Агроэкосистема находится в непосредственной связи с естественными условиями среды — почвой, почвенной и атмосферной влагой, почвенными микроорганизмами.
Агроэкосистемы имеют некоторые черты, роднящие их с природными экосистемами. Это сходство обусловлено тем, что развитие и рост культурных растений в период вегетации происходит под действием солнечной энергии, как и в природных экосистемах. Однако для функционирования агроэкосистем кроме энергии солнечного света необходимы дополнительные виды энергии, связанные с проведением сева и уборки урожая, обработкой почвы, применением минеральных удобрений и пестицидов.
Агроэкосистемы создаются человеком для получения высоких урожаев, и поэтому их продуктивность выше биологической продуктивности природных биогеоценозов, хотя в значительной степени зависит от экономических и технических возможностей человека. Кроме того, при создании агроэкосистемы человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается прежде всего в ее упрощении. Зачастую человек создает сильно упрощенную монокультурную систему с господством популяций одного вида растений или животных. Примерами таких монокультурных систем является посадка хлопчатника, риса, чайного куста, винограда.
В природных экосистемах первичная растительная продукция используется животными и участвует в круговороте веществ, тогда как в агроэкосистемах урожай собирают для удовлетворения потребностей человека и на откорм скоту. Таким образом, в агроэкосистеме происходит удаление чистой растительной продукции, которая не поступает в цепи питания биоценоза, а, следовательно, наблюдается разрыв круговорота веществ в данном биогеоценозе.
Поскольку культивируемые человеком виды растений и животных созданы за счет искусственного отбора, направленного в основном на увеличение продуктивности, то такие виды неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами. Агроэкосистемы крайне неустойчивы и неспособны к саморегуляции, поэтому они не могут существовать без поддержки человека. [8]
В сфере аграрного производства на протяжении веков осуществляется процесс конструирования искусственного биогеоценотического покрова, реализуемый путем разработки и внедрения различных систем земледелия. И здесь в первую очередь необходимо разумно учитывать и максимально использовать естественный базис производства, определяемый ландшафтными особенностями конкретной территории. В ряду многоплановых аспектов столь актуальной проблемы, как экологизация сельского хозяйства, грамотные учет и оценка ландшафтной доминанты являются основополагающими и поэтому требует первоочередного внимания. Оптимизация природной среды — это поиск сбалансированного соотношения между эксплуатацией экосистем (рациональным использованием естественных ресурсов), их охраной и целенаправленным преобразованием. [7]
Между тем деятельность человека приводит к значительным и устойчивым изменениям природной среды. В следующей части работы рассмотрим основные экологические проблемы агроэкосистем, возникающие в результате воздействия на них антропогенного фактора.
- Экологические основы сохранения и воспроизводства почв
2.1. Экологические проблемы агроэкосистем
Мировая наука с тревогой оценивает возможные последствия для нашей планеты тех глубоких изменений природной среды, которые вызваны индустриальной и земледельческой деятельностью человека.
Возникновение и формирование биосферы на Земле протекало не менее 3,5—4 млрд. лет. Появление человека и его развитие, продолжающееся около 2 млн. лет, коренным образом изменило состояние биосферы. Сначала скотоводство и земледелие, затем создание городов и всех видов коммуникаций, опустошительные войны, техногенное загрязнение и разрушение отдельных компонентов биосферы — все это вместе взятое превратило человека в главную силу, преобразующую и во многом разрушающую природу планеты, особенно за последнее столетие. Наряду с атмосферой и гидросферой негативным антропогенным воздействиям подвергается и почвенный покров, или педосфера.
Всего в мире обрабатываемые почвы, за исключением пастбищ, занимают сегодня около 11% суши, а испорченные земли — овраги, выработанные карьеры, пустоши с разрушенным почвенным слоем — 3%, т.е. более 25% обрабатываемых земель. Если же считать и земли, выведенные из землепользования в связи с засолением, подтоплением и т.п., то за время своего существования человечество потеряло половину всех земель суши, пригодных для сельского хозяйства. Ежегодно в мире из-за деградации почв и отчуждения земель на несельскохозяйственные нужды теряется около 7 млн. га пахотных почв, т.е. площадь, которая могла бы прокормить 21 млн. человек. [8]
В агроэкосистемах к числу основных экологических проблем относят процессы эрозии и дефляции; загрязнение почв и природных вод химическими веществами, вымываемыми из минеральных удобрений и ядохимикатов; эвтрофирование водоемов; уплотнение, подкисление и понижение биологической активности почв; изменение видового состава, численности и распределения флоры и фауны и т. д. [4]
Эрозией называется процесс смыва почвы текущей водой. Аналогичный процесс, производимый ветром, — дефляцией.
Эрозию при стоке воды подразделяют на поверхностную — смыв плодородного слоя и подстилающей породы со всей поверхности почвы и линейную — смыв почвы и подстилающей породы по определенной линии.
Эродированные почвы на орошаемых участках отличаются обесструктуренностью, высокой плотностью, низкой водопроницаемостью и влагоемкостью. [4]
Ущерб от ирригационной эрозии многообразен: уменьшается мощность гумусового горизонта, вымываются питательные вещества, непроизводительно расходуются поливные воды, заиляются и загрязняются удобрениями и пестицидами водоприемники, размываются каналы, дороги, возникают овраги ирригационного происхождения, снижается урожайность возделываемых культур и качество сельскохозяйственной продукции.
Уплотнение почв возникает от воздействия ходовыми системами машинно-тракторных агрегатов. От плотности почвы зависят ее водно-воздушные, тепловые и биологические свойства. С уплотнением почв уменьшается их общая пористость, ухудшается доступ влаги к растениям, снижаются аэрация и скорость фильтрации воды, затрудняется распространение корней. Механизация сельскохозяйственных работ негативно влияет на плотность почвы, в особенности в условиях орошения. [7]
Дегумификация почв. Органическое вещество является важнейшей составляющей частью почвы, его содержание и формы в наибольшей степени определяют основное свойство почвы — плодородие. Плодородие почв (по И.С. Кауричеву) — это способность почв удовлетворять потребность растений в питательных элементах, воде, обеспечивать корневую систему достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития.
Источник