Выделение пищевых цепей в искусственной экосистеме

Исследовательская работа по теме: «Аквариум – искусственная экосистема. Обитатели аквариума».

Исследовательская работа по теме: «Аквариум – искусственная экосистема. Обитатели аквариума».

Актуальность:

В наше время, век техники, скорости темпа жизни так не хватает человеку общения с природой и, наверное, поэтому часто у человека возникает потребность воссоздания частички природы у себя дом, в офисе. Актуальность моей работы заключается в том, что многие желают завести аквариум, а как это правильно сделать, как создать искусственную эко систему не знают.  

 Причины обращения к теме:

Человек издавна интересовался подводным миром, населенным животными и растениями. Когда появились акваланги, дающие возможность по несколько часов находится под водой, люди с интересом стали наблюдать за рыбами в их природном окружении, изучать их способ жизни. И тогда появилась идея создать частицу подводного мира рядом с собой, так появились аквариумы.

Вот и я решил провести исследование уголка подводного мира. Меня заинтересовала эта тема, и я решил узнать, как появился первый аквариум, про обитателей аквариума, как содержать и ухаживать за аквариумом.Мне бы хотелось доказать, что аквариум – это живая система и вмешательство человека в эту систему может быть как благоприятным, так и неблагоприятным.    

Цель :

исследовать аквариум, как искусственную экосистему

  Задачи :

1. доказать, что аквариум – это искусственная экосистема, которая не может существовать без участия  человека
2. познакомиться с обитателями аквариума
3. воспитывать бережное отношение к окружающей природе.
4. написать работу, научиться и  научить ребят создавать искусственную экосистему – аквариум

Гипотеза:

предположим, что жизнь экосистемы аквариума   возможна без вмешательства человека

  Объект исследования:

 аквариум и аквариумные рыбки.

   Предмет исследования:

взаимодействие живых и неживых компонентов.

    Методы исследования:

1. поиск: собрать и изучить информацию в книгах, журналах, расспросить родителей, знакомых.
2. наблюдение: за рыбками в аквариуме
3. систематизация и сравнительный анализ полученной информации.

На основе собранного материала я создам копилку советов для начинающих аквариумистов из жизни аквариумных рыбок, а, самое главное, попытаюсь устроить свой аквариум.

1.Введение.

История возникновения и развития аквариумоводства в нашей стране своими корнями уходит в далекую эпоху.

Имеются летописные материалы, свидетельствующие о том, что в богатых домах встречались «склянки» с диковинными заморскими рыбами. Царь Иван Грозный неоднократно получал от заморских послов и купцов в качестве даров золотых рыбок в стеклянных шарах.  

Первый в России аквариум с экзотическими рыбками был создан при дворе царя Алексея Михайловича.

При Петре I очень  дорогие, но модные «склянки» с диковинными рыбками стали появляться и у некоторых приближенных царя.

Но в царской России аквариум был все же роскошью, доступной немногим. Подлинного расцвета аквариумоводство в нашей стране  достигло после Великой Отечественной войны.

Сейчас аквариумы можно встретить во многих домах, офисах и учреждениях. Все это является свидетельством массового развития аквариумоводства в нашей стране.

2.Аквариум – как экосистема

Экосистема – это единство живых организмов и их среды обитания, в котором живые организмы разных профессий, способны совместными усилиями поддерживать круговорот веществ.

Аквариум – это искусственный водоем или стеклянная емкость с водой для содержания рыб, водных животных и растений.

В аквариуме происходит большинство физических, химических и биологических процессов, свойственных природным водоемам. Чтобы круговорот веществ в экосистеме был замкнут, живые организмы в аквариуме должны быть разных «профессий»:

- «производители» («кормильцы») – живые организмы, главным образом растения. Они дают кислород и органические вещества, а получают углекислый газ и минеральные вещества.

- «потребители» («едоки») – живые организмы, т. е. рыбы, рачки. Они дают углекислый газ и органические вещества, а получают кислород и питательные компоненты.

- «разрушители» («мусорщики») – живые организмы такие, как микробы, улитки. Они также дают углекислый газ и минеральные вещества, а получают кислород и органические вещества.

Среда обитания живых организмов аквариума - вода, грунт, воздух, свет.

3. Анкетирование и обработка полученных результатов.

Анкетирование учеников 4-х классов МБОУ «ООШ № 5». В процессе было опрошено 23 человека.

Результаты анкетирования

По итогам работы с анкетами мне удалось выяснить, что моим  сверстникам нравится наблюдать за обитателями аквариума, хотят иметь его у себя дома, но не знают, как сделать жизнь экосистемы в аквариуме жизнеспособной.

4.Биологическое равновесие

Самым важным фактором нормального функционирования аквариума является биологическое равновесие. Если вода в аквариуме кристально чистая, растения пышные и сочные, грунт чистый, без скопления органики, отсутствуют бурые и зеленые водоросли, а рыбки с расправленными плавниками резво гоняют по аквариуму – то в аквариуме установилось биологическое равновесие.Под биологическим равновесием понимают состояние аква-системы, при котором в результате биологических и химических реакций продукты жизнедеятельности и пищевые остатки успевают разложиться и усвоиться, не вызывая отрицательной реакции живых организмов (рыб, растений, моллюсков).Для поддержания биологического равновесия в аквариуме используются также различные приспособления: Фильтры, терморегуляторы, термометры и многое другое.  
                        Среда обитания. Вода.

Неотъемлемая часть аквариума – это вода, среда обитания рыб и растений. Вода из водопровода мутная, белого цвета, содержит большое количество хлора, который убивает вредных микробов. Опасен он и для рыб.

Вывод: в водопроводную воду пускать рыб нельзя!

 Она должна отстояться в течение 2-3 суток.

За это время не только улетучится весь хлор, но и пройдут биологические и химические процессы, в результате которых погибают одни микроорганизмы и рождаются новые. После промывки аквариума, оставить его на несколько дней без рыб. После помещения рыб вода незначительно мутнеет, но через несколько дней обычно становится прозрачной.

Так как подготовкой воды для аквариума занимается человек, следовательно, его участие на данном этапе необходимо.

                                                  Грунт

Далее я прочитал статью о грунте.

 Грунт – это почва, образующая дно водоема. Он нужен для того, чтобы в нем росли растения. Кроме того, некоторые виды рыб любят зарываться в песок.

Со временем грунт наполняется органическими частицами, заселяется микроорганизмами, превращаясь в активную биологическую среду, в которой происходит переработка отходов и создается питательная почва, необходимая для нормального роста и развития растений.Грунт также является природным фильтром. Грунт не должен иметь острых кромок, о которые могут пораниться рыбы.Это может быть крупный песок и мелкие камушки.

 Прежде чем  положить грунт в аквариум, необходимо его промыть, а еще лучше прокипятить и уложить на дно. Можно добавить декоративные коряги и домики, в которых любят прятаться рыбки.  

Участие человека и на этом этапе необходимо.

                                                             Свет

Чтобы растения хорошо росли и размножались, они должны получать необходимое количество, света.

Освещение способствует фотосинтезу, жизненно важному для растений.

Однако если аквариум стоит близко к окну и получает много солнечного света, то в нем быстро размножаются водоросли и вода «зацветает». Если же аквариум поместить в темное место, то растения и рыбы погибнут.

Следовательно, аквариум нужно искусственно освещать, например,лампой дневного света.  

И снова без участия человека не обойтись.                           

                                                         Кислород

Всем живым организмам для дыхания необходим кислород, в том числе и рыбам. Вода обогащается кислородом за счет деятельности водных растений, а также путем растворения его из воздуха. Чтобы следить за температурой воды в аквариуме, необходим еще и водный термометр.

Так как аквариум – это экосистема, то обитатели ее должны иметь разные  «профессии», чтобы круговорот веществ в экосистеме был замкнут.

                                                    Живые организмы.

Производители - растения.

Аквариумные растения - это растения, приспособленные для жизни в искусственном водоёме.

Растения в аквариуме играют важную роль: служат источником кислорода, выполняют декоративный элемент подводного ландшафта, служат дополнительной пищей для рыб, служат для застилания дна нерестилища, убежищем для мальков и подрастающих рыб.

Лучше всего растения живут в том случае, если в аквариуме помещён лишь какой-нибудь один растительный вид. В аквариум желательно посадить больше растений, при этом нужно стремиться, чтобы растения как можно меньше мешали друг другу. 

После того, как вода в аквариуме отстоялась в течение 3 дней, мы высаживаем водные растения.

круглый год хорошо растут в аквариуме аммания сенегальская, бакопа каролинская, бликса Ауберта, кубышка японская.

Мы видим, что в подборе растений участвует человек.

Потребители - рыбы.

Аквариум оживает по-настоящему лишь тогда, когда в нем появляются рыбы.

Существует бесчисленное многообразие видов, которые можно содержать в домашнем аквариуме. Аквариумные рыбы очень различны. Чтобы подобрать рыб для аквариума, их подразделяют на группы, исходя при этом из тех условий, которые необходимы для их жизни и развития: по внешнему виду, размерам, по условиям жизни, которые им необходимы.

Ну и, конечно, для начала надо выбирать неприхотливых рыбок.

В домашних условиях легче создать режим тепловодного аквариума, чем холодноводного. Поэтому рыбки тропиков более частые обитатели комнатных аквариумов.

Меченосец – родина Северная Америка. Свое название получил благодаря своеобразной форме хвостового плавника, напоминающего меч.

Гуппи – родина Южная Америка. Одна из наиболее распространенных и любимых аквариумных рыбок. В настоящее время аквариумисты вывели свыше 25 пород гуппи разных по окраске и по форме тела. Содержать гуппи может каждый. Они неприхотливы.

Данио – родина Индия, встречаются в Пакистане. Очень миролюбивы и неприхотливы. Можно содержать даже в пятилитровой банке. За свою необычную расцветку в прошлом веке получили название «дамские чулочки».

 Неоны – родина Южная Америка. Относятся к самым популярным обитателям аквариума. Эти красавцы привлекают, прежде всего, своей великолепной окраской. Через все тело проходит полоса, светящаяся «неоновым» светом.

Рыба попугай – родина Африка. Свое название рыба получила из-за головы, передняя часть которой с небольшим ртом и покатым лбом, немного изогнута вниз и напоминает голову попугая. Окрашены рыбы красиво.

Не все рыбы, которых держат в аквариуме, родом их тропиков.

Делаем вывод: грамотный подбор рыбок обеспечит долгое существование экосистемы

Разрушители - мусорщики.

В аквариум иногда поселяют других животных: моллюсков, рачков, улиток.  Самые частые обитатели аквариума улитки-катушки.

Освещенные стекла аквариумов постепенно зарастают зеленым ковром – мельчайшими водорослями. Они дают живительный кислород, но задерживают свет. На помощь приходят улитки-катушки, которые счищают водоросли со стекла.

Настоящие мусорщики – сомики. Они поедают остатки корма, упавшего на дно, уничтожают остатки гниющих растений.

В аквариумной воде огромное количество бактерий. Если вода в аквариуме мутнеет – это показатель увеличения размножившихся бактерий.

 Но мусорщиков может и  не быть. За чистотой аквариума может следить человек.

Я рассмотрел все составляющие аквариума и пришли к выводу, что аквариум – это экосистема, а так как на каждом этапе необходимо участие человека, то она не может существовать без участие человека.

У меня получилась – памятка для начинающего аквариумиста.

• воду отстоять
• грунт промыть
• использовать лампы для освещения и компрессор для кислорода
• поселить растения
• немного неприхотливых обитателей
• следить за чистотой.

Главное условие, которое необходимо соблюдать, чтобы аквариум существовал долго – нужно, чтобы в нем присутствовали все компоненты экосистемы, а его обитатели поддерживали круговорот веществ.

 Вывод.

Создать искусственную экосистему, даже маленькую, трудно. Для этого необходимы знания, терпение, любовь к животным. Но еще труднее сохранить ее.

Если вы всерьез хотите сделать свою маленькую искусственную экосистему, найдите книгу об аквариумах и внимательно прочитайте ее.

Занятия аквариумом развивают у взрослых и детей чувство любви к природе, понимание красоты.

 Общение с прекрасным миром в стеклянных берегах избавляет человека от стресса, снижает кровяное давление, дает заряд энергии и бодрости.

За всей этой красотой лежат приятные хлопоты владельца живого уголка, трудолюбие, любовь к животным, ответственность «за тех, кого приручили».

Список литературы:

1. Энциклопедия «Все обо всем». Москва.2003 г.
2. Золотницкий Н.Ф. «Аквариум любви». Москва. 1990 г.
3. Набатов А.А. «Морской аквариум». С-Пб. 1999г.

В работе использовалась информация из интернета

выделение пищевых цепей в искусственной экосистеме на примере аквариума 1 определите, какие организмы живут в аквариуме 2 состав

1) Черты строения Кольчатых червей такие:

Ø Тело поделено на сегменты.

Ø Имеют вторичную полость тела – целом.  

Ø Замкнутая кровеносная система.

Ø Органы чувств - на головных сегментов.

2) Отличие - это наличие у многощетинковых червей параподий - особых выростов.

3) Приспособления такие: 1. Разветвлённая пищеварительная система. 2. Две присоски .

3. Антикоагулянтные свойства слюны.

4) Кольчатые черви имеют такое значение в экосистеме: пища животным, взрыхляют почву, имеют значение в медицине.

8 месяцев назад

Птицы, так как рептилии и рыбы холоднокровные

8 месяцев назад

Там есть петательные вещества которые дают ей энэргию

10 месяцев назад

Точно не пам'ятаю , але , здається маршанція

9 месяцев назад

Конспект урока "Экологические сукцессии. Агроценоз"

Урок №_________

Дата ________________

Тема: Искусственные экосистемы

Цель: ученики должны знать об особенностях агроценоза как искусственной экологической системы, компонентах этой системы; развить умения находить причинно- следственные связи, умение работать с учебником; воспитывать бережное отношение к окружающей среде, к почве, к здоровью людей, охраняя землю от повреждений.

Типология: комбинированный

Понятия: агроценоз, свойства агроценоза, экологическая сукцессия

Методы: объяснительно-иллюстративный, работа в парах с учебником, практические навыки выполнения лабораторных работ;

Оборудование: компьютер, мультимедийная доска, учебник,

Ход урока:

1. Организационный момент

2. Целевая установка

3. Проверка выполнения домашнего задания

По презентации прошлого урока несколько слайдов – прошу разъяснить:

Слайд 2 – берёзовый лес – на примере структуру популяции

Слайд 5 – 6 – вертикальная и горизонтальная структура экосистемы

Беглый опрос по понятиям:

Пищевая связь

Пищевая цепь. Правила составления пищевой цепи

Пищевая сеть

Правило экологической пирамиды

Как осуществляется круговорот веществ в экосистеме?

Заслушивание докладов учащихся: O,H,N,C, H2O

4. Изучение новой темы:

Сад, поле. Парк, аквариум – что объединяет эти экосистемы? (искусственные)

Проверка конспекта в тетради: «Отличия искусственных экосистем»

1. Обязательное присутствие человека

2. Низкая устойчивость

3. Потребность в дополнительной энергии, затраченной человеком на обработку почвы, борьбу с сорняками, вредителями и т.д.

4. Постепенное истощение почвы, т.к. большая часть продукции изымается человеком виде урожая и вещества не возвращаются обратно в почву

5. Выполнение лабораторной рыботы:

Практическая работа

Тема: Выделение пищевых цепей в искусственной экосистеме (на

примере аквариума).

Цель работы: Выделить пищевые цепи в искусственной экосистеме, (на примере аквариума)

Порядок выполнения:

1. Составьте схемы пищевых цепей аквариума, в котором обитают карась, улитки (прудовик и катушка), растения (элодея и валлиснерия), инфузория-туфелька, сапрофитные бактерии. Объясните, что произойдет в аквариуме, если из него удалить моллюсков.

2. Сравните аквариум с естественным водоемом. Что общего и какие

различия у этих систем?

3. Сделайте вывод.

Экологическая сукцессия – это последовательная замена одних сообществ другими и изменение экосистем, происходящее в результате изменения условий среды.

Не бывают быстрыми, спонтанными, это процесс длится десятилетиями.

Бывают: первичные (на месте свободного субстрата) и вторичными (если ранее существовали сообщества, которые не смогли приспособиться к изменяющимся условиям среды и их заменили более адаптированные).

Наиболее распространённая причина – человеческая деятельность – вырубка леса, осушение болота и т.д.

Причиной может стать лесной пожар

Закрепление: составьте каждый по вопросу из пройденной темы любому другому ученику

Домашнее задание: повторить параграфы 39-47; подготовиться к проверочной работе

Природные и искусственные экосистемы

Экосистема. Пищевые цепи.

Группировка живых существ — это не хаотичное собрание, а сложная система, которая является результатом длительного процесса эволюции. Живые организмы группируются не случайным образом, а только по законам общего, взаимосвязанного существования в определенных условиях окружающей среды.

Природные группировки, в которые объединяются для совместной жизни растения, животные, грибы, микроорганизмы и их среду обитания, называют экологической системой, или экосистемой.

Например, природной экосистемой можно считать смешанный лес, потому что его компоненты (растения, животные, грибы, микроорганизмы) сосуществуют в определенной среде и тесно связаны между собой. Если посмотреть на растительное группировки смешанного леса, то становится заметно, что растения имеют разную высоту. Это связано с их различными требованиями к условиям существования. Так, одним растениям необходимо больше света. Это высокие деревья (дубы, ясени). Другие деревья требуют меньше света (клены, липы, березы). Под ними располагаются кусты, нетребовательные к свету (лещина, шиповник, крушина). Самый низкий уровень образуют травянистые растения (ландыши, подснежники, медуницы), мхи, которые довольствуются совсем небольшим количеством солнечного света. Такое размещение растений в зависимости от требований к условиям существования называется ярусностью.

Обязательным условием существования любой экосистемы является обеспечение всех организмов, образующих ее, питательными веществами.

Основу экосистем составляют растения, потому что они создают органические вещества из неорганических, т.е. становятся пищевой базой для животных. Растениями питается большинство насекомых, а также травоядные животные и грызуны. Насекомые служат пищей для птиц, которыми в свою очередь питаются хищные птицы и звери. Образуется прочная цепь, в основе которого лежат пищевые связи.

Цепь питания — это последовательность организмов, в которой каждый предыдущий представитель является пищей для следующего. Например, растения ест заяц, на которого охотится волк; листья растений ест гусеница, которой питается синица и др.

Экосистемы нашей местности: степь, пресный водоем

Степь — это равнинная территория, покрытая травянистыми растениями. Изредка встречаются одиночные деревья. Лето в степи засушливое. Благоприятной временем года для растений степи является весна, когда в почве достаточно влаги. Именно в это время цветет большинство цветочных растений: звонки, шалфей, маки. К засушливым условиям лета хорошо приспособлены засухоустойчивые многолетние травы: житняк, мятлик, полынь, ковыль, перекати-поле.

Большое количество травянистых растений дает возможность прокормиться грызунам. В степи можно встретить сусликов, полевых мышей, слепышей, сурков. Также в степи много птиц: жаворонки, перепела, соколы. Живут в степи хищники, например, лисица-корсак. Селится она в норах и охотится на грызунов и птиц. Большинство из них в жару скрывается в норах или в других тайниках, а на поиски пищи отправляется ночью.

Не менее сложной и многогранной природной экосистемой нашей местности является озеро. Важным фактором для жителей экосистемы озера является свет. Вдоль берега растут камыши, рогоз. У них хорошо развито корни, прочные стебли и листья, в котором запасается воздух. Среди их зарослей прячутся и находят пищу лягушки, стрекозы, черви и другие животные. Дальше от берега растут желтые кувшины и белые кувшинки. На разной глубине в озере много водорослей. Они имеют важное значение: образуют органические вещества (пища для животных), поглощают углекислый газ и выделяют кислород, то есть обеспечивают дыхание живых существ.

Разнообразен и животный мир озера. В толще водоема много одноклеточных животных, которыми питаются мелкие рачки (дафнии и циклопы). Общее название этих жителей — планктон. Планктон служит пищей для рыб. На дне живут моллюски (жаберницы, беззубки). Они пропускают воду через себя, очищая ее. Также много различных насекомых живут на поверхности озера или по его берегам.

Среди рыб озера есть травоядные (караси, лещи, красноперки) и хищные (окуни, щуки). Обтекаемая форма и чешуя, покрывающая тело рыб, позволяют им быстро двигаться в воде. Полосатую окраску в хищных рыб помогает им маскироваться среди водных растений.

Использование экосистем человеком. Охрана экосистем

Любая экосистема способна к саморегулированию, благодаря связям между организмами, которые в ней сосуществуют. Но естественных экосистем остается все меньше, потому что человек своей деятельностью изменяет их.

Каждая группировка организмов формировалось на протяжении тысячелетий. Организмы, входивших в его состав, создавали друг другу необходимые условия существования. Поэтому каждая система живет как единый организм. Плохо, когда человек вмешивается в такую ​​группировку и нарушает установившиеся связи. Это может привести к гибели экосистем. Человек должен учитывать это в своей практической деятельности.

Для сохранения природных экосистем создают охранные территории — заповедники, заказники, национальные парки и тому подобное. Например, известный далеко за пределами России Алтайский заповедник.

Редкие и исчезающие виды животных и растений заносят в Красную книгу. Например, в нее внесены горицвет весенний, кувшинка белая, калужница европейская, бабочка махаон, тритон грибенчатый.

Охрана природы — дело каждого человека. Ваша уважительная поведение в естественной среде и бережное отношение к ней — тоже вклад в общее дело.

Искусственные экосистемы

Издавна человек осуществляла влияние на природные экосистемы, меняя их: распахивали луга и степи, вырубали леса, осушали болота, орошала засушливые земли. На их местах появлялись необходимые для выращивания культурных растений поля, огороды, сады, лесополосы, парки и другие группировки. Все эти системы называют искусственными экосистемами, потому что созданы они усилиями человека.

Искусственные экосистемы — это такие экосистемы, которые создает, поддерживает и контролирует человек для своей пользы.

Искусственные экосистемы состоят из растений-производителей, животных-потребителей, животных почвы — разрушителей. Главным потребителем продукции в искусственных экосистемах является человек, поэтому именно он определяет состав этих систем и поддерживает его постоянство. Например, искусственная экосистема поля представлена ​​растениями-производителями (пшеница — главная культура, василька, березка — сорняки), потребителями (птицы, мыши, насекомые, но главный потребитель — это человек), разрушителями (животные почвы). Растительная продукция собирается и вывозится с поля. То есть те вещества, которые растения поглощали из почвы для роста и развития, не возвращаются назад, как в естественных экосистемах. Чтобы поддерживать плодородие почвы, человек должен вносить удобрения.

Искусственная экосистема представлена ​​теми же группами организмов, что и естественная. Но разнообразие растений и животных в ней регулирует человек. В природных экосистемах нет такого понятия, как вредители: все живые существа приносят пользу системе в целом, поддерживают ее баланс. Искусственные экосистемы создают для выращивания определенных растений, поэтому все существа, которые мешают им развиваться, рассматриваются как вредители и уничтожаются.

Назначение искусственных экосистем:

1. Выращивание продуктов питания (поля, огороды, теплицы).
2. Защита почвы (лесополосы).
3. Улучшение воздуха в городе, снижение уровня шума (деревья на улицах с активным движением автомобилей).
4. Украшение города, места отдыха (скверы, парки, цветники).
5. Изучение животных и растений (зоологические и ботанические сады).

Грунт. Состав почвы

Грунт — плодородный слой земли, на котором растут растения. Почва — это естественная смесь, так как его компоненты можно отделить друг от друга. Благодаря этим особенностям состава, почве свойственна способность пропускать воздух и воду.

В состав почвы входят: песок, глина, воздух, вода, органические и минеральные вещества. Состав почвы создает условия для питания растений. В воде растворяются минеральные вещества, необходимые для роста растений. В почве их запасы пополняются благодаря деятельности животных, бактерий и грибов, которые растворяют растительные и животные остатки. Так живые организмы образуют перегной, или гумус, от которого зависит важнейшее свойство почвы — плодородие.

Разнообразие почв

Название почвы часто соответствует его окраске. Например, черноземы имеют почти черную окраску. Черноземы сформировались в степях, где много травянистых растений. Надземные части этих растений отмирают ежегодно, а их остатки превращают в гумус насекомые, черви и почвенные бактерии. Этот грунт содержит наибольшее количество гумуса и образует слой толщиной до 150 см. Серые лесные почвы сформировались там, где раньше были леса. Они содержат меньшее количество перегноя, поэтому имеют более светлую окраску. Их плодородный слой достигает 100 см.

Наибольшим богатством юга России являются черноземы. Именно эти почвы обеспечивают высокие урожаи сельскохозяйственных культур, важнейшими из которых являются зерновые: пшеница, рожь и другие.

Черноземы и серые лесные почвы состоят из небольших комочков, поэтому хорошо пропускают воду и воздух, создавая благоприятные условия для развития растений. Именно эти типы почв являются самыми распространенными в южных областях России.

Плодородие почв и способы ее повышения. Понятие об удобрениях

Для того, чтобы плодородие почв не уменьшалась, необходимо вносить те вещества, которые были изъяты растениями. С этой целью в почву добавляют удобрения.

Плодородие почвы — это ее способность обеспечивать растения питательными веществами.

Удобрения — это вещества, которые специально добавляют в почву для повышения ее плодородия. Удобрения делятся на органические и минеральные.

К органическим удобрениям относятся навоз, птичий помет, торф. В почве под воздействием бактерий они превращаются в гумус. Органические удобрения улучшают структуру почвы, способствуют накоплению в нем гумуса, воды, воздуха. Воздействие на почву осуществляют периодически в течение нескольких лет (нет необходимости вносить удобрения ежегодно).

Минеральные удобрения изготавливаются из природных минералов на специальных предприятиях. Основными минеральными удобрениями являются азотные, калийные и фосфорные. Их название соответствует названию химического элемента, которым обеспечивается растение. Минеральные удобрения добавляют в почву в разное время года: азотные и калийные растворяются быстро, поэтому их вносят весной, фосфорные растворяются медленнее — их вносят осенью. Важно соблюдать нормы внесения определенных удобрений. Чрезмерная их количество накапливается в растениях, а это представляет угрозу здоровью человека.

Чередование посевов различных растений на одном участке называют севооборотами. Такая мера также дает возможность надолго сохранить плодородие почвы.

Искусственные экосистемы: поле, сад. Уход за ними

Растения, которые человек специально выращивает для получения из них определенных продуктов, называют культурными.

Обработанные участки земли, засеянные культурными растениями, называются полями. Поле — это искусственная экосистема. На полях выращивают зерновые культуры (пшеница, рожь, кукуруза, гречка и другие), а также овощи (картофель, огурцы, морковь, свекла, помидоры и т.д.).

Все культурные растения являются результатом кропотливого труда многих людей. Ведь именно ученые вывели тысячи сортов культурных растений. Сорт — это созданная человеком совокупность определенных растений, которые имеют необходимые для человека признаки.

На поле растут также растения, которые человек специально не выращивает, но они появляются среди посевов культурных растений. Такие растения называются сорняками. Распространенными сорняками полей является березка, осот, пырей, щирица.

Кроме сорняков, растениям наносят вред некоторые животные. Например, насекомые и клещи. Они питаются растениями и тем самым снижают урожайность.

Для получения высоких урожаев человек должен ухаживать за полем: своевременно проводить обработку почвы, уничтожать сорняки, бороться с вредителями культурных растений, вносить удобрения. Существование экосистемы поля зависит от хозяйственной деятельности человека.

Также чрезвычайно распространенной искусственной экосистемой является сад. Сад — это посадка деревьев и кустарников, которые обеспечивают человека съедобными плодами. Самыми распространенными растениями сада является яблони, вишни, груши, сливы. Рядом с деревьями можно встретить ягодные кусты: смородину, малину, крыжовник и др.

В саду много насекомых и птиц. Некоторые насекомые необходимы растениям, потому что они опыляют цветки, чем способствуют повышению урожайности сада. Но большинство насекомых — вредители, которые повреждают различные части растений. Например, листовертки повреждают плоды, листья, почки деревьев и кустарников, плодожорки — плоды и побеги, щитовки — плоды и кору деревьев, жуки — корни и листья. Птицы, которые живут в саду, приносят пользу, уничтожая большое количество насекомых-вредителей. Это такие привычные для нас воробьи, синички, скворцы.

Сад нуждается в постоянном уходе. С ранней весны до поздней осени проводят обрезку сухих, поврежденных и лишних веток, отбеливают стволы деревьев известковым раствором, подкармливают растения удобрениями, рыхлят почву, убирают листья, покрывают стволы деревьев, особенно молодых, защитными составами, чтобы их кору не повредили зайцы.

Итак, сад и поле — это сложные искусственные экосистемы, где налажены взаимосвязи между всеми компонентами и существуют цепи питания. Гармоничная и продуктивный жизнедеятельность экосистем поля и сада полностью зависит от человека.

Значение искусственных экосистем в жизни человека

В жизни современного города зеленое строительство имеет очень большое значение, так как растительные группировки являются одними из главных его компонентов и единственными представителями природной среды. Зеленые насаждения нужны прежде всего как средство для создания наиболее благоприятных условий жизни человека в местах, загрязненных промышленными предприятиями. Сады, парки и скверы — это творения природы и искусства, большинство из которых призвана внести ощущение покоя в бурное и шумное течение жизни современного города.

Создать растительный комплекс в городе — значит застроить часть его территории: площади, улицы, проспекта. Поэтому процесс создания растительных насаждений в городе и называется зеленым строительством. Эта задача возложена на работников озеленительных хозяйств городов.

Задача зеленого строительства заключается в том, чтобы показать красоту растений, найти для них подходящее место среди зданий, создавая оптимальное сочетание с архитектурными сооружениями, располагая их в наиболее выгодных условиях жизни.

Также важным является учет «профессий» растений в условиях города. То, что растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, известно всем. Но это не единственное их назначение. Такие растения, как, например, сирень лучше других растений задерживают пыль. Хвойные растения выделяют в воздух вещества, которые уничтожают болезнетворные бактерии. А черемуха выделяет вещества, отпугивающие мух и комаров. Лучше других приспособлены к жизни в условиях задымленного городского воздуха тополя, клены, липы, дубы и некоторые другие растения. Кроме того, растительные насаждения увлажняют воздух, уменьшают шум от машин и механизмов.

Декоративные листья, красивые цветы и приятный аромат дают эстетическое наслаждение. Издавна известно о положительном, целебное воздействие на человека звуков природы: пение птиц в парках и лесопарках, успокаивающее журчание ручьев, мягкий шелест листьев.

Значение искусственных экосистем

1. Выращивание продуктов питания и сырья для пищевой и легкой промышленности.
2. Увлажнение воздуха.
3. Закрепление берегов рек.
4. Очистка воздуха.
5. Научно-исследовательская работа с растениями и животными.
6. Отдых и эстетическое удовольствие.

Итак, растения — это постоянные спутники человека, источник его сил и здоровья. Зеленые насаждения очищают воздух, снижают уровень шума, ароматы и краски цветов снимают нервное напряжение. Также они обеспечивают сырьем пищевую и легкую промышленность. Чтобы поддерживать жизнедеятельность искусственных экосистем, необходимо постоянно бережно заботиться о них.

ЭКОСИСТЕМА. ЦЕПИ ПИТАНИЯ - Естественные и искусственные экосистемы - Естественные и искусственные системы в среде жизни человека - ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ 6 КЛАСС - А.Г. Ярошенко - Генезис

Природные и искусственные системы в среде жизни человека

Тема 2. Естественные и искусственные экосистемы

§9. ЭКОСИСТЕМА. ЦЕПИ ПИТАНИЯ

Что называют экосистемой

Вы узнали о строении растительных и животных организмов, о том, что все они дышат, питаются, растут, размножаются, приспосабливаются к условиям существования. Все это происходит благодаря обмену веществ и превращению энергии. Но организмы в природе не существуют изолированно друг от друга. Так, в лесу растут травы, кусты, деревья, живет много животных, есть бактерии и грибы. Водоемы также заселены разнообразными растениями и животными.

Как сосуществуют разные живые существа на общей территории? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые изучают не только животных, растения, другие живые существа и среду их обитания, учитывая взаимосвязи, которые возникают между организмами. Поэтому в науке появился термин «экосистема». Эко в переводе на русский язык означает «дом». Поэтому экосистему можно рассматривать как дом, населенный организмами. Вторая составляющая названия - система - указывает на то, что в этом доме нет ничего случайного, ненужного. Наоборот, здесь налажены взаимосвязи между жильцами. То есть они приспосабливаются к совместному проживанию.

Рис. 53. Природные экосистемы: 1 - лес; 2 - степь; 3 - река; 4 - озеро

Жители одной экосистемы влияют друг на друга. Между ними образуются различные взаимосвязи, обеспечивающих их сосуществования. Вспомните, какие взаимовыгодные связи между растением, цветет, и пчелой. Такие же «добрые соседи» береза и гриб подберезовик. И в экосистемах бывают и другие взаимосвязи. Например, заяц питается растительной пищей. Сам заяц может стать добычей волка. Это является примером взаимосвязей, возникающих между организмами экосистемы вследствие потребности каждого из них в питательных веществах и энергии.

Итак, экосистема - это совокупность живых организмов, которые приспособились к совместному проживанию в определенной среде обитания, образуя с ним единое целое.

Экосистемы бывают естественные и искусственные (созданные человеком).

В хорошо известных вам природных экосистем относятся лес, луг, степь, река, озеро (мал. 53). Лес вы никогда не спутаете с лукой, а реку - со степью. Почему? Потому что каждую из этих экосистем населяют присущие ей живые существа.

Растения и животные не вечны. Растения прорастают из семени, растут и развиваются, а потом отмирают. Животные также рождаются, растут и развиваются, а потом умирают. Куда в экосистеме леса исчезают прошлогодняя трава и опавшие листья, остатки умерших животных? Они становятся пищей для некоторых жуков, червей, грибов и бактерий, которые обитают в почве и превращают остатки растительных и животных организмов в неорганические вещества. Эти вещества из почвы вновь поступают к растениям. Так в природе происходит круговорот веществ (рис. 54).

Рис. 54. Круговорот веществ в природе

Примером искусственных экосистем является хорошо вам известные парк, поле, сад, аквариум.

Цепи питания

Из определения термина «экосистема» становится понятным, что какими бы разными не были организмы одной экосистемы, между ними возникают определенные взаимосвязи. Чаще всего они обусловлены питанием. Так, одни организмы при жизни или после гибели является пищей для других. Рассмотрим примеры связей, в которых каждый предыдущий организм является пищей для последующего.

1. Зеленые растения поедает заяц, который становится добычей волка (рис. 55).

2. Листья зеленого растения объедает жук; его съедает синица, становится добычей хищную птицу - ястреба.

3. Маленькими зелеными водорослями питаются рачки дафнии, их поедает карась, на карася охотится щука.

Рис. 55. Пример цепи питания

Обратите внимание, что в приведенных примерах первыми указаны растения. Почему? Потому что только они способны образовывать питательные вещества, используя энергию световых лучей. Поедая растения, травоядные животные обеспечивают свой организм питательными веществами и энергией. Плотоядные животные получают необходимые им вещества и энергию, поедая травоядных или других плотоядных животных.

Только что рассмотренные примеры, когда каждый предыдущий организм является пищей для последующего, называют цепями питания. их записывают так:

1. Зеленые растения —► заяц —► волк.

2. Зеленые растения —► жук —► синица —► ястреб.

3. Зеленые растения (водоросли) —► дафнии —► карась —► щука.

Итоги

Экосистема - совокупность живых организмов, которые взаимодействуют между собой и с условиями среды.

Обязательным условием существования любой экосистемы является обеспечение всех организмов, которые входят в ее состав, питательными веществами и энергией.

Цепь питания - такая последовательность организмов, когда каждый предыдущий организм является пищей для последующего.

Страница естествоиспытателя

Выполните практическую работу на тему: «Составление цепи питания экосистемы аквариума».

Задача 1. Ознакомьтесь с обитателями аквариума (если аквариума нет, узнайте о его жителях со «Страницы эрудита»).

Задание 2. Составьте цепь питания экосистемы аквариума. Возможно ли существование нескольких цепей питания в этой экосистеме? Ответ обоснуйте.

Страница эрудита

Аквариум - это прозрачная емкость, в которой содержат водяные растения и животных, в частности рыб.

Как оборудуют аквариум? На дно сосуда из прозрачного материала насыпают чистый предварительно прокаленный крупнозернистый песок. В нем закрепляют корни аквариумных растений. Есть водные растения, свободно плавающие на поверхности воды. Растения нужны для насыщения воды кислородом. Аквариум заполняют чистой отстоянной водой.

Украшением аквариума есть маленькие рыбки (меченосцы, гуппи, телескопы, кометы и другие). Обычно они ярко окрашены и имеют плавники необычной формы. Хорошо, когда в аквариуме есть улитки. Они питаются мелкими водорослями, предотвращая их быстрому разрастанию.

Аквариумных рыбок кормят или сухим кормом (высушенные маленькие рачки дафнии и циклопы) или живым (небольшие червячки и личинки комаров) кормом один раз в день. Избыток корма портит воду, наносит вред рыбкам.

Для научных исследований и ознакомления людей с подводным миром оборудуют аквариумы больших размеров. Примером такого

аквариума является Севастопольский морской аквариум-музей. Это один из старейших аквариумов в мире (ему более 100 лет) и единственный морской аквариум в Украине.

Проверьте свои знания

1. Что такое экосистема? Приведите пример экосистемы и расскажите, из каких частей она состоит. 2. Приведите примеры цепей питания и объясните связи между его звеньями. 3. Насколько правильным является выражение «Растения кормят всех»? Ответ обоснуйте. 4*. Составьте различные цепи питания, воспользовавшись перечнем организмов: медведь, белка, мышь, трава, сова, заяц, жук, лещина, рябина, соловей, лиса, гусеница, еж, червь.

Экосистема и ее факторы, подготовка к ЕГЭ по биологии

Экосистема (греч. oikos - жилище) - единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.

Вы можете встретить синоним понятия экосистема - биогеоценоз (греч. bios - жизнь + geo - земля + koinos - общий). Следует разделять биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз - совокупность исключительно живых организмов со связями между ними.

Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли - биосферу.

Продуценты, консументы и редуценты

Организмы, населяющие биогеоценоз, по своим функциям разделены на:

• Продуцентов

Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.

• Консументы

Животные - потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка - растительноядные организмы, консументы II, III и т.д. порядка - хищники.

• Редуценты

Это сапротрофы (греч. sapros - гнилой + trophos - питание) - грибы и бактерии, а также некоторые растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.

Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos - питание), которые тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии - процессом, который необходим для круговорота веществ, рождения новой жизни.

Пищевые цепи

Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.

Трофические цепи бывают двух типов:

• Пастбищные - начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
• Детритные (лат. detritus - истертый) - начинаются с органических веществ отмерших растений и животных

В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.

Экосистемы обладают важным свойством - устойчивостью, которая противостоит колебаниям внешних факторов среды и помогает сохранить экосистему и ее отдельные компоненты. Устойчивость экосистемы обусловлена:

• Большим разнообразием обитающих видов
• Длинными пищевыми цепочками
• Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
• Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.

Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.

Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.

Агроценоз

Агроценоз - искусственно созданный биоценоз. Между агроценозом и биоценозом существует ряд важных отличий. Агроценоз характеризуется:

• Преобладает искусственный отбор - выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
• Источник энергии - солнце (открытая система)
• Круговорот веществ - незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
• Видовой состав - скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
• Устойчивость экосистемы - снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
• Биомассы на единицу площади - мало

Биоценоз характеризуется:

• Преобладает естественный отбор - выживают наиболее приспособленные особи
• Источник энергии - солнце (открытая система)
• Круговорот веществ - замкнутый
• Видовой состав - разнообразный, тысячи видов
• Устойчивость экосистемы - высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
• Биомассы на единицу площади - много

Факторы экосистемы

Любой организм в экосистеме находится под влиянием определенных факторов, называемых экологическими факторами. Они подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

• Абиотические (греч. α — отрицание + βίος — жизнь)

К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические - климат, рельеф, химические - состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность, температура, влажность.

• Биотические (греч. βίος — жизнь)

К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).

• Антропогенные (греч. anthropos — человек)

К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Человек "разумный" (Homo "sapiens") вырубает леса, осушает болота, распахивает земли - уничтожает дом для сотен видов животных.

В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились "озоновые дыры", ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.

За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.

Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.

Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.

Закон оптимума

Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то про фактор говорят - оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума - диапазон действия фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности.

За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.

Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.

Метафорически представить этот закон можно с помощью "бочки Либиха". Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

2 Доказательства воздействия рыболовства на экосистему | Динамические изменения в морских экосистемах: рыболовство, пищевые сети и варианты будущего

Промышленное рыболовство. Например, палеорегистрации чешуи рыбы в бескислородных отложениях указывают на большие естественные колебания численности анчоуса у побережья Калифорнии в течение последних 1700 лет (Baumgartner et al.1992) и численности нерки в северной части Тихого океана за последние 2200 лет (Finney et al. 2002).

Изменения в динамике популяций видов рыб наблюдались синхронно с изменением режима океанического климата в географических регионах (Francis et al.1998 г., Бенсон и Трайтс 2002 г., Бимиш и др. 2004 г.). Кавасаки (1992) обнаруживает одновременные колебания годового улова японской, калифорнийской и чилийской популяций сардины в период с 1910 по 1990 год. Сила годичных классов у нескольких видов донных рыб, от Калифорнийского течения до Берингова моря, показывает зависимость от температурного режима. ; теплые условия были необходимы, но недостаточны для набора сильного годичного класса (Hollowed and Wooster 1992, 1995). Бимиш (1995) приводит другие примеры реакции популяций рыб на изменение климатического режима в северной части Тихого океана.

Биологические реакции на смену режима, особенно на верхних трофических уровнях, могут отставать или маскироваться другими процессами и событиями (Miller and Schneider 2000). В то время как прямые, легко обнаруживаемые реакции на смену режима наблюдались во многих случаях, косвенные реакции трофической сети, изменчивость стратегий жизненного цикла и продолжительность жизни некоторых видов рыб могут скрывать или замедлять наступление эффектов смены режима на другие виды рыб. популяции рыб (Benson and Trites 2002, Beamish et al.2004 г.). В разных географических регионах смена режима может иметь противоположные последствия для одних и тех же видов, а в пределах одной области разные виды могут реагировать противоположным образом (Benson and Trites 2002, Polovina 2005).

Интересный вопрос: вызывает ли рыболовство без физического принуждения смену режима? Приведенное выше обсуждение трофических каскадов дает наглядные примеры сдвигов экосистемы, вызванных рыболовством в верхней части трофической сети. Это включает пример северо-западной Атлантики во вставке 2.1, где каскад внес свой вклад в альтернативное доминирующее состояние с переключением от донных рыб к беспозвоночным. Очевидно, что рыболовство сыграло свою роль в ряде радикальных сдвигов в морских экосистемах, но то, представляют ли эти изменения сдвиг режима, зависит только от продолжительности жизни и устойчивости рыбных видов. Еще больше усугубляя проблемы, часто бывает трудно связать изменения в составе сообщества с одной причиной (Breitburg and Reidel 2005). Тем не менее, Мангель и Левин (2005) утверждают, что многие изменения режима могут быть в значительной степени вызваны рыболовством.Кроме того, Collie et al. (2004) предоставляют доказательства того, что в 1965 году для пикши Джорджес Бэнк произошел периодический сдвиг режима. Наиболее вероятным спусковым механизмом для этого сдвига была высокая смертность при промысле в то время (Fogarty and Murawski 1998), но они не смогли исключить возможного воздействия на окружающую среду. .

Очевидно, что интенсивный промысел может иметь серьезные и долговременные последствия для рыбных экосистем. Однако сочетание этих двух факторов - изменения климата и рыболовства - может привести к наиболее серьезным последствиям.Реакция управления рыболовством может быть критической в ​​этих ситуациях, особенно при переходе от более продуктивной экосистемы океана к менее продуктивной. А при смене бывает

Устойчивое производство продуктов питания и сельского хозяйства | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций

Системы производства продуктов питания и сельского хозяйства во всем мире сталкиваются с беспрецедентными проблемами, связанными с растущим спросом на продукты питания для растущего населения, ростом голода и недоедания, неблагоприятными последствиями изменения климата, чрезмерной эксплуатацией природных ресурсов, утратой биоразнообразия, а также потерями и расточительством пищевых продуктов. Эти проблемы могут подорвать способность мира удовлетворять свои потребности в продовольствии сейчас и в будущем.Другими словами, меньшее количество людей имеют адекватный доступ к достаточно питательной пище. Чтобы узнать больше о текущем состоянии продовольственной безопасности и безопасности питания во всем мире, посетите сайт www.fao.org/state-of-food-security-nutrition

Наши нынешние продовольственные и сельскохозяйственные системы не в состоянии решить основные проблемы нашего времени, а миллионы людей по-прежнему голодают или недоедают. Достижение уровня производства, отвечающего нашим потребностям, за счет уже серьезно истощенной базы природных ресурсов будет невозможно без глубоких изменений в наших продовольственных и сельскохозяйственных системах.Нам необходимо расширить и ускорить переход к устойчивому производству продовольствия и сельского хозяйства, который обеспечивает мировую продовольственную безопасность, предоставляет экономические и социальные возможности и защищает экосистемные услуги, от которых зависит сельское хозяйство.

Сельское хозяйство и продовольственные системы являются неустойчивыми, если они не могут принести пользу тем, чьи средства к существованию зависят от этого, если эти системы полагаются на устаревшие подходы и технологии, если доступ к ресурсам, вводимым ресурсам и рынкам ограничен и если нет возможностей для достойной работы.

Глобальная продовольственная проблема

Глобальная продовольственная проблема заключается в нехватке продовольствия для населения Земли. Он проявляется в первую очередь в беднейших странах третьего мира и в настоящее время усугубляется по мере роста их населения. Общее количество людей, страдающих от нехватки пищи, составляет более одного миллиарда человек во всем мире. Дело в том, что рост населения опережает рост сельскохозяйственного производства и развитие агротехнологий. Однако, по некоторым оценкам, даже существующий уровень методов аграрного и животноводства позволил бы прокормить более десяти миллиардов человек при условии рационального использования имеющихся ресурсов этими методами и наличия справедливой системы распределения получаемой продукции.

По данным ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) и ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация), дневная норма для человека должна составлять 2400-2500 килокалорий, в то время как другие оценки дают более высокую цифру: 2700-2800 килокалорий. Недоедание проявляется, когда человек потребляет менее 1800 килокалорий, а голодание наступает, когда его дневная норма опускается ниже критической отметки в 1000 килокалорий в день.

Отсутствие продуктов питания и их низкое качество отрицательно сказываются на здоровье людей, качестве рабочей силы и производительности, i.е. это препятствует экономическому росту. Это также вызывает социальную и политическую напряженность и конфликты как в регионах, страдающих от продовольственных проблем, так и во всем мире.

Мировая продовольственная проблема имеет следующие противоречия:

• Производство пищевых продуктов с точки зрения объемов производства, качества и эффективности неравномерно распределено по разным регионам мира;
• В целом, в масштабах мирового производства продовольствие формально соответствует современным мировым требованиям;
• Производство продуктов питания отсутствует в тех местах, где нехватка продуктов питания ощущается больше всего;
• Во всем мире нет недостатка в земле, теоретически пригодной для производства продуктов питания, чтобы прокормить даже от 14 до 33 миллиардов человек; в то же время разрушается плодородная почва на пахотных землях и промышленных территориях;
• Более 1 миллиарда человек во всем мире страдают от голода и недоедания и примерно 1,6 миллиарда человек - от переедания и ожирения.

Многолетний опыт ООН, Красного Креста и других международных благотворительных организаций, а также существенная продовольственная помощь не решают продовольственных проблем бедных стран, поскольку они устраняют симптомы, а не причины. Специальные продовольственные и благотворительные программы, какими бы многочисленными они ни были, носят разовый характер. Неправильно также полагаться на ресурсы промышленно развитых стран. Мы должны: устранить факторы научно-технической и промышленно-экономической отсталости беднейших стран; искоренить варварски несправедливую систему распределения благ; и стимулировать отказ от архаичных форм сельского хозяйства в пользу научно обоснованных и технологически современных методов.

Было бы неправильно подходить к продовольственной проблеме без учета других глобальных проблем: политических, экономических, энергетических, экологических, социальных и демографических.

Мы приглашаем пользователей этого сайта обсудить проблемы с питанием, проанализировать и оценить их, а также найти пути их решения.

Вертикальное земледелие - Вертикальные фермы революционизируют сельское хозяйство

В течение многих лет многие задавались вопросом, действительно ли вертикальное земледелие является ответом на нехватку продовольствия в мире. Какой бы странной ни казалась концепция вертикального земледелия многим стартапам, это гениальный метод производства продуктов питания в условиях, когда пахотные земли недоступны или, самое большее, редки.

Этот метод особенно удобен в сложных условиях, таких как пустыни, горные поселки и города, где с использованием методов точного земледелия и конструкций, напоминающих небоскребы, выращивают множество различных видов овощей и фруктов.

Вертикальное земледелие - это революционный и более устойчивый метод ведения сельского хозяйства, чем его аналог, поскольку он снижает потребность в воде до 70%, а также значительно экономит место и почву. Это нововведение в области сельского хозяйства, девизом которого является устойчивость, сегодня привлекает все больше и больше голов благодаря экологически чистым методам и возможности ведения сельского хозяйства в сложных условиях.

Давайте рассмотрим 13 лучших инноваций в области вертикального земледелия, которые могут оказаться у вас на тарелке в ближайшем будущем!

1.Гидропоника - выращивание растений без почвы

Гидропоника - преобладающая система выращивания, которая используется в вертикальном земледелии, и она медленно, но неуклонно приобретает все большее значение. Он включает в себя рост растений в растворах питательных веществ, которые практически не содержат почвы.

В этом нововведении вертикального земледелия корни растений погружены в раствор питательных веществ. Он часто циркулирует и контролируется, чтобы гарантировать поддержание правильного химического состава в питательном растворе.

2. Аэропоника - выращивание растений без почвы и с очень малым количеством воды

Инновация аэропоники в области вертикального земледелия была сделана Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) . Этот устойчивый метод выращивания был изобретен НАСА в 1990-х годах, когда оно искало эффективные методы выращивания растений в космосе.

Затем этот метод был придуман Aeroponics и определялся как «выращивание растений в среде воздуха / тумана, без почвы и с очень небольшим количеством воды.«Тем не менее, эти системы еще не выросли из аномалии в мире вертикального земледелия, хотя они продолжают вызывать интерес.

Это, несомненно, самый эффективный способ вертикального земледелия, поскольку он использует на 90% меньше воды, чем также наиболее эффективные системы гидропоники.Также было замечено, что растения, выращенные с помощью системы аэропоники, потребляют больше витаминов и минералов, что делает растения потенциально более здоровыми и питательными.

3.Аквапоника - экосистема, которая способствует совместному выращиванию растений и рыбоводства

Система аквапоники очень похожа на систему гидропоники, но только лучше. Он направлен на объединение рыб и растений в одной экосистеме. В этой системе рыба растет в закрытых прудах и производит богатые питательными веществами отходы, которые также служат источником пищи для растений, выращиваемых на вертикальных фермах.

Заводы, выполняя свою работу, очищают и фильтруют сточные воды, которые повторно направляются в рыбоводные пруды.Аквапоника определенно используется в меньших масштабах, чем большинство инноваций в вертикальном земледелии.

Тем не менее, он все еще используется многими коммерческими вертикальными фермами, которые хотят выращивать лишь несколько быстрорастущих культур вместо того, чтобы включать компонент аквапоники. В результате упрощаются производственные и экономические вопросы, а также достигается максимальная эффективность.

Тем не менее, эта система с замкнутым циклом может стать более популярной с популярностью новых стандартизированных систем аквапоники.

4.Lokal - подача свежих продуктов прямо там, где они выросли

Инновационная лаборатория Space10 IKEA придумала идею Lokal, в которой используется система гидропонного земледелия. Он также использует светодиоды, чтобы разместить ваш огород в штабелируемых лотках.

По словам дизайнеров Lokal, зелень в Lokal растет в три раза быстрее, чем в традиционных садах. Они также тестируют еще одно нововведение, в котором они будут интегрировать датчики в лотки для выращивания, которые помогут вам проверять состояние посевов с помощью смартфонов или Google Home.

В конечном итоге они также захотят использовать машинное обучение для сбора и анализа данных от людей, использующих Lokal для оценки производительности. Это нововведение действительно может помочь людям выращивать свежие продукты на собственных местных мини-фермах.

5. AeroFarms - Интеллектуальные инновации в вертикальном земледелии

Когда дело доходит до комнатного земледелия, AeroFarms является коммерческим лидером в этой области с их инновацией использования аэропонной системы земледелия, которая обеспечивает предсказуемые результаты урожая, меньшее воздействие на окружающую среду, более короткий период сбора урожая и превосходное качество продуктов питания.Технология помогает выращивать зелень без использования солнца или почвы.

Таким образом, легче контролировать результаты уборки. Инновация в области вертикального земледелия использует интеллектуальный свет, интеллектуальную аэропонику, интеллектуальное питание, интеллектуальные данные, интеллектуальную борьбу с вредителями, интеллектуальный субстрат и интеллектуальное масштабирование.

AeroFarms стремится преобразовать всю систему сельского хозяйства путем строительства и создания экологически ответственных ферм. Они строят фермы по всему миру, чтобы обеспечить местное производство питательных, безопасных, экологически чистых и вкусных продуктов.

Короче говоря, они хотят выращивать больше сельскохозяйственных культур на меньшем пространстве, что может вызвать пищевую революцию.

6. Plantscapers - здание, которое обеспечивает едой для своих жителей

Шведская компания по производству пищевых продуктов под названием Plantagon предлагает творческое решение, которое позволит офисным помещениям и зданиям прокормить большое количество людей. число людей. Чтобы использовать инновационные методы вертикального земледелия, Плантагон купил права на вертикальную теплицу у органического фермера по имени Оке Олссон, который верит в использование технических инноваций для поиска эффективных сельскохозяйственных решений.

Olsson разработал стеллажную транспортную систему, которая постепенно перемещает посадочные ящики от пола до потолка вертикальной теплицы, не требуя искусственного освещения.

Эти вертикальные теплицы или растения-скейтеры интегрируются непосредственно в офисные здания с функциональностью гидропонного земледелия. Здание будет называться World Food Building с целью производства не менее 550 тонн овощей каждый год и планируется построить в Линчёпинге, Швеция.

Это приблизительное количество овощей, которое может обеспечить едой почти 5000 человек. Высокий уровень автоматизации будет использоваться для обслуживания и сбора урожая растений, чтобы снизить затраты.

Более того, все, начиная с солнечного света, температуры и питания, а также качества воздуха, будет измеряться с помощью автономных и контролируемых систем.

Подводя итог, можно сказать, что это отличное нововведение, учитывающее экологичность и потребности людей за счет снижения затрат на транспортировку, а также за счет экономии большого количества энергии, выбросов и воды.Если эта концепция станет успешной, многие страны, такие как Сингапур, Гонконг, США и другие, также планируют принять ее.

7. VertiCrop - Технология устойчивого земледелия для городских районов

VertiCrop - это запатентованная сельскохозяйственная техника, которая была признана журналом TIME одним из величайших изобретений в мире в 2009 году. Патент подан Технология была спроектирована и разработана таким образом, чтобы продукты питания можно было выращивать естественным образом в шумных городских районах.

Этот запатентованный метод предлагает существенный сдвиг парадигмы в производстве продуктов питания и устойчивых методах ведения сельского хозяйства. Он обеспечивает до двадцати раз больше урожайности ваших стандартных полевых культур и использует всего 8% воды, которая обычно необходима для обработки почвы.

Инновация в области вертикального земледелия работает на подвесной конфигурации лотка, которая уникальна сама по себе и перемещается по конвейерной системе. VertiCrop предлагает оптимальное воздействие как искусственного, так и естественного света в дополнение к питательным веществам, которые точно определены для каждого растения.

Он был разработан таким образом, чтобы способствовать здоровому росту сельскохозяйственных культур в контролируемой среде и среде с обратной связью. Кроме того, он полностью избавляет от необходимости использовать вредные гербициды и пестициды и максимизирует пищевую ценность, питательность и, прежде всего, вкус.

8. Модульные фермы - выращивайте свежие растения практически в любой точке мира

Эксклюзивная и устойчивая модульная система фермы - еще одна замечательная инновация в мире вертикального земледелия от компании ModularFarms.Это полностью закрытая система вертикального земледелия, которая позволяет выращивать здоровые и свежие растения практически в любом климате и в любой точке мира.

Если это вас недостаточно заинтриговало, это дизайн, созданный на заказ, основанный на идее городской фермы. Эта модульная ферма масштабируется в соответствии с потребностями и имеет дополнительные модули, доступные для различных целей.

Модульная система фермы ориентирована исключительно на рентабельность инвестиций фермера и здоровье растений. Эта система представляет собой идеальное сочетание контейнерных ферм и испытанной технологии вертикального земледелия.

Этот баланс между ними способствует бесконечному росту свежих и местных растений. Изюминкой этой инновации в вертикальном земледелии является то, что вы можете настроить свою систему и расширить ее функциональные возможности в соответствии с потребностями вашего сельского хозяйства, чтобы обеспечить работу любого размера.

9. Cubic Farming Systems - система устойчивого земледелия нового поколения

Cubic Farms, как указывает ее генеральный директор Дэйв Динесен в своей речи на TEDx Abbotsford, представляет собой следующее поколение последовательных, предсказуемых и прибыльные фермерские производства.Работает по принципу вращения конвейера, автоматизированной системе доставки питательных веществ и светодиодному освещению.

Машины, используемые для выращивания сельскохозяйственных культур, создают оптимальную среду для выращивания зелени. Он также использует 1/26 количества воды, которое используется в традиционном сельском хозяйстве, что делает его устойчивым.

Обычно эти слова не ассоциируются с сельским хозяйством или выращиванием. Тем не менее, запатентованная голландская система кубического земледелия полностью исключает риски обычного земледелия, чтобы стандартизировать выход за счет контроля входов.

Это, в свою очередь, означает стабильный и более предсказуемый доход в дополнение к большей стабильности в размере, вкусе и цвете продукции. Это также обещает более длительный срок хранения и более высокую питательную ценность вашей зелени.

10. ZipGrow - вертикальное земледелие для современных фермеров

Девиз ZipGrow - «ОБУЧАТЬ. ОБОРУДОВАНИЕ. EMPOWER ». Команда ZipGrow разработала инновационные решения для фермеров, которые не имеют необходимых инструментов и опыта для масштабирования или создания бизнеса по гидропонике.

ZipGrow понимает проблемы, с которыми сегодня сталкиваются средние фермеры в плане неоптимального оборудования для выращивания, плохого земледелия или плохого понимания того, чего действительно хочет рынок. В результате ZipGrow создал множество сервисов и продуктов, так что колода может складываться в их пользу.

Они, по сути, произвели революцию в отрасли вертикального земледелия с помощью системного управления, технологии выращивания в вертикальной плоскости и высокотехнологичного дизайна рабочего процесса, чтобы помочь бесчисленному количеству фермеров по всему миру.

11. Bowery - самая технологически совершенная коммерческая крытая ферма в мире

Компания, занимающаяся домашним сельским хозяйством, Bowery разрабатывает технологически продвинутую систему земледелия, которая будет способна давать 30-кратную урожайность. more производят и выращивают более 100 видов трав и листовой зелени. Система, по словам компании, будет контролировать весь процесс выращивания в помещении без использования пестицидов через свою технологическую систему BoweryOS.

Технология автоматически создает идеальные условия для растений, собирая данные по мере их роста. Эти данные помогут обеспечить растения точным количеством света, питательных веществ или очищенной воды.

Кроме того, сложный анализ позволит собрать урожай в нужное время, когда его вкус будет наилучшим. Продукция, выращиваемая с помощью системы Bowery, использует на 95% меньше воды по сравнению с традиционным сельским хозяйством.

12.Skyfarm - вертикальная ферма с ветровым двигателем

Лондонская архитектурная фирма Rogers Stirk Harbour + Partners продемонстрировала концепцию Skyfarm во время Всемирного архитектурного фестиваля в 2014 году. Идея состоит в том, чтобы построить гиперболоидная башня, в которой используются различные методы ведения сельского хозяйства, включая аквапонику и традиционные методы посадки на основе почвы для выращивания сельскохозяйственных культур в густонаселенных городских районах или в местах с меньшей доступностью земли.

В многоэтажном здании используется бамбук для создания жесткого круглого каркаса, при этом ферма максимально освещается солнцем. Башня поддерживает рост урожая и рыбы вместе с помощью системы рециркуляции, в которой питательные вещества из рыбной воды подаются на посевы, а растения служат фильтрами для роста рыб.

На дне башни предусмотрен большой прозрачный резервуар с пресной водой для разведения таких рыб, как окунь, тилапия и баррамунди.В центре башни растения выращивают с помощью гидропоники с использованием воды.

Кроме того, растения выращивают посредством аэропоники, используя только водяной туман и никакой почвы. Верх башни состоит из резервуаров для воды и турбин.

Башня является примером экологически безопасного решения для выращивания продуктов с коротким сроком хранения круглый год и легкодоступной для городского населения.

13. Sky Greens - первая в мире вертикальная ферма с гидравлическим приводом

Сингапурская компания Sky Greens разработала революционную систему вертикального земледелия, которая также является первой в мире низкоуглеродистой системой с гидравлическим приводом. ферма.Овощи расставлены на полках, которые вращаются в течение дня.

Растения внизу получают воду, а растения вверху - солнечный свет, и процесс продолжается. Такой подход сводит к минимуму использование воды, земли и энергии по сравнению с традиционными методами ведения сельского хозяйства.

Кроме того, система вертикального земледелия Sky Urban может давать в 10 раз больше урожая по сравнению с традиционными фермами. Хотя в настоящее время эта система используется для выращивания азиатских овощей, ее также можно использовать для выращивания всех видов фруктов и овощей.

Вертикальное земледелие определенно является привлекательным вариантом для фермеров в наши дни, поскольку все больше и больше отраслевых экспертов принимают его и не зря. Это обещает гораздо более устойчивый способ ведения сельского хозяйства, помимо производства качественной продукции, а также сокращения затрат и повышения экологичности сельского хозяйства.

Популярность этих нововведений непременно будет расти и в будущем они произведут революцию в облике вертикального земледелия!

экосистема | Определение, компоненты, примеры, структура и факты

Экосистема , комплекс живых организмов, их физическая среда и все их взаимосвязи в конкретной единице пространства.

Тундра и озера летом на полуострове Ямал в Сибири, Россия. Экосистемы тундры встречаются в основном в Нижнем Арктике в Северной Америке и Евразии. Большинство регионов - за исключением обнажений скал, сухих вершин хребтов и отмелей речного гравия - полностью засажены растительностью, в основном зарослями кустарников, лишайниками и мхами.

Британская викторина

Экосистемы

В мире очень много экосистем. Что вы знаете о различных типах экосистем?

Далее следует краткое описание экосистем. Для полной обработки см. Биосфера .

Экосистему можно разделить на абиотические составляющие, включая минералы, климат, почву, воду, солнечный свет и все другие неживые элементы, а также ее биотические составляющие, состоящие из всех ее живых членов. Эти составляющие объединяют две основные силы: поток энергии через экосистему и круговорот питательных веществ внутри экосистемы.

Понимание потоков энергии в экосистемах.

Основным источником энергии почти всех экосистем является лучистая энергия Солнца. Энергия солнечного света используется автотрофными или самоподдерживающимися организмами экосистемы. Эти организмы, состоящие в основном из зеленой растительности, способны к фотосинтезу, то есть они могут использовать энергию солнечного света для преобразования углекислого газа и воды в простые, богатые энергией углеводы. Автотрофы используют энергию, запасенную в простых углеводах, для производства более сложных органических соединений, таких как белки, липиды и крахмалы, которые поддерживают жизненные процессы организмов.Автотрофный сегмент экосистемы обычно называют производственным уровнем.

Изучите различные типы организмов, образующих лесную экосистему, в этом видео.

Органическое вещество, генерируемое автотрофами, прямо или косвенно поддерживает гетеротрофные организмы.Гетеротрофы - потребители экосистемы; они не могут приготовить себе еду. Они используют, переупорядочивают и, в конечном итоге, разлагают сложные органические материалы, созданные автотрофами. Все животные и грибы являются гетеротрофами, как и большинство бактерий и многие другие микроорганизмы.

Вместе автотрофы и гетеротрофы образуют различные трофические (кормовые) уровни в экосистеме: уровень продуцента, состоящий из организмов, которые сами производят пищу; уровень первичного потребителя, состоящий из тех организмов, которые питаются производителями; уровень вторичного потребителя, состоящий из организмов, питающихся первичными потребителями; и так далее.Движение органических веществ и энергии от уровня производителя к различным уровням потребителей составляет пищевую цепочку. Например, типичная пищевая цепочка на пастбищах может быть следующей: трава (производитель) → мышь (основной потребитель) → змея (вторичный потребитель) → ястреб (третичный потребитель). На самом деле, во многих случаях пищевые цепи экосистемы перекрываются и взаимосвязаны, образуя то, что экологи называют пищевой цепью. Последнее звено во всех пищевых цепочках составляют разложители, те гетеротрофы, которые разрушают мертвые организмы и органические отходы.Пищевая цепочка, в которой основной потребитель питается живыми растениями, называется тропой выпаса; То, что первичный потребитель питается мертвыми растениями, известно как путь детрита. Оба пути важны при учете энергетического баланса экосистемы.

Смотрите также

• 
  Второй день розовые выделения
• 
  Мажущие выделения на раннем сроке беременности
• 
  Кровянистые выделения при приеме новинета
• 
  Белые водянистые выделения перед месячными
• 
  Как долго идут кровяные выделения после чистки
• 
  Схема выделения причастного оборота
• 
  Свечи от запаха и выделений в интимной зоне
• 
  Зеленоватые выделения у женщин причины
• 
  Черные выделения при приеме дюфастона
• 
  Выделения во время кормления грудью
• 
  Социальная группа и критерии ее выделения