АГРОИНФормация

Агропортал - все для специалистов агропромышленного комплекса

Агрофитоценоз и его отличия от естественного фитоценоза

Агрофитоценоз — это сообщество культурных растений, возделываемых на полях, и сорных растений, произрастающих здесь же помимо воли человека (греч. «агро» — «поле», «фитоценоз» — «растительное сообщество»). Агрофитоценоз в каждом году представлен преимущественно одним видом растений или несколькими (6—10 видов) в случае возделывания кормовых культур.

В отличие от агрофитоценозов естественный фитоценоз представлен видами растений, естественно приспособленных друг к другу, и каждое такое сообщество отражает своеобразие данного местообитания, данного конкретного почвенного покрова. Поверхность последнего в течение всего вегетационного периода защищена растениями, которые сохраняют почву от действия солнечного излучения, ветра, проявления эрозионных процессов. Естественные фитоценозы более многообразны, чем агрофитоценозы. По данным В. В. Алехина, в фитоценозах Стрелецкой степи Курской обл. на 1 м2 целинного чернозема обнаружено более 80 видов растений.

Растения, входящие в состав естественного сообщества, характеризуются многообразными связями как внутри фитоценозов, биоценозов, так и между последними и абиотической средой, что делает их более устойчивыми, чем растения в агрофитоценозах. Растения, входящие в состав естественного сообщества, хорошо уживаются, приспосабливаются к взаимному сосуществованию. Глубокоукореняющиеся виды растений произрастают рядом с мелкоукореняющимися; обогащающие почву азотом и органическим веществом— рядом с видами, потребляющими эти вещества; высокие — рядом с низкорослыми. Густота стояния растений и площадь покрытия растениями почвы максимально возможные, ярусное расположение видов растений в растительном покрове и их корневых систем, а также вегетация на протяжении всего теплого периода времени года позволяют растениям максимально использовать поступающую солнечную энергию. При установившемся динамическом равновесии система почва — растения продуктивность почвы, измеряемая годовым приростом ее растительного покрова (биомассы), соответствует ее естественному плодородию.

Из таких растительных сообществ человек когда-то отобрал определенные виды дикорастущих растений и создал из них культурные. В агроэкосистемах большая часть культур однолетние, посевы которых ежегодно возобновляются, в силу чего экологические связи каждый раз нарушаются и создаются заново, что обостряет проблему их устойчивости. Поэтому агроэкосистемы нуждаются в специальных мерах по поддержанию их устойчивости и продуктивности. В агрофитоценозах, как правило, отсутствует ярусность и, за исключением посевов многолетних трав, почва до посева однолетних культур и после уборки их урожая не используется, что может в отдельных районах составлять до 40% теплого вегетационного периода года. Культурные растения предъявляют высокие требования к почвам. Свойства целинных почв не в полной мере соответствуют потребностям культурных растений. Даже самые лучшие по многим агрономическим показателям черноземы не могут в полной мере удовлетворять культурные растения в воде и питательных элементах. Необходимо проводить комплекс специальных агротехнических мероприятий по повышению искусственного и эффективного плодородия почвы, чтобы привести их в соответствие с требованиями культурных растений.

В условиях проявления малого биологического круговорота веществ в естественном фитоценозе все элементы минерального питания и образующаяся биомасса растений остаются в пределах БГЦ, за исключением той части, которая вовлекается в большой геологический круговорот веществ. При возделывании культурных растений чаще всего создается большая биомасса растений, значительная часть которой выносится за пределы поля с урожаем, а вместе с ней и многие химические элементы (табл. 14). Сельскохозяйственные растения в сильной степени различаются по биологической продуктивности. В ряде случаев выращиваются малопродуктивные по биомассе культуры, продукция которых необходима человеку, например лен.

Все основные химические элементы организмов обычно циркулируют в биогеоценозе по характерным путям из внешней среды в организмы и опять во внешнюю среду. Участвуя в круговороте, некоторые элементы и вещества могут из него выбывать. Это в значительной степени зависит от относительной подвижности каждого отдельного химического элемента. Так, кальций и азот очень подвижны и могут легко выноситься из биологического круговорота веществ. Однако кальций прочнее удерживается в почве, чем азот. Сама растительность служит мощным регулятором удержания различных элементов в круговороте веществ.

Характер круговорота элементов питания растений в тропиках, особенно влажных, и в северном умеренном поясе различен по ряду важных признаков. В умеренном поясе большая часть органических веществ и доступных элементов питания находится в почвах; в тропиках же гораздо больший процент этих веществ содержится в живой биомассе и циркулирует в пределах органической части экосистемы, чему способствуют различные биологические связи между растениями и микроорганизмами, удерживающими элементы питания. При разложении органического вещества в условиях тропиков освобождающиеся элементы быстро усваиваются живыми организмами, и, таким образом, их вынос за пределы малого круговорота веществ предотвращается. Сравнение распределения органических веществ в хвойном и тропическом лесах свидетельствует, что при примерно одинаковом количестве органического углерода в расчете на 1 га в лесу на севере более половины углерода содержится в подстилке и в почве, а в тропическом — более 3/4 углерода содержится в живых растительных тканях.

На бедных по содержанию элементов питания тропических почвах, где в условиях высоких температур и обильных осадков многие вещества быстро выщелачиваются, большая биомасса растений сохраняется за счет того, что множество тонких сосущих корней пронизывают подстилку и быстро извлекают или перехватывают элементы питания из листового опада и дождевой воды, пока они не вымыты. Этому способствуют и микоризные грибы, связанные с корневыми системами. В этих условиях элементы питания находятся в круговороте от растения к растению, часто минуя почву. Когда такие леса уничтожаются, вырубаются в целях использования почвы в сельскохозяйственном производстве, существующие в естественных условиях связи нарушаются и очень быстро падает продуктивность, а с ней и урожай сельскохозяйственных культур. Если после этого почву оставляют, забрасывают, то естественный лес восстанавливается очень медленно или не восстанавливается вовсе.

В северном умеренном поясе на полях, периодически свободных от возделывания сельскохозяйственных культур, часть химических элементов и веществ также постепенно удаляется, хотя по времени это намного более длительный процесс, нежели в тропиках (если не проявляются процессы эрозии). Поэтому естественное плодородие, а следовательно, и потенциальное в длительном временном периоде, если не принимать меры по сохранению и повышению искусственного плодородия, будет снижаться.

Анализ особенностей круговорота веществ в тропиках и в умеренном поясе показывает, что земледелие умеренной зоны, основанное главным образом на возделывании одних культур, недолго живущих однолетних и некоторых многолетних растений, непригодно для тропических условий.

You are here