растения на поле какие доминируют

*§ 49—2. Поле зерновых как пример агроэкосистемы. Пути повышения продуктивности агроэкосистем

Оглавление

Поле зерновых как пример агроэкосистемы

Естественные биогеоценозы представляют собой системы, способные к саморегуляции. В них все вещества, потребляемые растениями, в конечном итоге возвращаются в почву.

В результате сельскохозяйственной деятельности человека формируются искусственные биогеоценозы — агроэкосистемы, которые по целому ряду признаков отличаются от природных экосистем (см. табл. *§49—1). Разнообразие живых организмов в них резко снижено для получения максимально высокой продукции (урожая), которую изымает человек. В результате значительная часть веществ выносится из системы с урожаем. Это нарушает естественный круговорот веществ и приводит к снижению плодородия почвы. В экологии такая закономерность называется «законом убывающего плодородия». Как противостоять этому закону?

Структуру и функционирование агроэкосистемы рассмотрим на примере пшеничного поля. Оно, как и природные экосистемы, характеризуется определенным видовым составом организмов и определенными связями и взаимоотношениями между организмами и средой обитания. Однако видовой состав растений и животных в нем обеднен, ведь малокомпонентность — один из признаков агроэкосистемы. Так, на пшеничном поле продуценты представлены пшеницей — доминирующей монокультурой и несколькими видами относительно малочисленных сорняков (чаще всего это пырей, василек, осот, овсюг).

На естественном лугу биологическое разнообразие продуцентов значительно выше, но биологическая продуктивность уступает засеянному пшеницей полю во много раз.

Консументы на пшеничном поле обычно представлены мелкими грызунами, которые кормятся за счет пшеницы, хищными животными, поедающими грызунов, растительноядными насекомыми-вредителями, хищными и паразитическими насекомыми, уничтожающими вредителей пшеницы.

Вышеуказанные функциональные группы организмов формируют трофическую структуру пшеничного поля, состоящую из пастбищных и детритных цепей. Однако, в отличие от естественной экосистемы, здесь пастбищные цепи короткие (2—3 звена), и обязательным звеном пищевой сети является человек, который обеспечивает высокую продуктивность пшеничного поля и влияет на биотические взаимоотношения между его компонентами.

Основными типами взаимоотношений в агроэкосистеме пшеничного поля являются: растительноядность, хищничество, паразитизм, внутривидовая и межвидовая конкуренция. Это отрицательные взаимоотношения, которые преобладают в молодых неустойчивых экосистемах, не способных к саморегуляции.

В целом следует еще раз отметить, что человек управляет агроэкосистемами, внося в них значительное количество дополнительной энергии (обработка почвы, полив, удобрения, пестициды) и влияя на их трофические уровни и среду обитания.

Разнообразие агроэкосистем и пути повышения их продуктивности

В настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека сформировалось большое разнообразие агроэкосистем. Они существенно отличаются по масштабам, структуре и составу видов организмов в зависимости от целей их формирования. Основными типами агроэкосистем в Республике Беларусь являются: пахотные поля, сенокосы и пастбища, фруктовые сады, огороды, теплицы, фермы, пруды, курортно-санаторные зоны.

В агроэкосистемах между их компонентами, так же как и в естественных экосистемах, образуются разнообразные связи. При создании искусственных биогеоценозов необходимо более полно учитывать формы взаимоотношений, которые складываются между их компонентами. Например, посевы монокультурных растений в агроэкосистеме являются практически единственным источником питания для фитофагов. Питающиеся этими растениями насекомые, которые в естественных биогеоценозах встречались редко, могут сильно размножиться и стать опасными вредителями возделываемых культур, что нанесет большой ущерб урожаю. Британский эколог Ч. Элтон назвал чрезмерное увеличение численности отдельных видов «экологическим взрывом».

Например, долгоносик свекловичный на естественных лугах питался немногочисленными видами растений семейства Бурачниковых, не причиняя им большого вреда. Положение в корне изменилось, когда была введена в культуру сахарная свекла, занявшая огромные площади. «Безобидный» долгоносик свекловичный превратился в массового вредителя одной из важнейших сельскохозяйственных культур.

Естественное регулирование численности фитофагов за счет их естественных врагов-хищников в агроэкосистеме не всегда дает нужные результаты из-за их малочисленности. Отсюда в сельскохозяйственной практике применяется искусственное регулирование численности фитофагов за счет использования различных средств защиты.

Печально известна антиворобьевая кампания в Китае, когда было уничтожено около 2 млрд особей этих якобы наносящих вред урожаю зерновых птиц. А вслед за этим последовала вспышка размножения вредителей злаковых культур, которая нанесла по-настоящему серьезный урон земледельцам страны. Нередко ущерб, причиненный животными, уравновешивается приносимой ими пользой. Так, грачи при выкармливании потомства уничтожают вредителей сельскохозяйственных культур и в то же время могут наносить ущерб, повреждая всходы зерновых культур.

В сельском хозяйстве в изобилии применяют разнообразные химические средства защиты растений — пестициды. Большинство из них подавляет не только те виды, против которых применяются, но и их паразитов и хищников. В результате нарушаются имеющиеся в агроэкосистемах регуляторные связи. И химические средства борьбы, кроме загрязнения среды и включения в цепи питания, часто вызывают так называемый «бумеранг-эффект»: вслед за подавлением численности вредителя вскоре возникает новая, еще более мощная его вспышка.

В настоящее время, когда развитие земледелия не может идти по пути использования новых земель под сельскохозяйственные культуры, особенно остро встает проблема повышения продуктивности существующих агроэкосистем. Повышению продуктивности агроэкосистем способствует использование новых технологий выращивания сельскохозяйственных растений. Все более широкое применение получает индустриальная технология. Она характеризуется применением достижений селекции, агрохимии, растениеводства, использованием высокопроизводительной техники, которая работает с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных растений и структуры почвы.

В целях сохранения плодородия земель проводят минимальное число обработок почвы, чтобы тяжелая техника не разрушала структуру почвы. Так, предпосевную обработку почвы совмещают с внесением высокоэффективных и быстро разлагающихся химических препаратов для уничтожения сорняков.

Институт овощеводства НАН Беларуси разработал комплекс машин по возделыванию овощных культур с применением современных технологий. Например, культиватор-опрыскиватель не только обрабатывает междурядья овощных культур, но и вносит растворимые пестициды и минеральные удобрения. Его можно использовать для обработки картофеля и других пропашных культур. Комбинированный посевной агрегат одновременно обрабатывает почву, готовит ее к севу и высевает пунктирным способом семена овощных культур. При этом он осуществляет дозированное внесение гранулированных минеральных удобрений.

В современном экологически ориентированном сельском хозяйстве принимаются энергичные меры по восстановлению биологической основы плодородия почв, разрушенной интенсивной химизацией: в промышленном масштабе выпускаются препараты, обогащающие почву грибами, бактериями, водорослями (например, препарат «Биоорган-Форте» содержит более 500 млрд микроорганизмов в одном грамме). Появились и специальные биоорганические удобрения, обогащенные не только микроорганизмами, но и биокатализаторами. Речь идет по существу о развитии новой отрасли агрономической науки — биотехнологии гумуса.

Индустриальная технология требует выращивания на полях высокопродуктивных сортов и гибридов растений, предусматривает переход к органическому сельскому хозяйству (без применения минеральных удобрений) и получению экологически чистой продукции.

Важное направление современного сельского хозяйства — замена химических пестицидов на природные. Существует немало инсектицидных препаратов, основанных на растительных ингредиентах.

С колорадским жуком, многими вирусами, в том числе вирусом табачной мозаики, эффективно борются посредством опрыскивания растений настоем зеленого перца, иногда с чесноком или с табаком. Пудра из листьев папайи предохраняет кофейное дерево от ржавчины и других грибковых заболеваний. Немало растительных препаратов используются для сохранения урожая. Например, высушенные и измельченные листья картофеля, помещенные с клубнями в хранилища, уменьшают потери картофеля при хранении до 40 %.

Для нашей флоры известны многие десятки растений с инсектицидной активностью: лук, чеснок, живокость, ежовник, молочай, хрен, горчица, петрушка, багульник, белена, дурман и др.

Важнейшее условие применения индустриальной технологии — размещение (посев) сельскохозяйственных культур по лучшим предшественникам.

Например, предшественник кукурузы должен быть убран рано с поля, чтобы осенью можно было тщательно обработать почву, очистить поле от сорняков, обеспечить достаточный запас влаги в почве. Предшественник кукурузы не должен иметь общих с ней вредителей, возбудителей заболеваний. Этим требованиям удовлетворяют зернобобовые культуры, которые обогащают почву азотом, а также картофель.

Одно из условий получения высоких урожаев — своевременное проведение всех видов сельхозработ. Нельзя опаздывать с посевом семян, проведением агротехнических мероприятий по уходу за растениями, уборкой урожая.

Еще одно важное направление — специальное использование естественных врагов — паразитических или хищных насекомых, насекомоядных или хищных птиц, бактерий для подавления численности вредителей. Наездники и яйцееды — помощники человека в борьбе с вредителями сельского хозяйства.

Биологическое разнообразие может поддерживаться за счет специального планирования ландшафта. Аграрный ландшафт должен быть разнообразным: с лесными полосами вокруг полей, живыми изгородями и перелесками, с чередованием полей, лугов, лесов, лесополос, водоемов. Разнообразие видов на полях должно поддерживаться чередованием культур не только во времени, но и в пространстве.

Применение индустриальной технологии выращивания сельскохозяйственных культур способствует значительному повышению продуктивности агроэкосистем и снижению их экологической опасности.

Повторим главное. В агроэкосистеме п ш еничного поля продуценты представлены пшеницей (доминирующая монокультура) и видами-сорняками (пырей, василек, осот). Консументами являются насекомые-вредители и мелкие грызуны, а также связанные с ними пищевыми связями хищники и паразиты. Состав редуцентов существенно не отличается от такового в природных экосистемах. Основными типами агроэкосистем в Беларуси являются: пахотные поля, сенокосы и пастбища, фруктовые сады, огороды, теплицы, фермы, пруды. В настоящее время для повышения продуктивности агроэкосистем используется индустриальная технология: сохранение структуры почвы и восстановление ее естественного плодородия; использование высокопродуктивных сортов и гибридов растений; переход к органическому сельскому хозяйству; замена химических пестицидов на природные; соблюдение правильного севооборота и своевременное проведение агромероприятий; использование естественных врагов; переход от монокультуры к поликультуре; планирование агроландшафта.

Проверим знания

1. На птицефабриках применяют дополнительное искусственное освещение. Как вы думаете, с какой целью это делается?
2. Почему сельское хозяйство оказывается источником опасного загрязнения окружающей среды?
3. Объясните, почему культурные растения не могут конкурировать с сорняками.
4. Объясните, почему в заброшенных деревнях много пустырей и бурьяна и каковы причины распространения сорняков на заброшенных полях.

1. Составьте схемы трех пищевых цепей агроэкосистемы, начинающихся с растений пшеницы.
2. Почему в агроэкосистемах насекомые-вредители могут достигать высокой численности, а в природных экосистемах их численность относительно постоянна? Объясните с экологической точки зрения, что такое «бумеранг-эффект».
3. Один из передовых методов современной агрономии — переход от монокультуры к поликультуре. Что это дает с экологической точки зрения?
4. Почему быстро истощается плодородие почвы в агроэкосистемах? Какова сущность «закона убывающего плодородия»? Укажите пути возврата питательных веществ в почву.

Индивидуальное домашнее задание. Предложите комплекс мероприятий, позволяющих получать высокие урожаи томатов или картофеля в климатических условиях Беларуси.

Источник

Какие растения растут в степной зоне – названия, фото и характеристика

Степь – пояс равнин в умеренном и субтропическом климатических поясах мира, покрытый преимущественно низкой травянистой растительностью. Евразийская степь растянулась на 8000 км от Венгрии на западе через Украину, Россию и Среднюю Азию до Маньчжурии на востоке. Горные хребты прерывают зону степи, разделяя ее на отдельные фрагменты.

Растительный мир степи

Флора степей обычно состоит из растений, таких как небольшие кустарники и травы, которые могут выдерживать засуху и нехватку питательных веществ в почве. Есть также деревья, но только по берегам рек. Высокие травы, растущие до полутора метра в высоту, встречаются вблизи деревьев возле источников воды. Более низкие травы – до одного метра в высоту, можно найти в районах, расположенных ближе к пустыням. Из-за сухости растительности, иногда в летнее время трава загорается и пожары распространяются очень быстро, охватывая большие территории.

Среди растительности степи преобладают злаки, произрастающие небольшими пучочками, между которыми проглядывается оголенный почвенный покров. Широко распространены разные виды ковыля, такие как ковыль Иоанна (Stipa pennata). Он часто занимает огромные территории. В густозаросших областях степи процветают виды ковыля, характеризующееся гораздо крупным размером. На засушливых малоплодородных степях преобладают мелкие виды ковыля. Также встречаются разнообразные виды из рода Тонконог (Koeleria). Они растут повсеместно в степях, но особенно распространены восточнее Уральских гор, а отдельные виды служат замечательным кормом для пасущихся животных степи.

Так как степная природная зона очень разнообразна, флора, произрастающая в степях также сильно варьируются в зависимости от региона. Касательно большинства растений нет общего мнение, какие из них относятся к исключительно степным видам.

Растительный мир степи отличается, к примеру, от лесного, своей устойчивостью перед жарой и засухой. Окрас растений обычно сероватый- или сизо-зелёный, листовые пластины небольшие, а кутикулы утолщены. У большинства злаковых растений степи листья выработали адаптацию, позволяющую сворачиваться в засушливую погоду, что обеспечивает им защиту от сильной потери влаги.

Среди степной флоры выделяют растения, имеющие важное хозяйственное значение. В основном это кормовая растительность, которая растет в степи и образовывает пастбищные угодья. Другими ценными для человека степными растениями считаются медоносные и лекарственные травы. Также особого внимания заслуживают злаки и бобовые, но и среди других растений, объединяемых понятием разнотравье, также встречаются ценные виды.

Ниже представлен список некоторых растений зоны степей с кратким описанием и фото:

Коровяк обыкновенный

Этот двулетник достигает полутора метров в высоту, его листья имеют войлочное опушение. Колосовидные соцветия коровяка усеяны желтыми цветками. Период цветения длится с июля по сентябрь. Все части растения широко используются в медицине. Отвары и настои из листьев применяют в качестве отхаркивающих, болеутоляющих, противосудорожных средств.

Адонис весенний

Адонис весенний – корневищный многолетник из семейства лютиковых. Хорошо переносит сильные перепады температур, и достигает 20 см в высоту. Прямостоячие стебли покрыты маленькими зелеными листьями. На их фоне выделяются ярко-желтые цветы. Они раскрываются рано утром и закрываются после обеда, а в пасмурные дни не раскрываются совсем. Период цветения приходится на апрель – май. Продолжительность жизни растения на одном месте составляет около 50 лет. Препараты из адониса применяют в народной медицине больше века при болезнях сердца и заболеваниях нервной системы.

Тонконог гребенчатый

Представитель семейства злаковых предпочитает сухие поля. Высота тонконога гребенчатого составляет 65 см. Нижние листья опушены, стебли имеют плотное основание. Соцветие представляет собой вытянутую метелку, оттенок которой варьируется от зеленого до серебристого. Растение обильно плодоносит. Настои из листьев обладают ранозаживляющим действием.

Шизонепета многонадрезанная

Является хорошим медоносом, растет на склонах холмов и лугах. У растения деревянистый корень и простой стебель, высота которого может превышать 60 см. Перисто-рассеченные листья имеют 3–5 долей. Цветет шизонепета, или анисовая трава, с июня по август. Фиолетовые цветы собраны в колос. У растения высокая нектаропродуктивность. Шизонепета используется в народной медицине много веков: отвар применяют в качестве отхаркивающего и противовоспалительного снадобья. Растение входит в состав гипоаллергенных косметических средств. В кулинарии применяется как приправа, особенно к блюдам из рыбы.

Касатик безлистный

Травянистый многолетник считается редким видом, поэтому занесен в Красную книгу России. Касатик, или ирис, встречается в зарослях степных кустарников и по речным долинам. Корневище растения короткое и ползучее. Высота цветоноса около 50 см. Листья, покрытые сизым налетом, появляются позже и вырастают выше цветоноса. Сами цветки крупные, фиолетового оттенка. Середина окрашена в желтый цвет. Полюбоваться ирисами можно в конце мая – начале июня. Плод представляет собой коробочку, которая открывается створками. Некоторым формам свойственна ремонтантность, т. е. возможность расцвести повторно.

Василек синий

Растение входит в семейство сложноцветных. Период его жизни может составлять один или два года. За это время василек вытягивается на 60 см. Зеленая масса тонкая и заостренная, покрытая войлочным налетом, нижние листья тройчато-лопастные. Цветочные корзинки расположены одиночно. По краям они окрашены в синий цвет. Цветы в середине растения имеют фиолетовый окрас. Период цветения приходится на июнь – июль. Этот вид считается сорным растением, его излюбленным местом обитания являются посевы ржи. Плодами василька являются гладкие семянки с рыжим хохолком. Краевые цветки, окрашенные в синий оттенок, часто заготавливают и высушивают. Они являются основой для разных лекарственных сборов. Порошком из семян обрабатывают кожные воспаления.

Мятлик луговой

Многолетнее растение из семейства злаков очень быстро наращивает плотную дернину. Выдерживает переувлажнение, сильные морозы и засуху. Мятлик достигает полного развития на четвертый год жизни. Корневище растения не проникает глубже 100 см, поэтому мятлик образует рыхлые дернины. Ярко-зеленые листья узкие и шершавые. Колоски образуют пирамидальную метелку. Мятлик луговой является ценным пастбищным растением. Он высокоурожайный, богат белками и витаминами.

Донник белый

Двулетник из семейства бобовых достигает в высоту 2 м. Корень стержневой, глубиной до двух метров. Отличный медонос. Растение светолюбивое и очень холодостойкое. Листья тройчатые, небольшие белые цветы собраны в кисти. Растение не переносит переувлажнения и кислых почв, засушливые, каменистые и солончаковые степи являются идеальным местом произрастания для донника. Период цветения приходится на июнь – август, даже в засушливое лето растение выделяет много нектара. Донник белый широко применяется в медицине как антисептическое, противосудорожное, болеутоляющее и гипотензивное средство.

Шалфей степной

Многолетнее растение предпочитает луга и травянистые склоны степных и лесостепных зон. Высота опушенных стеблей составляет 80 см. Зацветает на второй год после посадки. Фиолетовые цветки собраны в высокое соцветие. Эти яркие кисти заметно выделяются на фоне зеленой травы. Цветет шалфей с мая по июль. Надземную часть растения используют в медицине и косметологии. В качестве лекарственного сырья применяют листья растения. Они обладают противовоспалительными, дезинфицирующими и противомикробными свойствами. В народной медицине используют при лечении воспалительных заболеваний внутренних органов.

Ковыль

Многолетнее травянистое растение относится к семейству злаковых. Высота взрослого растения составляет 80 см. Особенностью являются соцветия-метелки серебристого цвета. Ковыль образует густую дернину. У растения сочные стебли, поэтому его активно используют на корм овцам и лошадям. Плод, зерновка, снабжена направленными вверх волосками и особой остью. Она разносит семена на сотни метров от материнского растения.

Источник

Тема урока: «Растения и животные поля». 3–4-й классы

3-й класс (1–3), 4-й класс (1–4)

Ход урока

I. Вводное повторение.

— Выпиши названия обитателей луга:

бабочка медведь жук-могильщик шмель мышь дятел

— Взаимопроверка по доске:

2. Индивидуальная работа по карточкам.

Карточка 3.

— Какие растения и животные луга подлежат охране?

3. Фронтальная работа (заполнение таблицы-опоры на доске и в тетради).

Заполняется только та часть, которая касается темы “Луг”, вторая часть тема “Поле” закрыта.

— О чем говорили на прошлом уроке?

4. Проверка индивидуальной работы.

Продвинутый уровень – составить цепь питания для сообщества “Луг”

II. Сообщение темы урока.

1. Целеполагание.

Учитель: Сегодня будем говорить также о природном сообществе, которое очень похоже на луг, но и значительно от него отличается. Вы сами по схеме-опоре скажете, какие отличия между ними существуют и чем они похожи.

(Заполнение схемы-опоры в тетрадях и на доске происходит по ходу уроку)

2. Проблемная ситуация.

— Это природное сообщество очень похоже на луг.

— Располагается в низинах, на равнинах у рек.

— Там тоже произрастают влаголюбивые растения.

— Человек выращивает на нем культурные растения?

III. Новая тема.

1. Работа с репродукцией картины И. Шишкина «Рожь».

— Что увидели? Как думаете, это какое сообщество?

— В чем сходство с лугом?

2. Беседа.

— Какие растения выращивают на полях? (см. рис. на стр. 64)

— Как их можно назвать одним словом? (злаки, зерновые)

Учитель: Тысячи людей заняты посевом хлеба, уходом за ним, уборкой урожая. Слово «хлеб» почти никогда не сходит со страниц газет, передач по радио. Вся страна следит за уборкой урожая. Хлеб необходим человеку, так как в нем есть все необходимые вещества для нашего организма.

3. Работа с гербарием.

— Рассмотрите эти растения.

— Какой у них корень, стебель?

— Что является плодом?

— Сравните колоски пшеницы и ржи. Сходство и различие?

— Что получают из пшеницы и ржи?

— Что делают из пшеничной и ржаной муки?

-Сравните ячмень и овес.

— Что получают из этих зерновых культур?

5. Заполнение таблицы.

6. Работа с пословицами.

— Какие культурные растения назовете?

— Соберите пословицы и поговорке о хлебе.

7. Сорняки.

Учитель: В поле растут и сорняки, приносящие большой вред урожаю, так как забирают питательные вещества из земли, влагу, мешают расти зерновым культурам, снижают урожай.

8. Гербарий.

Пырей, осот, василек, одуванчик, овсюг.

— Как же с ними бороться?

9. Грызуны- вредители.

Учитель: На полях можно встретить различных насекомых и животных.

— Назовите их по стр.66

— Какая общая сходная черта у них есть? (все мелкие, так как легко скрываться в траве, многие роют норы, заготавливают пищу, быстро размножаются)

Учитель: Многие из них тоже приносят вред, отнимая у людей около 1/3 урожая. Только наша Страна теряет ежегодно из-за вредителей и сорняков коло 20 млн. тонн (хватило бы на 100 млн. человек)

Суслик съедает в день более 200-250 г. зеленых кормов и 50г. зерна, а за лето до 6 кг зерна и около 20 кг стеблей, на зиму заготавливает в норах до 20 кг зерна.

Полевка за сутки съедает: до 500 г. свежей зелени, в 2 раза больше собственного веса, 1-2 кг за лето.

IV. Обобщение.

— Вредителей полей надо уничтожать. +

2. Проверка по доске.

3. Цепь питания.

Оформление доски

Пословицы для работы в парах

Индивидуальная схема опора, которая после заполнения вклеивается в тетрадь.

Вот как она должна выглядеть после заполнения.

Источник