Сельскохозяйственная экология. Под ред. Н.А. Уразаева

Одна из таких экосистем — натуральное хозяйство Хьюка (США). Изобретательный огородник сконструировал оранжерейно-прудовую экосистему, накрытую куполом из полиэтиленовой пленки. Под куполом находятся посадки сои, томата, баклажана, огурца, тыквы (агробиогеоценоз) и небольшой бассейн, заселенный сомиками-пимелодами (водный БГЦ).

Наряду с этим в оранжерейно-прудовом комплексе имеется еще одна экосистема — небольшая «биофабрика» по производству личинок мух — ценного белкового корма для рыб. «Фабрика» — это сито, расположенное над бассейном. В сите кухонные отходы — питательная среда для личинок. Кроме того, для кормления рыб используют размолотые бобы сои.

В экологической системе формируется круговорот воды. Испаряясь из водоема, вода конденсируется на внутренней поверхности купола. С купола она падает вниз (искусственный дождь) или стекает по его своду (искусственный водоканал, арык) на грядки с овощами.

Грядки с посевом культурных растений, водоем с рыбами, «биофабрика» по производству кормового протеина -* это компоненты (подсистемы) системного образования более высокого уровня — экологической системы, именуемой натуральным хозяйством Хьюка. На примере натурального хозяйства студенты могут приобрести опыт по оценке межбиогеоценозных связей и биотического круговорота. Связь между агробиогеоценозом и водной экосистемой — использование бобов сои для производства продукта питания (муки) рыбам. Другой источник пищи для рыб — личинки мух, плодящиеся на «биофабрике», расположенной над бассейном. Ползая в питательной среде (пищевых отходах), личинки проваливаются через отверстия сита и попадают в водоем, где их поедают рыбы. Отходы рыб (экскременты), в свою очередь, используются в агробиогеоценозе для удобрения почв. Предварительно воду фильтруют. Экскременты рыб концентрируются в фильтре (через него вода прокачивается с помощью специального насоса). В отфильтрованной фекальной массе рыб размножаются бактерии-редуценты. Они минерализуют экскременты, и образуется ценное органическое удобрение, богатое азотом. Продукты минерализации экскрементов рыб («навоз») используют для двух целей: удобрения грядок с посевами культурных растений и в качестве элементов минерального питания низших растений водоема (главным образом водорослей). Водоросли — еще один, вероятно, более важный, источник питания для рыб.

Следовательно, в оранжерейно-прудовой системе осуществляется биотический круговорот, в основе которого — синтез и распад органического вещества. В геохимический цикл включается и сам человек. Находясь под куполом экосистемы, он выделяет диоксид углерода (С0₂), который используется растениями при фотосинтезе.

Оранжерейно-прудовая экосистема функционирует, по существу, без энергетических дотаций. Она использует в основном энергию Солнца. И все же Солнце не единственный источник энергии в экологической системе. В ней используется и другая энергия, в частности ветровая. С помощью специально установленного маленького ветряка энергию ветра применяют для приведения в движение насоса, прокачивающего воду бассейна через фильтр. Энергетические субсидии в экосистеме используются очень слабо. Добавочную мускульную энергию применяют для встряхивания сита, чтобы личинки мух интенсивнее падали в водоем. Для работы насоса, прокачивающего воду бассейна через фильтр, использовали не только ветровую, но и электрическую энергию. Изменяли рацион кормления рыб, внося в него энергию корма, взятого за пределами искусственной экологической системы. .

Таким образом, оранжерейно-прудовая система позволяет: контролировать межбиогеоценозные связи и биотический круговорот; Уяснить основные принципы конструирования энергосберегающих экологических систем.

Прежде чем приступить к конструированию садово-огородных экосистем, рекомендуем прочитать: 3. Бобырь. Натуральное хозяйство мистера Хьюка //Наука и жизнь. — 1977. — № 1; Б. М. Мир-кин, Ю. А. Злобин. Растительные сообщества наших полей. — М.: Знание, 1990.

. Контрольные вопросы и задания

1. Какие природные комплексы обозначают термином «агробиогеоценоз»? 2. Охарактеризуйте культурные растения как компонент агробиогеоценоза. 3. В чем выражаются эдификаторные свойства культурных растений? 4. Охарактеризуйте сорные растения как компонент агробиогеоценоза. 5. Каковы место и роль культурных и сорных растений в многоуровневой структуре агробиогеоценоза? 6. Какие элементы природы составляют агробиоценоз и какова их взаимосвязь? 7. Как изменяется биотический круговорот в агробиогеоценозе? 8. Какие экологические принципы лежат в основе регуляции и оптимизации агробиогеоценоза?

3.5. ПАСТБИЩНЫЙ БИОГЕОЦЕНОЗ