Макс Оганесон - Дослідження фіторізноманіття буферних зон агроценозів, Макс Оганесон

  Агролісомеліорація, або поєднання лісових і сільськогосподарських практик, також є важливим елементом у збереженні біорізноманіття. Використання дерев і чагарників у межах сільськогосподарських угідь допомагає підтримувати різноманіття видів, створюючи нові місця проживання для диких тварин і рослин. Ці рослини також виконують функції захисту ґрунтів від ерозії, покращують якість води та регулюють мікроклімат агроекосистем.

  Органічне та екологічне землеробство, що відмовляється від використання синтетичних пестицидів і добрив, також сприяє збереженню біорізноманіття. У цих системах акцент робиться на використанні природних методів контролю за шкідниками, таких як біологічні вороги і агрономічні практики, що зменшують тиск на навколишнє середовище (Lotter, 2003). Органічне землеробство допомагає зберігати види, які інакше можуть бути знищені через використання хімічних засобів, а також підтримує здоров'я ґрунту, що в свою чергу забезпечує сприятливі умови для різноманітних організмів (Rosset C., 2020).

  В свою чергу інтенсивне сільське господарство, яке характеризується високими витратами ресурсів, використанням агрохімікатів та технологічними інноваціями, має значний негативний вплив на біорізноманіття. Ці практики, хоча й призводять до підвищення продуктивності на короткостроковій основі, в довгостроковій перспективі зазвичай спричиняють серйозні екологічні проблеми.

  Одним з основних факторів, що сприяють втраті біорізноманіття, є широкомасштабне застосування пестицидів і гербіцидів. Ці хімічні речовини не лише вбивають шкідників, але й негативно впливають на корисних організмів, таких як бджоли, хижаки та інші запилювачі (Dallimer K., 2024). Дослідження показали, що використання пестицидів може призводити до скорочення чисельності популяцій запилювачів, що в свою чергу впливає на продуктивність рослин і зменшує біорізноманіття на всіх рівнях екосистеми.

Також такий вид сільського господарства призводить до фрагментації природних середовищ, оскільки великі площі землі використовуються під монокультури. Це фрагментує природні ареали видів і зменшує їхні можливості для переміщення, що призводить до ізоляції популяцій. Фрагментація середовища часто створює бар’єри, які ускладнюють обмін генетичним матеріалом між популяціями, що може призводити до зниження генетичної різноманітності. Зменшення генетичної різноманітності підвищує вразливість видів до змін у середовищі, що, в свою чергу, може призвести до їх зникнення (Advances in soybean…, https://www.soybeanlab ).

  Ці методи обробки ґрунту, такі як безперервне орання та надмірне застосування добрив, також негативно впливають на біорізноманіття. Вони спричиняють ерозію ґрунтів, втрату органічної речовини та зміни в хімічному складі ґрунту. Це призводить до зниження родючості ґрунтів і погіршення умов для існування рослин і ґрунтових організмів. Дослідження показують, що деградація ґрунтів може призвести до зниження продуктивності сільськогосподарських систем, що вимагає ще більшого використання хімічних добрив і пестицидів для підтримки виробництва.

  Монокультури, або вирощування одного виду рослин на великій площі, стали основою сучасного інтенсивного сільського господарства, однак цей підхід має серйозні наслідки для біорізноманіття. Незважаючи на те, що монокультури можуть забезпечувати високу продуктивність у короткостроковій перспективі, їх вплив на екосистеми є переважно негативним.

  Основною проблемою монокультур є відсутність біологічного різноманіття, що призводить до зменшення екологічної стійкості агроекосистем. Однорідність рослинності робить системи вразливими до хвороб і шкідників, оскільки епідемії можуть швидко поширюватися через відсутність різних видів, які могли б обмежити їх розвиток. Наприклад, у випадку ураження монокультури певним патогеном, уся урожайність може бути під загрозою, в той час як у багатосортних системах ризик такого масового ураження значно знижується (Pimentel et al., 2005).

  Монокультури також негативно впливають на чисельність запилювачів, таких як бджоли, джмелі та інші комахи. Відсутність різноманітних рослин у навколишньому середовищі обмежує доступність нектару і пилку, необхідних для харчування цих видів. Дослідження показують, що в агроекосистемах, де переважають монокультури, популяції запилювачів зменшуються, що, в свою чергу, негативно впливає на запилення сільськогосподарських. Це створює замкнене коло, оскільки зниження чисельності запилювачів веде до зменшення врожайності, що може спонукати аграріїв ще більше покладатися на хімічні засоби для підвищення продуктивності (Singh S., 2022).

  Крім того, монокультури можуть сприяти розвитку стійких до пестицидів шкідників. Однорідні сільськогосподарські культури створюють умови, в яких шкідники можуть розмножуватися без природних ворогів. Це призводить до виникнення нових рас шкідників, які стають стійкими до стандартних методів контролю, що вимагає використання ще більш агресивних хімічних препаратів. В результаті, цикл застосування пестицидів стає безкінечним, завдаючи ще більшої шкоди біорізноманіттю.

  Агроекосистеми, що складаються з сільськогосподарських угідь, пасовищ і лісів, мають значний вплив на біогеохімічні цикли, зокрема на вуглецевий, азотний, фосфорний та водний цикли. Ці цикли є критично важливими для функціонування екосистем і забезпечення продовольчої безпеки, але інтенсивні агрономічні практики можуть призвести до їхнього порушення (Baumgartner T., 2023).

  Такі екосистеми можуть як сприяти, так і заважати вуглецевому циклу. Інтенсивне сільське господарство, яке базується на обробці ґрунтів і застосуванні хімічних добрив, може призвести до вивільнення вуглецю в атмосферу через деградацію ґрунтів, оранку та втрату органічної речовини. Водночас, впровадження практик, таких як агролісомеліорація та покриття ґрунту рослинністю, може допомогти збільшити поглинання вуглецю рослинами і покращити його зберігання в ґрунті. Системи, що включають змішане землеробство та лісівництво, демонструють здатність зберігати більше вуглецю в порівнянні з монокультурами.