Агроценозы отличаются от естественных экосистем рядом особенностей:

1. Разнообразие живых организмов в них резко снижено для получения максимально высокой продукции. На ржаном или пшеничном поле кроме злаковой монокультуры можно встретить всего несколько видов сорняков. На естественном лугу биологическое разнообразие значительно выше, но биологическая продуктивность луга во много раз уступает засеянному полю.

2. Виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором в состоянии, далеком от первоначального, и не могут выдерживать борьбу за существование с дикими видами без поддержки человека. Они крайне чувствительны к вредителям (особенно при их массовом размножении) и болезням и не могут выдерживать конкуренции с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроэкосистемы получают дополнительный поток энергии кроме солнечной благодаря деятельности людей, животных и механизмов, обеспечивающих необходимые условия роста культивируемых видов. Чистая первичная продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания. Частичное использование ее вредителями представляет нежелательное явление и всячески пресекается деятельностью человека. В естественных биоценозах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возвращается в систему биологического круговорота в виде углекислого газа, воды и других неорганических веществ.

Агроценозы же более открыты. Вещество и энергия изымаются из них с урожаем, животноводческой продукцией, а также в результате разрушения почв. Смена растительного покрова в агроценозах происходит не естественным путем, а по воле человека, что не всегда хорошо отражается на качестве. Особенно это касается почвенного плодородия.

Почва является важнейшей системой жизнеобеспечения и существования сельскохозяйственного производства. Однако продуктивность агроценозов зависит не только от плодородия почвы и поддержания ее качества. В не меньшей мере на нее влияет сохранность среды обитания полезных насекомых, например опылителей, и других представителей животного мира.

К тому же в этой среде обитают многие естественные враги сельскохозяйственных вредителей. Общеизвестны примеры массовой гибели опылителей полей гречихи в США при столкновении их с автомобилями в случае очень близкого расположения сельскохозяйственных угодий к автотрассам.

Печально известна «антиворобьиная» кампания в Китае, когда были уничтожены тысячи воробьев – птиц, якобы вредящих урожаю зерновых, и последовавшая вслед за этим вспышка размножения вредителей злаковых культур, которая принесла значительный урон земле. Дело в том, что сами воробьи, действительно, являются в основном зерноядными птицами, но вот свое потомство они выкармливают насекомыми и их личинками.

Еще одна особенность, более трех предыдущих отличающая агроценозы от природной экосистемы, состоит в получении дополнительной энергии для нормального функционирования. Под дополнительной энергией понимается любой тип энергии, привносимый в агроэкосистему. Это может быть мускульная сила человека или животных, различные формы горючего для работы сельскохозяйственных машин, удобрения, пестициды, ядохимикаты, дополнительное освещение и т.д. Все искусственно создаваемые в сельскохозяйственной практике агроценозы полей, садов, пастбищных лугов, огородов, теплиц представляют собой системы, специально поддерживаемые человеком. В агроценозах используется именно их свойство производить чистую продукцию, так как все конкурентные воздействия на культивируемые растения со стороны сорняков сдерживаются агротехническими мероприятиями, а формирование пищевых цепей за счет вредителей пресекается с помощью различных мер, например химической и биологической борьбы. Но эти сообщества неустойчивы, не способны к самовосстановлению и саморегулированию, подвержены угрозе гибели от массового размножения вредителей или болезней. Для их поддержания необходима постоянная деятельность людей.

Агроценозы обладают малой экологической устойчивостью, но высокой урожайностью. Устойчивость экосистемы связана с биологическим разнообразием и сложностью трофических связей организмов, входящих в ее состав.

Продуктивность биоценоза

     Основным свойством и природных биоценозов, и агроценозов является продуктивность, т. е. способность биоценоза производить биомассу. Относительная продуктивность – это количество произведенной биоценозом биомассы на 1 гектаре за 1 год.

В практическом плане для человека важен не показатель продуктивности, а показатель величины чистого продукта, т. к. биомасса в биоценозе не только создается, но и разрушается. Величина чистого продукта – это разница между созданной и разрушенной биомассой.

И здесь человек вступает в противоречие с природой, т. к. природе, чтобы поддерживать равновесие, нужно, чтобы величина чистого продукта стремилась к нулю (т. е. сколько биомассы образовалось, столько бы и разрушилось), а человеку нужно, чтобы величина чистого продукта была высокой.

Биологическая продуктивность – это воспроизведение биомассы растений, животных и микроорганизмов, входящих в состав биогеоценоза. Поток энергии, заключенный в пище, в экосистеме (биогеоценозе) осуществляется направленно от автотрофов к гетеротрофам. На первом трофическом уровне зелеными растениями поглощается около 50% солнечной энергии. Часть этой энергии в процессе фотосинтеза преобразуется в энергию химических связей, – это валовая первичная продукция.

Большая часть поглощенной растениями, но не усвоенной энергии, рассеивается в окружающую среду в виде тепловой энергии. Часть органических веществ окисляется, а высвобождающаяся энергия расходуется на поддержание метаболических процессов. В конечном счете, эта энергия также рассеивается в виде тепла. Оставшаяся часть новообразованных органических веществ составляет прирост биомассы и называется чистой первичной продукцией. В чистую первичную продукцию превращается только 1% поглощенной растением энергии. До второго трофического уровня доходит только часть чистой первичной продукции. Та часть, которую ассимилировали консументы, частично тратится на дыхание, частично выделяется с экскрементами, а остальное накапливается в виде вторичной продукции. Вторичная продукция на каждом последующем трофическом уровне консументов составляет около 10% предыдущего. В результате, чем длиннее пищевая цепь, тем меньше остается к ее концу накопленной в органическом веществе энергии. Отсюда, число трофических уровней никогда не бывает слишком большим.