Сельскохозяйственная экология

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ 
ЭКОЛОГИЯ

Г.А. ДЕМИДЕНКО
Н.В. ФОМИНА

Москва
ИНФРА-М
2024

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано 
Научно-методическим советом по сельскому хозяйству 
Федерального УМО по сельскому, лесному и рыбному хозяйству 
для использования в учебном процессе при подготовке бакалавров 
по направлению 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение»

УДК 631.95(075.8)
ББК 40.0я73
 
Д30

Демиденко Г.А.
Д30  
Сельскохозяйственная экология : учебное пособие / Г.А. Демиденко, 
Н.В. Фомина. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 330 с. — (Высшее образование).

ISBN 978-5-16-019231-4 (print)
ISBN 978-5-16-111941-9 (online)
В учебном пособии представлены следующие вопросы: предпосылки 
возникновения и формирования культурного ландшафта; характеристика 
сельскохозяйственных экосистем и их роль в агропромышленном комплексе; агробиогеоценоз; пастбищный биогеоценоз; ферменный биогеоценоз; агроэкологический мониторинг; сельскохозяйственное загрязнение 
окружающей среды; принципы получения экологически безопасной сельскохозяйственной продукции; технологии утилизации отходов сельского 
хозяйства. Лабораторные работы посвящены исследованию качества сельскохозяйственной продукции, оценке состояния почвы и минеральных 
удобрений. Кроме того, даны словарь терминов и понятий, тестовые задания, вопросы для самостоятельной подготовки.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоедение».

УДК 631.95(075.8)
ББК 40.0я73

Р е ц е н з е н т ы:
Романов В.Н., доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела агротехнологий Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»;
Мучкина Е.Я., доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и географии Сибирского федерального университета

ISBN 978-5-16-019231-4 (print)
ISBN 978-5-16-111941-9 (online)

© Демиденко Г.А., Фомина Н.В., 
2023
© Красноярский государственный 
аграрный университет, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение ………………………………………………………....... 
5 

Глава 1. Предпосылки возникновения и формирования  
культурного ландшафта ………………………………………… 

 
7 

1.1. Возникновение культурного ландшафта …………………… 
9 

1.2. Культурные растения: происхождение, расселение и требования к условиям жизни …………………………………………. 

 
16 

1.3. Вредители культурных растений ……………………………. 
21 

1.4. Сорные растения: происхождение и условия жизни ………. 
25 

1.5. Домашние животные. Одомашнивание диких животных …. 
30 

1.6. Виды животных, населяющие земли сельскохозяйственного 
пользования ………………………………………………………. 

 
32 

Глава 2. Характеристика сельскохозяйственных экосистем 
и их роль в АПК ………………………………………………..... 

 
39 

2.1. Понятие о сельскохозяйственных экосистемах: классификация, типы и функции …………………………………………… 

 
39 

2.2. Особенности круговорота веществ в сельскохозяйственных 
экосистемах ……………………………………………………….. 

 
52 

2.3. Примеры «простых» сельскохозяйственных экосистем …… 54 
Глава 3. Агробиогеоценоз ……………………………………….. 59 
3.1. Структура и уровни организации агробиогеоценоза ……… 
59 

3.2. 
Структурно-функциональная 
организация 
почвеннобиологического комплекса ………………………………………. 

 
63 

3.3. Принципы регуляции и оптимизации агробиогеоценозов … 
74 

3.4. Роль культурных растений и сорняков в структуре  агробиогеоценоза ………………………………………………………. 

 
78 

Глава 4. Пастбищный биогеоценоз (сенокосы, пастбища, 
сеяные луга) ………………………………………………………. 

 
84 

4.1. Основные типы и структура пастбищных биогеоценозов … 
84 

4.2. Экотоп. Биоценоз (фитоценоз и зооценоз) …………………. 
87 

4.3. Стадо сельскохозяйственных животных и его влияние на 
пастбищный биогеоценоз …………………………………………. 

 
101 

4.4. Экологические последствия использования пастбищных 
биогеоценозов ……………………………………………………... 

 
106 

Глава 5. Ферменный биогеоценоз ……………………………… 114 
5.1. Понятие ферменного биогеоценоза …………………………. 114 
5.2. Особенности условий содержания животных в животноводческих комплексах ……………………………………………. 

 
115 

5.3. Организация и характеристика животноводческих комплексов …………………………………………………………….. 

 
118 

5.4. Факторы оптимизации процессов в животноводческих 
комплексах …………………………………………………………. 

 
124 

Глава 6. Агроэкологический мониторинг ………….................. 131 
6.1. Понятие об агроэкологическом мониторинге ………………. 131 
6.2. Цель, задачи, принципы и основные компоненты агроэкологического мониторинга ………………………………………… 

 
132 

Глава 7. Сельскохозяйственное загрязнение окружающей 
среды ………………………………………………………………. 

 
143 

7.1. Воздействие сельского хозяйства на окружающую среду … 143 
7.2. Характеристика факторов сельскохозяйственного загрязнения почв ……………………………………………………………. 

 
152 

7.3. Оценка влияния пестицидов на почву ……………………… 
159 

7.4. Последствия применения удобрений в сельском хозяйстве … 169 
7.5. Основные принципы эколого-токсикологического анализа 
агроэкосистем ……………………………………………………… 

 
175 

Глава 8. Принципы получения экологически безопасной 
сельскохозяйственной продукции. Технологии утилизации 
отходов сельского хозяйства ……………………………………. 

 
 
184 

8.1. Понятие экологически безопасной сельскохозяйственной 
продукции ………………………………………………………….. 

 
184 

8.2. Принципы восстановления оптимального состояния почв 
после сельскохозяйственного использования …………………… 

 
191 

8.2.1. Основные принципы устранения уплотнения почв ……… 195 
8.2.2. Принципы использования зеленых растений в сохранении 
плодородия почвы …………………………………………………. 

 
197 

8.2.3. Экологические аспекты использования вермикультуры 
и биогумуса ……………………………………………………….. 

 
200  

8.2.4. Экологическая безопасность в животноводстве …………. 210 
8.2.5 Технологии утилизации отходов животноводческих комплексов …………………………………………………………….. 

 
214 

Лабораторные работы ……………………………………............ 221 
Словарь терминов и понятий ………………………….............. 281 
Тестовые задания …………………………………………............ 310 
Вопросы для самостоятельной подготовки …………………... 326 
Заключение ……………………………………………………….. 327 
Библиографический список ……………………………………. 328 

ВВЕДЕНИЕ 

 
В настоящее время экология как учение о взаимоотношениях 

между организмами и окружающей их средой превратилась в науку 
о жизненных явлениях в природе. Это определение включает в себя 
исследование влияния внешней среды на организмы и соответственно обратное действие, оказываемое организмами на свое окружение, 
названные функции взаимосвязаны и изменчивы. Из множества 
сложных явлений экология сначала старается выделить определенные процессы и зависимости, чтобы выяснить степень влияния отдельных факторов и благодаря этому научиться  понимать дальнейшие более широкие взаимосвязи в ландшафте. 

Наряду с развитием и становлением общей экологии происхо
дил процесс формирования ее прикладных направлений, среди которых ключевое место принадлежит сельскохозяйственной экологии. 
Связано это, прежде всего, с тем, что достаточно длительное время 
многие исследователи изучали лишь ландшафтные формы, которые 
не подвергались воздействию человека или были подвержены его 
влиянию в меньшей степени. Объектами пристального внимания 
были пещеры, болота, дюны, пустыни, степи, леса, тундры, и лишь 
сравнительно недавно многие ученые обратились к изучению сельскохозяйственных ландшафтов.  

На современном этапе сельскохозяйственная экология – это 

наука о факторах внешней среды, их влиянии на организмы культивируемых растений и животных, о природных комплексах, преобразованных деятельностью человека для производства чистой экологической продукции растениеводства и животноводства.  

Бурное развитие промышленности породило такие негативные 

явления, как деградация почв, загрязнение среды обитания и продуктов питания, появление новых болезней растений, животных и 
людей. В результате возникла потребность в «экологизации» сельского хозяйства, т. е. применении экологических законов для успешного функционирования аграрных экосистем.  

Сельскохозяйственная экология – наука о взаимоотношениях 

живых организмов между собой и окружающей средой (неорганической), а также с человеком, о структуре, связях и функциональной 
деятельности искусственно созданных ландшафтов. 

Обеспечение устойчивого производства сельскохозяйственной 

продукции, сохранение и воспроизводство природно-ресурсной базы 

аграрного сектора, минимизация воздействия на окружающую природную среду – это основные задачи, стоящие перед этой наукой. 

Объектом исследования сельскохозяйственной экологии явля
ются сельскохозяйственные экосистемы и их компоненты.  

Важнейшей задачей в данное время является систематизиро
ванное обучение будущих специалистов-агроэкологов новым подходам решения проблемы устойчивого развития сельскохозяйственных экосистем и современным технологиям получения экологически «чистой» сельскохозяйственной продукции, а также основным 
принципам агроэкологического мониторинга и рационального использования природных ресурсов.  

Цель изучения курса – изложить систему агроэкологических 

знаний об истории, структуре, функционировании и особенностях 
сельскохозяйственных экосистем.  

Задачи курса:  
рассмотреть предпосылки возникновения и принципы фор
мирования сельскохозяйственного ландшафта; 

изучить системы земледелия в сельскохозяйственных ланд
шафтах; 

представить  характеристику основных сельскохозяйствен
ных экосистем, пастбищного и ферменного биогеоценозов; 

изучить необходимые условия производства экологически 

безопасной сельскохозяйственной продукции, безотходные и малоотходные технологии переработки отходов сельскохозяйственного 
производства; 

выполнить лабораторные работы по каждому разделу и сде
лать соответствующие выводы. 
Изучение данной дисциплины способствует получению и развитию у обучающихся знаний о закономерностях существования 
сельскохозяйственных экосистем, что способствует более глубокому 
осмыслению причин возникновения экологических проблем, возникающих в результате сельскохозяйственногопроизводства. 

Глава  1. ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ  
И ФОРМИРОВАНИЯ  КУЛЬТУРНОГО ЛАНДШАФТА
 
Человек и природа с незапамятных времен являются взаимопроникающими элементами единой сложной системы мироздания. 
Человек, зарождаясь в природе, становится ее оппонентом, создавая 
техносферу. Используя первоприроду как источник творчества, источник сырья, человек изменил ее до неузнаваемости. С каждым десятилетием, с каждым годом процесс изменения географических 
ландшафтов становится все более интенсивным; все шире круг наук, 
которые обращаются к проблематике культурных ландшафтов, поскольку это вызвано самой жизнью. 
Согласно Ю.Г. Тютюннику, впервые понятие «ландшафт» было 
обозначено в IX веке в трудах монахов Фульдского монастыря в 
Германии. При переводе с латыни «Евангелической гармонии» богослова Татиана они заменили слово regio – район, страна – на 
lantscaf, использовав последнее в значении «единая священная земля 
единой паствы, территория, упорядоченная согласно общегерманскому плану». Научное представление о ландшафте было сформировано только в начале XX в. независимо друг от друга несколькими 
отечественными и немецкими географами: Г.Н. Высоцким, Г.Ф. Морозовым, Л.С. Бергом, А.А. Борзовым, Р.И. Аболиным, З. Пассарге, 
О. Шлютером.  
Ландшафты, несмотря на многочисленные их классификации, 
до сих пор подразделяются в целом на естественные, созданные силами природы, и культурные, которые подверглись антропогенному 
влиянию в той или иной степени, обратимо или необратимо измененные. 
Возникновение и развитие культурного ландшафта начинается 
на заре человеческой цивилизации. Как только у человека появляются первые проблески сознания, он целенаправленно стремится подчинить себе природу. Но если культурный ландшафт как явление 
имеет длительную историю, сравнимую с историей человека, с историей его духовной и материальной деятельности, то «культурный 
ландшафт» как научное понятие разрабатывается сравнительно недавно и имеет неравнозначную степень освещенности в различных 
областях знания, имеет множество определений, характеристик и 
классификаций. 

«Культурный ландшафт» в рамках отечественных географических исследований появился еще в начале XX в. Например,             
Л.С. Берг отмечал, что при географическом исследовании «конечную цель составляет изучение и описание ландшафтов, как природных, так и культурных», а культурные ландшафты – это те, «в которых человек и произведения его культуры играют важную роль. Город и деревня ... составляют части культурного ландшафта». 
Ю.Г. Саушкин дает следующую характеристику: «культурным 
ландшафтом называется такой ландшафт, в котором непосредственное приложение к нему труда человеческого общества так изменило 
соотношение и взаимодействие предметов и явлений природы, что 
ландшафт приобрел новые, качественно иные особенности по сравнению с прежним, естественным своим состоянием». При этом 
культурный ландшафт остается частью природы и продолжает развиваться по ее законам. 
Эта позиция получает развитие в работах Ф.Н. Милькова: 
«культурный ландшафт – разновидность антропогенного ландшафта, созданного человеком сознательно путем изменения природного 
ландшафта в нужном направлении для хозяйственных целей» и               
И.М. Забелина: «культурный ландшафт – это однородная в естественном отношении территория, в течение многих лет одинаково используемая в сельскохозяйственном (или близком к нему) производстве». 
Ф.Н. Мильков пытается разграничить понятие антропогенного 
и культурного ландшафтов: «Антропогенными ландшафтами следует считать как заново созданные человеческие ландшафты, так и все 
те природные комплексы, в которых коренному изменению (перестройке) под влиянием человека подвергся любой из их компонентов, в том числе и растительность с животным миром». Однако, вопервых, данное определение практически полностью совпадает с 
определением культурного ландшафта самого Ф.Н. Милькова, а вовторых, «антропогенный ландшафт» означает «сделанный человеком», что в корне неверно, поскольку изначально любой ландшафт 
является природным. Исходя из этого мы считаем, что классификация антропогенных ландшафтов, предложенная Ф.Н. Мильковым, 
может использоваться также и для культурных ландшафтов. 

Выделяют шесть основных направлений классификации ландшафтов:  
1) по их содержанию (сельскохозяйственные, лесные, водные, 
промышленные, селитебные);  
2) глубине воздействия человека на природу (неоландшафты, 
измененные или преобразованные);  
3) их генезису (техногенные, подсечные, пашенные, пирогенные, пастбищно-дигрессионные);  
4) целенаправленности их возникновения (прямые, сопутствующие);  
5) длительности существования и степени саморегулирования 
(долговечные саморегулируемые, многолетние частично регулируемые, кратковременные регулируемые);  
6) их хозяйственной ценности (культурные, акультурные). 
Акультурные в данном случае определяются как ландшафты, изменение которых привело не к повышению продуктивности и хозяйственной ценности, а, напротив, к их регрессу.  

Таким образом, ландшафт (нем. Landschaft) – участок поверх
ности суши, окруженный естественными границами, в рамках которых природные компоненты (породы, рельеф, климат, почвы, воды, 
растительность, животные, микрофлора, грибы) формируют взаимообусловленное единство. 

 

1.1. Возникновение культурного ландшафта 

 
В различных климатических областях Земли образовались со
вершенно разные типы ландшафтов, при этом к автоморфному типу 
относятся все местообитания, расположенные на относительно высоких геоморфологических уровнях. Они подвержены законам широтной зональности и высотной поясности.  

Через северные широты Америки и Евразии огромным поясом 

протянулась тундра, которая переходит в зону притундровых лесов 
(лесотундры), затем в широкую зону хвойных лесов (тайгу). Далее к 
югу, в климатически умеренных областях Европы, Восточной Азии 
и Атлантического побережья Северной Америки, следует ареал летнезеленых лесов (Silvaea). Эта зона наиболее плотно заселена людьми и наиболее сильно подвергается воздействию цивилизации и хозяйственной деятельности. Здесь леса сокращены до сравнительно 

небольших площадей в рамках впервые сформированного культурного ландшафта или же были превращены в культурные.  

В засушливых областях Земли возникли, в зависимости от ус
ловий увлажнения, степи (саванны, прерии), полупустыни, пустыни.                
В зонах с обилием осадков (экваториальные зоны, тропические и 
субтропические) – влажные и дождевые леса (Hylaea). К литоральному (гидроморфному) типу ландшафта (Litoraea) можно отнести 
все местообитания, в большей или меньшей степени примыкающие 
к водным поверхностям, а также с высоким уровнем грунтовых вод, 
подобные берегам любых водоемов или водных артерий, побережью, приливной полосе у моря, зарослям тростника, низинным болотам и затопляемой пойме, пойменному лесу и лесам на болотах. 
Эти части литорального ландшафта входят во все другие ландшафты 
и потому встречаются во всех климатических зонах земного шара 
(интразональные ландшафты). Однако человек, преобразуя первоначальные ландшафты, увеличивая темпы земледелия и животноводства, расширяя поселения и промышленность, лесное и водное 
хозяйство, все-таки зависит от этих ландшафтов.  

В послеледниковый период мощные потоки талых вод шли че
рез обширные равнины Евразии и Северной Америки. Позднее более спокойно текущие широкие реки лишь во время паводка занимали всю первоначальную долину и оставляли там принесенные 
осадки. На образованных таким образом минеральных почвах, подпитываемых грунтовыми водами, со временем образовались прибрежные марши и пойменные леса. На берегу моря впадающие реки 
откладывали на мелководье принесенный ими материал. На плодородных илистых почвах возникли в результате обмеления сначала 
солончаковые луга, а после вымывания солей – прибрежные марши. 

Условия образования ландшафтов в степных районах были 

иными, так, длительные засухи вынуждали людей кочевать. Поэтому 
в течение столетий именно кочевые народы заселяли такие ландшафты. После того как они стали оседлыми, началась интенсивная 
пастьба скота, возникла угроза превращения степей в полупустыни, 
причем мезофильные растения и животные стали вытесняться ксерофильным животным и растительным миром.  

С развитием земледелия и животноводства, торговли и обще
ния между народами в новом каменном веке начался период больших изменений растительности в результате деятельности человека 
и перемещений растений и животных на больших пространствах и