Основными элементами агробиоценоза в аграрных экосистемах являются культурные растения, высеянные или высаженные человеком; сорные растения, которые проникли в агробиоценоз помимо, а иногда и вопреки воле человека; микроорганизмы ризосфер культурных и сорных растений; клубеньковые бактерии на корнях бобовых, связывающие свободный азот воздуха; микоризообразующие грибы на корнях высших растений; бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли, свободно живущие в почве; беспозвоночные животные, живущие в почве и на растениях; позвоночные животные (грызуны, птицы и др.), живущие в почве и посевах; грибы, бактерии, вирусы – паразиты (полупаразиты) культурных и сорных растений; бактериофаги – паразиты микроорганизмов.
Размер популяций отдельных входящих в агробиоценоз видов колеблется из-за постоянных изменений абиотических и биотических факторов.
Посевы культурных растений в агрофитоценозе являются единственным источником питания для травоядных животных и насекомых-фитофагов. В благоприятные для роста растений периоды популяции продуцентов могут резко и быстро увеличиваться. Обычно большой ущерб наносит сельскохозяйственным культурам массовое размножение травоядных животных и насекомых-фитофагов. Естественное регулирование их численности и доведение их популяций до экономически безвредного порога путем использования их естественных врагов-хищников сложно и не всегда дает хорошие результаты. Отсюда в сельскохозяйственной практике искусственное вмешательство в регулирование численности фитофагов осуществляется за счет использования различных искусственных средств защиты, которые являются остротоксичными веществами.
Анализ основных трофических цепей в агроэкосистеме обычно показывает, что биофаги (фитофаги, хищники, паразиты) активно влияют на собственную численность путем частичного использования или разрушения предшествующего звена трофической цепи, которое служит им источником энергии. Биофаги путем преобразования поглощенных веществ создают специфические источники энергии для последующих звеньев: ткани собственного тела – для биофагов, экскременты – для капрофагов, трупы – для некрофагов. Таким образом, биофаги (сапрофаги) пассивно определяют энергетический обмен у сменяющих их консументов.
Некоторые процессы в агроэкосистемах происходят не так, как в природных системах. Например, скорость инфильтрации воды в природных экосистемах выше, что существенно снижает и поверхностный сток, и вероятность развития эрозии почвы. В естественных условиях эрозию сдерживает также растительный покров, сохраняющийся в течение всего года.
Потери влаги в природной экосистеме обычно выше. Вследствие больших потерь влаги по почвенному профилю перемещается меньший объем воды, что снижает вымывание и поступление в грунтовые воды питательных веществ.
В природных экосистемах в больших количествах содержатся органические коллоиды, которые обеспечивают ионообменную и водоудерживающую способность почвы. Потери почвой коллоидов в агроэкосистемах вызваны окислением и разрушением органического вещества, что происходит в результате длительной обработки почвы, а также при орошении. Параллельно окислению органического вещества происходит и интенсивная минерализация, что ведет к значительным потерям его подвижной части. В агроэкосистемах процессы окисления и минерализации усиливаются вследствие снижения густоты растительного покрова и повышения температуры почвы.
В природных экосистемах способность растений поглощать элементы питания выше, чем скорость образования доступных их форм в почве. Растения природных экосистем имеют более разнообразную корневую систему, что позволяет полнее использовать почвенный профиль. Интенсивная агротехника, при которой уменьшается разнообразие возделываемых культур, не только снижает эффективность использования влаги, но и увеличивает угрозу потери питательных веществ при вымывании их за пределы корнеобитаемого слоя почвы.
Естественные экосистемы выполняют три основные жизнеобеспечивающие функции: место, средство, условия жизни. Агроэкосистемы в отличие от них формируются для получения максимально возможного количества продукции, служащей первоисточником пищевых, кормовых, лекарственных и сырьевых ресурсов, т. е. функции агроэкосистем в основном ограничиваются предоставлением средств жизни. В этом главная причина преобладания ресурсоемкого и природоразрушающего типов агросистем.
Существующие агроэкосистемы достигли максимума возможного развития. Дальнейшее усиление интенсификационных мероприятий без увеличения площадей не может принести того эффекта, на который рассчитывают, и оправдать внешние энергетические затраты. Выход конечной продукции – пищи – не соответствует масштабам затрат.
Дальнейшим приоритетом развития сельскохозяйственного производства должны стать природосообразные агроэкосистемы. Добиться этого можно лишь при выполнении агроэкосистемами в полной мере
