Разработка и реализация мероприятий по сохранению биоразнообразия.
Бюджет времени - 4 часа
Задания по освоению темы:
Задание 1: Письменно ответьте на вопросы по теме после изучения теоретического блока и учебного пособия:
1. Почему сохранение биоразнообразия стало одной из глобальных экологических проблем современности?
2. Охарактеризуйте основные компоненты биоразнообразия.
3. Какова степень изученности видового разнообразия?
4. Какова скорость образования видов и от каких факторов она зависит?
5. В чем состоит взаимосвязь между устойчивостью экосистем и биоразнообразием?
6. Какие подходы к количественной оценке биоразнообразия Вам известны?
7. Назовите естественные причины вымирания видов и определитe их значимость.
8. В чем опасность биологического загрязнения среды?
9. Насколько велика опасность разрушения генофонда при взаимодействии диких и одомашненных видов?
11. Назовите основные мероприятия по сохранению биоразнообразия.
12. Каковы принципы выбора участков для ООПТ?
Задание 2:
Самостоятельно изучить и сделать краткий конспект следующих документов:
1. Конвенция о биологическом разнообразии, ратифицированная РФ Федеральным законом РФ от 17 февраля 1995 года № 16-ФЗ (https://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/biodiv.shtml).
2. Национальная Стратегия сохранения биоразнообразия России, принятая в 2001 г. (http://www.caresd.net/img/docs/530.pdf).
3. Стратегия по сохранению биологического разнообразия Нижегородской области и План действий по сохранению биологического разнообразия, утвержденная постановлением губернатора Нижегородской области от 20.12.2000 г. № 320 (http://docs.cntd.ru/document/944911423).
|
|
|
Задание 3:
Решите задачу № 15 из Сборника задач к учебному пособию "Основы устойчивого лесоуправления".
Теоретическая часть:
1. Общие представления о биологическом разнообразии
Термин «биологическое разнообразие» впервые использовал в 1892 г. Генри Уолтер Бейтс в своих трудах по исследованию насекомых Амазонки, автор еще одного термина и открытого им явления – мимикрии.
В широкий обиход термин «биоразнообразие» вошел в 1972 г. после Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде.
Разнообразие биологическое — число различных типов биологических объектов или явлений и частота их встречаемости на фиксированном интервале пространства и времени, в самом общем случае отражающие уровень сложности живого вещества, способность его к саморегуляции своих функций и возможности
разностороннего использования.
Развитие мира на биологическом уровне материи характеризовалось общей тенденцией увеличения разнообразия живых существ. При этом в эволюции органического мира периоды нарастания разнообразия форм, иногда резкого, сменялись вымиранием видов вплоть до событий катастрофических масштабов. В фанерозое (отрезок времени включающий в себя 3 эры: Палеозой; Мезозой; Кайнозой) насчитывалось около 8 массовых вымираний, из которых 4 относят к «великим вымираниям». Это освобождало экологические ниши для новых таксонов, жизнь продолжалась, увеличивая свое разнообразие (Бродский, 2016). Например, в мезозое исчезло 96% всех видов биоты и потребовалось 5 млн. лет, чтобы биоразнообразие вновь начало заметно расти.
|
|
|
Нынешние темпы вымирания в 100–1000 раз превышают таковые предшествующих эпох. Рассчитано, что если эти темпы останутся на нынешнем уровне и не будут нарастать, то через 50-100 лет планета потеряет от 25 до 50 % современного видового разнообразия. Это, так называемое шестое вымирание, характеризуемое беспрецедентной и необратимой утратой видов, обусловлено в основном деятельностью человека. Известным примером утраты видов за счет их истребления человеком служит уничтожение в Северной Америке за 3 тыс. лет около 40 видов птиц 50 видов млекопитающих.
Международный союз охраны природы оценил темпы исчезновения видов по имеющимся историческим документам, коллекциям, научным описаниям. Так, с 1600 г. по 1975 г. исчезли 63 вида и 44 подвида млекопитающих, 74 вида и 87 подвидов птиц. С XX века скорость вымирания резко возросла, когда ежедневно исчезает от 1 до 10 видов животных (включая позвоночных и беспозвоночных) и еженедельно по 1 виду растений, а более 20 тыс. видов растений и животных находятся под угрозой.
|
|
|
Всемирный союз охраны природы отмечает следующие факторы, способствующие потере биологического разнообразия: глобальные климатические изменения; опустынивание; утеря и фрагментация естественной среды; загрязнение окружающей среды; конкуренция со стороны инвазивных видов; рост населения, чрезмерное потребление и безрассудное использование природных ресурсов.
Уровни биоразнообразия.
Выделяется генетическое (разнообразие генов и их аллелей), видовое (разнообразие видов в экосистемах) и экосистемное разнообразие (разнообразие самих экосистем).
Первым уровнем, по сути, функциональной основой биоразнообразия служит генетическое разнообразие – наследственная изменчивость внутри каждого вида, образованная как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Вымирание всего лишь одного дикого вида означает безвозвратную потерю от тысячи до сотен тысяч генов с неизвестными потенциальными свойствами. Ошибочно мнение, что уничтожение вида на других территориях при сохранении в заповеднике не наносит ущерб биоразнообразию. Это локальное сохранение только условно можно отнести к поддержанию числа видов, так как генетическое разнообразие уменьшается.
|
|
|
Сохранение генетического полиморфизма означает устойчивость вида, и необходимо знание генетических процессов в популяциях, чтобы принимать адекватные решения в отношении поддержания биоразнообразия. Известно, что на периферии ареала, где часть популяции находится в зоне пессимума и относительной пространственной изоляции, в малых выборках может сформироваться уникальный генофонд за счет дрейфа генов. Поэтому особое внимание следует уделять популяциям на границе видового ареала, имеющим статус естественной редкости, и формам, адаптированных к специфике одного местообитания.
Отдельного рассмотрения заслуживает биоразнообразие, целенаправленно созданное человеком путем селекции, отбора, и генной инженерии. Создание человеком культурных форм имело глобальные последствия в плане изменения биоразнообразия на континентах, а не только на локальном уровне.
В настоящее время, благодаря селекции, постоянно увеличивается разнообразие пород и сортов. Велико разнообразие культивируемых животных, включая сотни пород рогатого скота, пушных зверей, лошадей, рыб, птиц и не менее 2 тыс. пород собак. Около 70 тыс. культурных сортов риса и 2 тыс. его диких вариантов хранится в банке «Гермапласт», созданном на Филиппинах. Новые сельскохозяйственные культуры созданы путем отдаленного скрещивания растений и не встречаются в дикой природе (тритикале, рапс, нектарина, грейпфрут и многие другие). В России имеется более 30 тыс. сортов культурных растений, из них около трети – отечественных, а с их районированием повышается изменчивость форм. Заносные дикие и дичающие культурные растения, входя в состав местной флоры, формируют комплекс так называемых адвентивных видов. Уход культурных растений и пород животных в природу может вносить вклад в разнообразие сообществ, однако сопровождается угрозой вытеснения диких форм.
Видовое биоразнообразие включает совокупность всех видов, которые населяют нашу планету от бактерий и простейших до царства грибов, многоклеточных растений, и животных. Взгляды ученых на общее количество видов, обитающих на Земле, сильно различаются. Приводятся цифры от 5 млн., чаще – до 30, а иногда – до 100 и даже 150 млн. видов. Наиболее авторитетная оценка видового разнообразия выполнена в ЮНЕП (1995 г.), в которой приводится вероятное количество видов –13–14 млн.
Видовой уровень разнообразия обычно рассматривается как базовый, а вид является опорной единицей учета биоразнообразия. Инвентаризация видов представляет собой чрезвычайно сложную задачу, учитывая их огромное количество и динамику. Общее число ныне известных видов составляет около 2,5 млн., причем, почти 1,5 млн. из них – насекомые. Млекопитающих – не более 4 тысяч, рыб – 40 тысяч, птиц – 8400, амфибий – 4000, рептилий – 8000, моллюсков – 130000, простейших – 36000, различных червей – 35000 видов. Описано более 300 тысяч цветковых растения, водорослей - немногим более 30 тысяч, грибов – около 70 тысяч, бактерий – менее 6 тысяч, вирусов – около тысячи. В последние десятилетия число выявленных видов растет в связи с развитием современной техники и приборной базы, что позволяет исследовать труднодоступные места планеты, такие как глубоководные зоны морей и океанов, гидротермальные источники и др.
Разнообразие организмов можно разделить на таксономическое, как группировки по родству, и типологическое – группировки по тем или иным категориям признаков, не сводимых к родству. К последним относятся жизненные формы, стратегии жизни, ценотипы и др. Набор жизненных форм, представленных на некоторой территории, достаточно адекватно отражает степень разнообразия среды обитания.
Разнообразием отличается и пространственное распределение видов, вследствие зависимости от многих факторов и специфики биотопов в разных ландшафтно-климатических зонах. Преобладают виды суши, составляя около 80% биоразнообразия, причем около 74% приходится на тропический пояс, где также располагаются центры максимального видового разнообразия в тропиках, занимают лишь 8% поверхности суши. В умеренных широтах обитают 24% от общего количества описанных видов, а в полярных районах – всего 2%. В водной среде зафиксировано только 20% видов, что отражает не только меньшую разнородность условий, но и малую доступность для изучения.
Распределение видов в пространстве зависит не только от зональных, но и азональных средовых факторов. Это физическая и химическая неоднородность местообитания, его нарушения, особенности геоморфологии, микро- и мезоклимата, степень изоляции или островной характер.
Альфа-разнообразие — разнообразие видов внутри местообитания или одного сообщества (локальный уровень). Оно характеризуется видовым богатством, то есть числом видов, встречающихся в пределах экосистемы (обычно на единицу площади в определенной стандартной выборке) и выровненностью, отражающей равномерность распределения численности видов. Выделение последнего признака связано с тем, что обычно в сообществах большая часть биомассы достигается за счёт вклада очень немногих видов. Для количественной оценки инвентаризационного разнообразия используются индексы разнообразия, определение доли редких и доминирующих видов.
Бета-разнообразие — разнообразие между местообитаниями, в сообществах по градиентам факторов среды в пределах ландшафта. Это отражает определенную степень различий в видовом составе между разными типами сообществ или местообитаний (ландшафтный уровень). Один из общих подходов к установлению бета-разнообразия – оценка изменений видового разнообразия вдоль средового градиента. Другой путь его определения – сравнение видового состава различных сообществ. Чем меньше общих видов в сообществах или в разных точках градиента, тем выше бета-разнообразие
Гамма-разнообразие — разнообразие видов в пределах крупных регионов в соответствии с дифференциацией условий по важнейшим географическим градиентам: широтному, высотному и градиенту «океан – суша». Оно применимо в больших географических масштабах и учитывает число видов на большой территории или континенте. Затем другие исследователи добавили к этой классификации дельта-разнообразие, определяемое изменениями климатических факторов, что выражается в смене растительных зон, провинций и т. д.
Экосистемное биоразнообразие – это совокупность экосистем планеты на всех уровнях. Разнообразие экосистем можно классифицировать либо по функциональным, либо по структурным признакам.
Экосистемное разнообразие часто оценивается через разнообразие видового компонента. Это может быть оценка относительных обилий разных видов, общее разнообразие территории или биотопа, биомасса видов разных размерных классов на разных трофических уровнях или различных таксономических групп. От видового богатства зависит информативность экосистем, сбалансированность потоков вещества и энергии и эффективность механизмов саморегуляции. При уменьшении числа видов вдвое продукция экосистем снижается в среднем на 13%.
Однако представление о том, что чем больше видовое разнообразие, тем устойчивее экосистема, не совсем адекватно
Снижение или увеличение разнообразия по сравнению с его оптимальным значением ведет к снижению эффективности, устойчивости или других жизненно важных характеристик биосистемы.
В то же время, известно, что выпадение из экосистемы даже одного вида нарушает систему связей, что потребовало оценки допустимых или критических уровней разнообразия, связанных с эффективностью системы. Очевидно, что существуют такие значения критерия эффективности, при которых система перестает существовать, например минимальные значения устойчивости или энергетической эффективности системы. Эти критические значения соответствуют уровням разнообразия системы, которые и являются предельно допустимыми, или критическими, уровнями. Поэтому показатели разнообразия широко применяются при оценке загрязнения водоемов и территорий, в частности, при сравнении участков в градиенте загрязнения наземных экосистем.
Значительный стресс экосистемы испытывают при акклиматизации новых видов как целенаправленной деятельности по увеличению биоразнообразия, но в основном заканчивающейся перестройкой сообществ и вытеснением местных форм. Это касается и реакклиматизации видов, обоснованием которого служит идея восстановления ареала вида.
Глобальной экологической проблемой в настоящее время стало проникновение чужеродных видов в другие экосистемы – биологические инвазии. Это происходит за счет саморасселения видов при создании человеком миграционных коридоров.
В результате распространение видов становится всесветным, и нарушается распределение биоразнообразия в пространстве. Сопутствующим фактором для проникновения южных видов является потепление климата.
В случае нахождения благоприятных условий чужеродные виды могут быстро увеличивать численность, вытеснять аборигенные. Пришельцы, как правило, отличаются большей толерантностью к антропогенному воздействию и вытесняют формы, чувствительные к ухудшению условий. Это приводит к исчезновению редких видов, к снижению биоразнообразия, вплоть до коренной перестройки экосистемы.
Природные экосистемы к человеку не приспосабливаются, а деградируют в отличие от видов, которые могут переселиться в другие местообитания или стать сожителями. Разнообразие экосистем снижается вследствие многоплановой их эксплуатации, под влиянием повсеместного загрязнения, антропогенной нарушенности ландшафтов. В результате увеличивается сходство видового состава, и усиливается процесс унификации экосистем.
Разработка и реализация мероприятий по сохранению биоразнообразия.
Выработку любой стратегии предваряет аналитическая составляющая, и в отношении путей решения проблемы сохранения биоразнообразия это подразумевает оценку угроз.
В свою очередь, оценку угроз биоразнообразию можно разделить на этапы, где исходной стадией служит инвентаризация видов в целях сохранения генофонда. Это позволяет вычленить наиболее уязвимую часть на основании исследования видов, вызывающих тревогу из-за сокращения их численности, сужения ареала, редкой встречаемости и др. Затем составляются списки редких и исчезающих видов животных и растений для специализированного издания Красной книги. Это название обобщающих списков редких и находящихся под угрозой исчезновения организмов, аннотированный перечень видов и подвидов с указанием их биологии, распространения, численности, причин ее сокращения, мер охраны.
После выявления списка исчезающих видов следует этап их законодательной защиты, то есть принятия соответствующих законов и подписания договоров для их реализации. В частности, к ним относятся законы по организации национальных парков, регулированию рыболовства, лесозаготовок, загрязнения среды и т.д. Внутри страны это может осуществляться на локальном уровне (муниципальном, областном, региональном) и на уровне национального законодательства.
Региональная стратегия охраны биоразнообразия должна охватывать наиболее полный спектр биологического и ландшафтного разнообразия, а также обеспечивать разнообразие охраняемых территорий и режимов природопользования.
Наиболее известный путь сохранения биоразнообразия – это создание особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Это участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны. Имеются следующие категории ООПТ: государственные природные заповедники, в том числе биосферные; национальные парки; природные парки; государственные природные заказники; памятники природы; дендрологические парки и ботанические сады; лечебно-оздоровительные местности и курорты.
Ранг заповедной территории определяется научной значимостью объектов, которые охраняются, и ее площадью.
В рамках целей Конвенции по сохранению и устойчивому использованию биоразнообразия предлагается несколько направлений.
Наилучшей стратегией для долговременной защиты биологического разнообразия считается in situ, то есть сохранение природных сообществ и популяций в дикой природе. Только здесь может осуществляться процесс эволюционной адаптации к изменяющейся среде. Необходимо сохранение экосистем и естественных мест обитания, а также поддержание и восстановление жизнеспособных популяций видов в их естественной среде. Особо обращается внимание на сохранение структуры взаимосвязей в местообитаниях видов. Одомашненные или культивируемые формы имеет смысл сохранять в той среде, в которой они приобрели свои отличительные признаки.
Стратегия ex situ, то есть поддержание вида в искусственных условиях под присмотром человека применяется при признаках вымирания вида. Это может быть уменьшение численности популяции до критических величин или в случае нахождения всех особей за пределами охраняемых территорий. Сформировалось отдельное направление – биоконсервации, что подразумевает систему мероприятий, направленных на сохранение генетического и видового разнообразия путем сохранения популяционных и видовых генотипов отдельных особей вне их естественных мест обитания.
К промежуточной стратегии при сочетании элементов сохранения ex situ и in situ можно отнести интенсивный мониторинг и управление популяциями редких и исчезающих видов на небольших охраняемых территориях. В этом случае человек пытается предотвратить снижения их численности диких популяций, стараясь не нарушить и естественный образ жизни.
Необходимым элементом реализации этих направлений является разработка международных и национальных программ и конвенций, так как решение многих глобальных проблем, связанных с угрозой исчезновения видов и экосистем по своему масштабу требуют международного сотрудничества. К ним относится глобальное изменение климата, загрязнение атмосферы, выпадение кислых дождей, чрезмерный промысел и др.
Ареалы видов не совпадают с национальными границами, а миграции птиц носят межконтинентальный характер. Обширные бассейны рек могут охватывать несколько государств, например бассейн р. Дунай, поэтому их управление требуют трансграничных международных соглашений. Необходимы общие усилия для регулирования международной торговли продуктами природного происхождения, так как потребности рынка могут привести к чрезмерной эксплуатации видов. Возможности сохранения биоразнообразия также связаны с проблемой бедности, и без поддержки мирового сообщества многие страны не в состоянии решать эти вопросы.
В последние десятилетия вопросы сохранения биоразнообразия из экологической сферы смещаются в сторону социально-экономических проблем. Например, одной из основных причин исчезновения флоры и фауны в тропических регионах Африки, Азии, Океании и Латинской Америки, служит нищета населения. Для выживания и пропитания оно вынуждено вырубать и выжигать под посевы и пастбища остатки тропических лесов и саванн и заниматься браконьерством.
Поддержание биоразнообразия, наряду с его устойчивым использованием, является сложной и комплексной проблемой, которая связана с целой системой юридических, научных, организационных, финансовых, этических, воспитательных мероприятий.
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!