- Проблемы сохранения биологического разнообразия Земли
- Меры по сохранению видового биоразнообразия
- Что такое биологическое разнообразие?
- Конвенция о биологическом разнообразии
- Угрозы биоразнообразию
- Значение биоразнообразия и необходимость сохранения биоразнообразия
- Глобальные экологические проблемы человечества
- Рациональное природопользование
- Биоразнообразие: что это в экологии?
Проблемы сохранения биологического разнообразия Земли
Биологическое разнообразие (далее в этом разделе — БР) — это совокупность всех форм жизни, населяющей нашу планету. Это то, что делает Землю не похожей на другие планеты Солнечной системы.
БР — это богатство и многообразие жизни и ее процессов, включающие разнообразие живых организмов и их генетических различий, так же как и разнообразие мест существования, сообществ, экосистем и ландшафтов, в которых организмы существуют. БР делится на три иерархические категории: разнообразие среди представителей тех же самых видов (то есть на уровне генов), между различными видами и между экосистемами.
Генетическое разнообразие чрезвычайно велико. Под ним понимаются вариации генов внутри видов. До недавних пор изменения генетического разнообразия исследовались преимущественно на породах домашних растений и животных, а также на популяциях отдельных видов, находящихся в ботанических садах и зоопарках. По- видимому, исследования глобальных проблем БР на уровне генов — дело будущего.
Что касается видового разнообразия, то до сего времени подсчеты числа видов на Земле, выполненные различными авторами, различаются на порядок. Среди растений и хордовых животных описаны 85- 90% видов, но во всех других таксонах описано много менее половины видов. Оценки общего числа видов, по данным различных авторов, находятся в пределах между 3,6 млн. и 112 млн.
Столь большое различие связано преимущественно с тем, что число видов насекомых оценивается в пределах от 2 до 100 млн. видов, но даже если не принимать во внимание столь расходящиеся данные по насекомым, все равно уровень знания биологического разнообразия остается невысоким. Наиболее авторитетная оценка видового разнообразия, которая привлекла к этой работе около 1500 специалистов, выполнена в ЮНЕП в 1995 г. Согласно этой оценке, наиболее вероятное количество видов — 13-14 млн., из которых описаны лишь 1,75 млн., или менее 13%.
Наивысший иерархический уровень биологического разнообразия — экосистемный, или ландшафтный. Мелкомасштабные карты зональных типов ландшафтов мира или континентов по сути дела отражают это биологическое разнообразие высшего иерархического уровня.
Наибольшим видовым разнообразием отличаются нижеследующие ландшафты (в убывающем порядке): влажные экваториальные леса, коралловые рифы, сухие тропические леса, влажные леса умеренного пояса, океанические острова, ландшафты средиземноморского климата, безлесные (саванновые, степные) ландшафты. Богатство влажных экваториальных лесов особенно велико: например, на 200 га леса в Индонезии произрастает столько же видов деревьев, сколько их имеется во всей внетропической Северной Америке. Не меньшим видовым разнообразием отличаются коралловые рифы.
Согласно авторам карты «Глобальное биоразнообразие. Количество видов сосудистых растений» масштаба 1:85 млн. (по экватору), составленной в Боннском университете (Германия) в 1996 г., фито- разнообразие играет фундаментальную роль в экосфере, предопределяя биоразнообразие экосистем суши.
Высшие растения, общим числом в мире до 400000 видов, доминируют с точки зрения биопродуктивности и биоразнообразия. От них зависят 20 млн. видов кон- сументов и редуцентов, то есть организмов, обеспечивающих потребление и распад органического вещества. В среднем один вид сосудистых растений обеспечивает жизнедеятельность примерно 66 видов животных, грибов, бактерий и пр.
Таким образом, есть серьезные основания полагать, что карта числа видов сосудистых растений репрезентативно отражает пространственное распределение общего разнообразии жизни. Упрощенный вариант карты представлен на рис. 20.
По всей видимости, карта отражает две основные глобальные закономерности БР:
Меры по сохранению видового биоразнообразия
Что такое биологическое разнообразие?
Биоразнообразие — это разнообразие жизни во всех ее проявлениях.
В более узком смысле, под биоразнообразием понимают разнообразие на трех уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем.
Огромные поля, где растет более сотни видов трявянистых и кустарниковых растений, существует четкая, но сложная система взаимодействия между ними и животными, когда нарушение хотя бы одного звена может повлечь за собой гибель биогеоценоза.
Леса, реки, озера России, тропические леса Африки, моря – такие же сложные и вариативные системы взаимодействия природы. Трудно представить себе нашу природу скудной, неразнообразной. Сегодня, как никогда, велика угроза существованию видов и экосистем.
Угрожающими темпами продолжается исчезновение видов, вызванное деятельностью человека, поскольку нынешняя скорость вымирания видов – самая высокая за последние 60 миллионов лет, со времени исчезновения динозавров.
По прогнозам исследований, проведенных под эгидой ООН, в течение ближайших 30 лет должны исчезнуть около 25% из ныне существующих видов млекопитающих и около 12% видов птиц. Некоторые ученые считают, что из-за разрушения ежегодно вымирают и будут исчезать в ближайшем будущем несколько десятков тысяч видов тропических дождевых лесов.
Конвенция о биологическом разнообразии
В связи с приведенными выше фактами, в 1992 году была принята «Конвенции о биологическом разнообразии»
Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) организовала в ноябре 1988 года Специальную рабочую группу экспертов по биологическому разнообразию с целью изучения необходимости разработки международной конвенции по биологическому разнообразию.
Вскоре, в мае 1989 года, она учредила Специальную рабочую группу экспертов по техническим и правовым вопросам для подготовки международного правового документа о сохранении и устойчивом использовании биологического разнообразия.
С февраля 1991 года Специальная рабочая группа стала называться Межправительственным комитетом по ведению переговоров.
Результатом его работы явилось проведение 22 мая 1992 года в Найроби Конференции по принятию согласованного текста Конвенции о биологическом разнообразии.
Конвенция была открыта для подписания 5 июня 1992 года на Конференции Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (Встреча на высшем уровне «Планета Земля Она вступила в силу 29 декабря 1993 года и была принята всеми странами Земли, за исключением Андорры, Брунея, Ватикана, Ирака, Сомали и США.
ООН установила Международный день биологического разнообразия в день её принятия.
Конвенция о биологическом разнообразии является отражением растущей приверженности мирового сообщества принципам устойчивого развития.
Она является существенным шагом вперед по пути сохранения биологического разнообразия, устойчивого использования его компонентов и совместного получения на справедливой и равной основе выгод, связанных с использованием генетических ресурсов.
Угрозы биоразнообразию
Освоение новых земель, неразумное использование природных богатсв и многие другие сферы деятельности человека наносят непоправимый ущерб биологическому разнообразию нашей планеты.
Таких факторов очень и очень много. Я приведу несколько их них.
- Освоение земель, с сопутствующим перераспределением водных ресурсов. Усиливается опустынивание, засоляются и выводятся из хозяйства земли, почва загрязняется пестицидами и тяжелыми металлами.
- Строительство гидроэнергетических объектов, как следствие, нестабильный водный режим с резким перепадом уровня воды и засолением.
- Отгонное животноводство. Этот факт несет за собой интенсификацию ведения пастбищного хозяйства и перевыпас скота, вырубку лесов, заготовку растительного сырья, браконьерство, рекреацию.
- Горнодобывающая и энергетическая промышленности.
Развитие промышленности и потребление ресурсов на бытовые нужды имело значительный эффект, особенно через загрязнение воды, внося свой вклад в ущерб, причиненный водным и полуводным системам. Кроме того, значительный ущерб, в особенности пустынным экосистемам, был причинен добычей полезных ископаемых и металлургической промышленностью.
Вот пример, подтверждающий негативные последствия неразумной деятельности.
Черноморский регион – важный район рыболовства, которая является важной доходной статьей экономики.
Ранее здесь активно ловили осетровых, кефалей, скумбрию, а также ряд других видов. Биоразнообразию в этом регионе угрожает множество факторов. С сельскохозяйственных угодий, расположенных в бассейнах Дона, Днепра, Днестра и Дуная в Черное и Азовское моря сносится большое количество удобрений.
Нефть попадает в море в нефтеналивных портах, расположенных на берегу, а также при перевозке танкерами. Сточные воды из приморских городов и курортных зон нередко сбрасываются в море практически без очистки.
Все это ведет к загрязнению вод — это означает усиленное развитие планктонных водорослей из–за повышенного поступления питательных веществ. Цветение планктонных водорослей уменьшает прозрачность воды, и в придонные слои, где произрастают многоклеточные водоросли, проникает слишком мало света.
Поэтому в Черном море пояс донной растительности очень сильно уменьшился. Если раньше бурые водоросли встречались до глубины 10 м, то теперь они не проникают глубже 2,5 м. В тоже время именно заросли этих водорослей являются местами нерестилища и местами обитания молоди многих морских рыб.
Это ведет к падению воспроизводства рыбного стада и уменьшению рыбных запасов. Рыбные запасы могут уменьшаться ещё и из-за так называемого случайного фактора.
Хищный гребневик был случайно занесен в Черное море в начале 1980-х гг. с балластными водами танкеров. Этот иноземный вид, не имея в Черном море естественных врагов, быстро размножился, достигнув очень высокой численности. Подобно многим рыбам, гребневик питается планктонными икринками и личинками. Конкуренция за пищу усилилась, и в конце концов гребневик вышел из нее победителем, вызвав дальнейшее понижение численности планктонноядных рыб.
Перевылов промысловых пород и проникновение гребневика вызвали крах пелагического рыболовства в этом районе. Помимо огромных экономических потерь рыбаков, резкое снижение чилсенности пелагических рыб создало оптимальные условия для ныне процветающего в Чёрном море хищного гребневика.
В результате, снижение рыбного стада затронуло и промысловые виды.
Их число уменьшилось с 48 тыс. до 6тыс., а суммарный годовой улов снизился с 400 тыс. т. до 50 тыс. т., то есть в восемь раз. Вместе с падением уловов резко возрасла безработица. Потери рыболовства в Черном море после вселения оцениваются в миллионы долларов ежегодно.
В России в начале XX века изчезли дикие бортевые пчелы, столь многочисленные в недавнем времени, хотя тогда вмешательства человека в природу были минимальны.
Значение биоразнообразия и необходимость сохранения биоразнообразия
Теперь мне хотелось бы рассказать подробнее о значении биоразнообразия окружающем мире.
С одной стороны может показаться, что имеет смысл сохранять лишь те виды, которые приносят прибыль в хозяйственном развитии, о сохранении остальных можно не беспокоиться, поскольку выгоды от использования их в качестве промышленного сырья не будет.
Рассуждая так, стоит учитывать, что в природе всё взаимосвязано, одни виды не могут существовать без влияния других, сложившихся исторически. И наоборот, влияние инородных видов, сосуществование с которыми не сложилось исторически, губительно для промысла.
Выгоды от сохранения биоразнообразия тесно связаны с экономикой и её влиянием на устойчивое развитие. Виды и результаты их жизнедеятельности, например, продукция биомассы или участие в важнейших биохимических процессах (например, фотосинтез), всегда рассматриваются в материальном отношении как возобновляющийся капитал для первичной продукции (например, земледелие, лесное хозяйство или рыболовство).
Пользу от сохранения биоразнообразия можно распределить по таким категориям:
— Медицина. В течение столетий подавляющее большинство медицинских препаратов изготавливались на основе веществ, полученных из растений и животных. Биологическое сырье не потеряло своей актуальности в медицине и сегодня.
— Существование человека (и большинства других организмов, животных и грибов) целиком зависит от деятельности первичных продуцентов, в качестве которых выступают растения.
Сегодня люди используют в пищу около пяти тысяч видов растений. Но большинство населения на практике ограничивается менее чем двенадцатью видами, причем в углеводном питании для огромной части человечества решительно преобладает 3-4 вида культурных растений. От сохранения биоразнообразия может быть получена прямая выгода в связи с использованием генофонда дикорастущих растений для обогащения генофонда культурных сортов при селекции. Гены из дикорастущих сородичей могут повышать устойчивость культурных растений к вредителям и болезням, продуктивность (урожайность) сортов, а также расширять диапазоны их адаптации к разным параметрам среды
— Древесина является основным повсеместно используемым товаром, и ее источником до сих пор является живая природа.
Она применяется в строительстве, мебельном производстве, служит основным сырьем для производства бумаги, а также используется в качестве топлива.
Глобальные экологические проблемы человечества
Загрязнение окружающей среды (почвы, атмосферы, океана).
- Приводит к тому, что состав и свойства среды обитания живых организмов изменяются, организмы не успевают к этому приспособиться и вымирают, из-за этого уменьшается биоразнообразие.
- 90% органики в пищевых цепях разрушается (правило 10%), а ядовитые вещества сохраняются, поэтому яды накапливаются в консументах 3-4 порядков (например, в человеке) и приводят к наследственным болезням, а канцерогенны – к онкологическим заболеваниям (раку).
- Загрязнение атмосферы оксидами серы и азота приводит к кислотным дождям, которые уничтожают растительность.
- Озоновый слой поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца.
Загрязнение атмосферы хлор- и бромсодержащими соединениями приводит к разрушению озона. Возникают озоновые дыры, это приводит к мутациям и онкологическим заоблеваниям.
Увеличение численности человечества приводит к возрастанию антропогенного давления на окружающую среду: строятся новые города, плотины, дороги. Чтобы кормить увеличиающееся человечество, не увеличивая площадь агроценозов, необходимо повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Уменьшение биологического разнообразия (количества видов животных, растений, микроорганизмов и т.п.) приводит к тому, что экосистемы становятся неустойчивыми и разрушаются.
Чтобы этого не происходило, человек должен сохранять видовое разнообразие – уменьшать загрязнение окружающей среды, уменьшать воздействие антропогенных факторов, организовывать заповедники, заказники, ботанические сады.
Парниковый эффект (повышение температуры в нижних слоях атмосферы) вызвано увеличением концентрации углекислого газа, который образуется в процессе сжигания угля, нефти, бензина, газа.
Глобальное потепление приводит к повышению уровня мирового океана за счет таяния льдов и к глобальному изменению климата.
Рациональное природопользование
Чтобы сохранить биосферу, человек должен:
- уменьшать загрязнение окружающей среды,
- сохранять среду обитания живых организмов, её состав и свойства,
- сохранять редкие виды в заповедниках и заказниках.
Биоразнообразие: что это в экологии?
Биоразнообразие — ϶ᴛᴏ разнообразие всего живого в биосфере – от генов до экосистем.
Выделяют три типа биологического разнообразия:
- 1) генетическое – отражает внутривидовое разнообразие особей;
- 2) видовое – отражает разнообразие видов живых организмов (растений, животных, грибов, микроорганизмов и др.);
- 3) экосистемное – отражает различия между типами экосистем, средами обитания и экологическими процессами.
Общее количество видов в биосфере определяют в пределах от 5 до 30 млн.
Достоверно описано около 1,8 млн видов, из них две трети приходится на насекомых. Считается, что почти три четверти (74% известных и неизвестных диких видов животных и растений мира) обитает в областях тропического климата͵ причем, по подсчетам биологов, по меньшей мере 50% видов обитают в тропических лесах, которые в настоящее время быстро сокращаются и нарушаются.
На долю умеренного климата приходится 24%, полярного – 2% мирового видового разнообразия.
Причин крайне важно сти сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты (жизнь самоценна) и т.д.
При этом главная причина сохранения биоразнообразия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата͵ обеспечение пригодных для жизни условий).
Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле.
Биологическое разнообразие — ϶ᴛᴏ основа функционирования экосистем, от которой зависят дикие виды, а также люди.
Принцип стабильности экосистем гласит: видовое разнообразие обеспечивает стабильность (устойчивость) экосистем.
Разнообразие видового состава животных, растений, грибов и микроорганизмов, входящих в сообщество, является важной характеристикой экосистемы.
При этом выявляется ряд закономерностей: чем разнообразнее условия биотопа в пределах экосистемы, тем больше видов содержит биоценоз данной экосистемы; чем больше видовое разнообразие биоценоза, тем больше экологическая устойчивость экосистемы; эксплуатируемые человеком экосистемы (агросистемы), представленные одним или очень малым числом видов, неустойчивы по своей природе и неспособны к самоподдержанию.
В случае если по какой-либо причине исчезает один или несколько видов, то по закону цепных реакций может сильно измениться или даже разрушиться все сообщество экосистемы, изменится и экосистема в целом, так как сокращение видового разнообразия животных, растений, грибов и микроорганизмов упрощает видовую структуру биоценоза и снижает устойчивость экосистемы.
Исчезновение биологических видов является нормальным процессом развития жизни на Земле.
В процессе эволюции неоднократно происходило массовое вымирание видов. Но начиная с XVII века основным фактором сокращения биоразнообразия стала хозяйственная деятельность человека.
В общем плане причинами снижения разнообразия служат: растущее потребление ресурсов, пренебрежительное отношение к видам и экосистемам, недостаточно продуманная государственная политика в области эксплуатации природных ресурсов, непонимание значимости биологического разнообразия и рост численности населения Земли. Причинами исчезновения отдельных видов обычно являются нарушение местообитания и чрезмерная добыча.
В связи с разрушением экосистем уже погибли многие сотни видов. От чрезмерной добычи страдают промысловые животные, особенно те, которые высоко ценятся на международном рынке. Под угрозой находятся редкие виды, обладающие коллекционной ценностью. К числу других причин относятся: влияние со стороны интродуцированных видов, ухудшение кормовой базы, целенаправленное уничтожение с целью защиты сельского хозяйства и промысловых объектов.
Сегодня под воздействием антропогенных факторов происходит сокращение биологического разнообразия за счёт элиминации (вымирания, уничтожения) видов.
В последнее столетие под влиянием человеческой деятельности скорость вымирания видов во много раз превысила естественную (по некоторым оценкам в 40000 раз). Происходит необратимое и некомпенсированное разрушение уникального генофонда планеты.
Для учета видов, находящихся на грани вымирания, во многих странах создаются Красные книги – списки редких и исчезающих видов живых организмов.
Имеются международный, национальный (в рамках государства), локальный варианты Красной книги, а также отдельно Красные книги растений, животных и других систематических групп. Идея, составление и издание Красной книги принадлежит Международному союзу охраны природы и природных ресурсов (МСОП).
В Международной Красной книге выделено пять категорий видов растений и животных в соответствии с классификацией, разработанной МСОП:
- 1) Ех – по-видимому, исчез;
- 2) Е – под угрозой исчезновения;
- 3) V – сокращающийся в численности;
- 4) R – редкий;
- 5) восстановленный.
В России в хозяйственных целях находят использование около 250 видов растений – в медицине, кулинарии, технике, цветоводстве и т.п. Некоторые виды становятся редкими и вымирающими вследствие их истребления. К примеру, жень-шень, или ʼʼкорень жизниʼʼ, почти исчез из лесов Дальнего Востока.
Охрана редких растений становится важной государственной задачей. В Красную книгу Российской Федерации включено 533 вида растений, подлежащих охране, в т.ч. два вида венериного башмачка – башмачок крупноцветковый и башмачок настоящий.
Важно заметить, что для сохранения и поддержания биологического разнообразия создаются особо охраняемые природные территории – ООПТ (заповедники, национальные парки и др.), а также генетические банки данных.
Сохранение отдельного вида возможно лишь при условии охраны его среды обитания со всем комплексом входящих в нее видов, климатических, геофизических и других условий.
Создание ООПТ направлено на охрану не только отдельных видов, но и целых комплексов и ландшафтов. Все типы биологического разнообразия (генетическое, видовое и экосистемное) взаимосвязаны между собой: генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов; разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов; повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов биосферы.
В России наиболее полный и постоянный контроль за изменением компонентов биоразнообразия осуществляется в заповедниках.
— Резерв возможных хозяйственно ценных организмов (будущие ресурсы). Сегодня никто не знает точного числа видов живых организмов, населяющих биосферу. К настоящему времени научно описано около 1,7 млн.
видов, однако их общее число на планете оценивается в 5 – 30 млн. По мере прогресса науки все новые и новые таксоны живых организмов будут открываться, описываться и вовлекаться в человеческую деятельность, в том числе и для роста благосостояния людей.
— Многие виды растений широко используются в декоративных целях.
Ежегодно создаются и выходят на рынок новые гибриды и сорта. Одним из хорошо известных примеров является Grevillea «Робин Гордон».
— Охрана вод. Естественная растительность, покрывающая водосборные бассейны, способствует поддержанию гидрологических циклов, регулирует речной сток, стабилизирует его и играет роль своеобразного «водного буфера» при засухах и наводнениях.
— Формирование и сохранение почв. Защита почв путем поддержания биологического разнообразия может сохранять их плодородие, предотвратить оползни, защищать берега океанов, морей, рек и озер от размыва, а коралловые рифы – от заиления.
— Поддержание климатической стабильности.
Растительность воздействует на климат на макро-, мезо- и микроуровнях. Ненарушенные леса могут помочь поддерживать устойчивый режим дождей и возвращение воды в атмосферу за счет испарения ее листьями, а также сглаживать ветровой режим. В другом, меньшем масштабе растительность оказывает стабилизирующее влияние на микроклимат.
Некоторые организмы для своего существования требуют таких определенных микроклиматических условий.
— Разложение и поглощение загрязнений.
Некоторые экосистемы, в частности, водно-болотные угодья обладают качествами, особенно ценными для разложения и поглощения загрязнений. Естественные и рукотворные болота используются для фильтрации стоков и удаления из них питательных веществ, тяжелых металлов и взвешенных частиц.
— Научные исследования, образование и мониторинг. Природные участки представляют собой отличные живые лаборатории для проведения исследований, часто необходимо располагать нетронутыми участками разных сред обитания живых организмов.
Подобные участки служат в качестве контрольных, с которыми сравниваются районы, где ведется то или иное природопользование.
— Рекреация. Люди ценят такие места из-за огромного разнообразия представляемых ими видов рекреационной деятельности. Здесь можно снимать фильмы, фотографировать дикую природу или писать посвященные ей литературные произведения.
Людей сюда привлекают естественная среда обитания организмов, природные особенности того или иного участка, здесь можно наблюдать за жизнью птиц, проводить экологические исследования и реализовывать другие познавательные интересы
Вкратце, уменьшение биоразнообразия может быть связано со:
- здоровьем экосистем.
Например, выпадение лишь одного вида может проявиться очень по-разному – от исчезновения вида до полного коллапса самой экосистемы.
Это зависит от роли каждого вида в экосистеме и от того, насколько он связан с другими видами.
- здоровьем человечества. Познание природы имеет очень большое значение для человека. Оно учит нас разным ценностям. Хорошо погулять по лесу, ощутить запах цветов и вдохнуть свежего воздуха.