ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Проблемы сохранения биологического разнообразия

Экология и УР Лекция 12

Биологическое разнообразие – это все множество различных живых организмов, изменчивость среди них и экологических комплексов, частью которых они являются. Биоразнообразие включает разнообразие на трех уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов - аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем.

Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до царства многоклеточных растений, животных и грибов. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, образованное как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями.

Для беспрерывного выживания видов и природных сообществ необходимы все уровни биологического разнообразия, все они важны и для человека. Разнообразие видов демонстрирует богатство эволюционных и экологических адаптаций видов к различным средам.

Видовое разнообразие служит для человека источником разнообразных естественных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатейшим набором видов производят замечательное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине.

Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в изменяющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культивируемых растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержанию и улучшению современных сельхозвидов.

Разнообразие на уровне сообществ представляет собой коллективный отклик видов на различные условия окружающей среды. Биологические сообщества, характерные для пустынь, степей, лесов и затопляемых земель, поддерживают непрерывность нормального функционирования экосистемы, обеспечивая ее «обслуживание», например, с помощью регулирования паводков, защиты от почвенной эрозии, фильтрации воздуха и воды.

На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов, обитающих на Земле. Определенные виды внутри биологических сообществ могут играть настолько важную роль, что определяют способность других видов сохраняться в сообществе. Такие ключевые виды влияют на организацию сообщества гораздо в большей степени, чем это можно было бы предсказать, исходя из их численности или биомассы.

Защита ключевых видов – приоритетная задача для природоохранных мероприятий, поскольку вслед за их исчезновением на охраняемой территории могут исчезнуть и многие другие виды.

Необходимость сохранения биологического и ландшафтного разнообразия обусловлена экологическим правилом, состоящим в том, что чем разнороднее и сложнее биогеоценоз, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним неблагоприятным воздействиям. Важная экологическая закономерность, определяющая устойчивость природных биогеоценозов, состоит также в том, что виды организмов, их слагающих, в процессе эволюции приспособились друг к другу настолько, что они как бы «заботятся» о целостности, устойчивости, оптимальной структуре своего биогеоценоза. Исчезновение единственного ключевого вида, даже такого, который составляет незначительную часть биомассы сообщества, может спровоцировать серию взаимосвязанных исчезновений других видов, что известно как каскад вымирания. В его результате появляется деградированная экосистема с гораздо более низким биологическим разнообразием на всех трофических уровнях. Возвращение ключевого вида в сообщество не обязательно восстановит последнее до исходного состояния, если к этому времени исчезли другие его члены и нарушены компоненты окружающей среды (например, почва).

Виды распределены по поверхности планеты неравномерно. Разнообразие видов в естественных средах обитания максимально в тропической зоне и уменьшается с увеличением широты. Самые богатые по видовому разнообразию экосистемы — дождевые тропические леса, которые занимают около 7 % поверхности планеты и содержат более 90 % всех видов. Коралловые рифы и средиземноморские экосистемы также отличаются видовым разнообразием.

По оценкам ученых, общее число видов живых существ составляет от 5 до 30 млн. Из них в настоящее время описано не более 2,0 млн. Таким образом, со времен Линнея, попытавшегося создать классификацию живых организмов, количество видов животных и растений, известных науке, возросло с 11 тыс. до 2 млн.

Принято считать, что сейчас на Земле произрастает примерно 400 тыс. видов растений. Основные группы растений и грибов и их численность (количество видов, тыс.) представлены следующим образом:

Животные — один из ведущих компонентов экологических систем Земли. В настоящее время науке известно (описано) немногим более 1 млн видов животных, что составляет приблизительно около половины всех существующих на планете. Основные группы организмов и их численность (количество видов, тыс.) представлены следующим образом:

Биологическое разнообразие видов максимально среди насекомых и высших растений. По оценкам специалистов, общее количество организмов всех жизненных форм колеблется между 10 и 100 млн. Эти миллионы видов животных и растений поддерживают условия, необходимые для продолжения жизни на Земле.

Причин необходимости сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты и т.д. Однако главная причина состоит в том, что биоразнообразие играет 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. Каждый вид, каким бы незначительным он ни казался, вносит определенный вклад в обеспечение устойчивости не только своей локальной экосистемы, но и биосферы в целом.

Биоразнообразие является основой жизни на Земле и одним из факторов устойчивого развития. Биологические ресурсы Земли являются жизненно необходимыми для экономического и социального развития человечества. Поэтому получает все большее признание тот факт, что биологическое разнообразие является мировым достоянием огромной ценности для нынешних и будущих поколений. В то же самое время сегодня, как никогда, велика угроза существованию видов и экосистем. Угрожающими темпами продолжается исчезновение видов, вызванное деятельностью человека.

Человечество всегда оказывало негативное влияние на окружающую его природную среду, однако лишь на исходе второго тысячелетия стало ясно, что взаимодействие между человечеством и окружающей его природой приобретает характер затяжного общемирового конфликта, имя которому – глобальный экологический кризис. Уже с середины XX столетия человечество осознало, что для предотвращения глобальной экологической катастрофы требуется всестороннее сотрудничество профессиональных, государственных и общественных организаций на международном уровне. Почти сорок лет назад (1972 г.) в Стокгольме состоялась первая конференция ООН по окружающей человека природной среде. На этом форуме были намечены общие принципы международного сотрудничества в области охраны природы.

В 1992 году в Рио-де-Жанейро в ходе Конференции ООН по окружающей среде и развитию 145 стран подписали Конвенцию о биологическом разнообразии. Принятие этого документа красноречиво свидетельствует о важности проблемы сохранения всей совокупности живых организмов, населяющих нашу планету в их родной среде обитания, о понимании проблемы большинством государств мира и желании сделать всё возможное чтобы сохранить существующее разнообразие организмов. Было признано, что снижение уровня биологического разнообразия является одной из основных причин прогрессирующей деградации природных экосистем. Не вызывает сомнения, что только при условии сохранения оптимального уровня разнообразия возможно создание экосистем, устойчивых к экстремальным воздействиям физико-химических факторов, вредителей и болезней.

На основе решений Стокгольмской конференции были сформулированы современные принципы сохранения среды жизни. Первый принцип – принцип всеобщей связи в живой природе: выпадение одного звена в сложной цепи трофических и иных связей в природе может привести к непредвиденным результатам. Отсюда вытекает принцип потенциальной полезности каждого компонента живой природы: невозможно предвидеть, какое значение для человечества будет иметь тот или иной вид в будущем. На основании принципов всеобщей связи и потенциальной полезности каждого компонента живой природыформируется концепция невмешательства в процессы, протекающие в природных экосистемах: «Мы не знаем, к чему это приведет, поэтому лучше оставить все как есть». Идеальным способом сохранить status quo считалось создание охраняемых территорий с абсолютным заповедным режимом. Однако практика заповедного дела показала, что современные экосистемы уже утратили способность к естественному самовосстановлению, и для их сохранения требуется активное вмешательство человека. В результате стал неизбежным переход от концепции невмешательства и консервации существующего положения к концепции устойчивого развития общества и биосферы. Концепция устойчивого развития подразумевает повышение экологического и ресурсного потенциала природных экосистем, создание устойчивых контролируемых экосистем, удовлетворение потребностей общества в природных ресурсах на основе научно обоснованного рационального и многоцелевого природопользования, охраны, защиты и воспроизводства всех компонентов экосистем.

Дальнейшее развитие концепции устойчивого развития неизбежно привело к принципу необходимости сохранения биологического разнообразия: только многообразная и разнообразная живая природа оказывается устойчивой и высокопродуктивной. Принцип необходимости сохранения биологического разнообразия в полной мере согласуется с основными принципами биоэтики: «каждая форма жизни уникальна и неповторима», «каждая форма жизни имеет право на существование», «что не нами создано, не должно быть нами разрушено». При этом ценность генотипа определяется не его полезностью для человека, а его уникальностью. Таким образом, было признано, что сохранение генофонда есть ответственность перед дальнейшей эволюцией.

Сохранение биоразнообразия является одной из глобальных экологических проблем и с каждым годом все больше обостряется по мере исчезновения новых видов. На сегодняшний день на нашей планете под угрозой исчезновения оказались 11 167 видов — на 121 больше, чем в 2000 г.

Климатические изменения, которые происходят на планете, к 2050 году могут привести к исчезновению до миллиона биологических видов. Исследование проводилось в шести отличающихся особым биологическим разнообразием регионах планеты, которые занимают около 20% всей площади суши. В исследовании использовались компьютерные модели, с помощью которых изучалось то, как 1103 вида растений, млекопитающих, птиц, рептилий, лягушек, бабочек и других беспозвоночных будут реагировать на температурные и другие климатические изменения. Учёные проиграли три сценария — минимальных, средних и максимальных климатических изменений. Они также изучили возможность изменения зоны обитания различных организмов. Их вывод: от 15 до 37% видов в изучаемых регионах могут исчезнуть до 2050 г. Если эти прогнозы экстраполировать на весь мир и на другие группы наземных животных и растений, то, согласно нашему анализу, более миллиону видов грозит вымирание. Многие виды лишатся подходящей среды обитания, а другие не смогут мигрировать на расстояния, достаточные для того, чтобы найти себе новый дом. При этом учёные отмечают, что если события пойдут по сценарию минимальных климатических изменений, то потери составят 18% видов. По среднему сценарию исчезнут 24% видов, а по максимальному — 35%. От исчезновения видов пострадает не только красота планеты, но и её жители. Миллиарды людей, особенно в развивающихся странах, тоже станут жертвами изменения климата, так как они зависят от природы в таких вопросах, как продовольствие, строительство жилищ и медицина.

Жители планеты и их деятельность представляют наибольшую угрозу для дикой природы. Под этим подразумевается осушение болот, вырубка лесов, распашка остатков целинных земель, затопление обширных пространств искусственными «морями»и многое другое. К примеру, именно деятельность жителей, вырубающих леса для постройки домов и ведения сельского хозяйства, привела к сокращению популяций некоторых видов обезьян. Во многих государствах Европы исчез аист - потому, что исчезли болота. Дрофа и стрепет становятся крайне редкими, потому что лишаются мест обитания – нераспаханной степи.

Мощным фактором отрицательного воздействия на животных стало широкое применение в сельском и лесном хозяйствах ядохимикатов. Пестициды действуют на всё живое, убивают и вредных, и полезных насекомых. Они губительны и для водных животных – рыб, ракообразных и моллюсков. Нередко применение пестицидов приводит к тому, что животные лишаются способности воспроизводить потомство. В результате ряд видов птиц, в том числе крупных хищников, стали редкими в Западной Европе (беркут) и США (белоголовый орлан, кондор) Некоторые животные невосприимчивы к ядовитым веществам, но способны накапливать их в своём организме. Так, в США вязы опыляли препаратом ДДТ для защиты от насекомых. Частицы ДДТ попали на землю и поглощались дождевыми червями. Странствующие американские дрозды, поедая дождевых червей и получая вместе с ними большие концентрации ядовитых веществ, погибали. От пестицидов гибнут многие птицы, млекопитающие и другие полезные животные.

Отрицательно влияет на животных загрязнение среды их обитания. Особенно опасно загрязнение воды. Синтетические моющие вещества и нефтепродукты, органические вещества, попадающие в водоёмы из животноводческих ферм с навозом, вызывают процессы гниения, что резко уменьшает содержание кислорода в воде и вызывает «заморы» - массовую гибель рыб и других животных. Вреден сплав леса. От гниения затонувшей древесины выделяются вредные вещества, от которых гибнет икра и мальки. В результате загрязнения рек исчезают и другие животные, в том числе ценные пушные звери и водоплавающие птицы.

Что же касается морских жителей, то только акул в новом списке исчезающих видов 57. Специалисты опасаются, что некоторые представители морской фауны вымрут ещё до того, как об их существовании узнают учёные. Большой ущерб рыбам, беспозвоночным, птицам и морскому зверю наносит загрязнение морей нефтью.

Существенной угрозой аборигенным животным является внедрение в сложившиеся природные сообщества географически удалённых видов, которые начинают господствовать, подавляя местные виды. Примеров этого много. Кролики, завезённые в Австралию, уссурийский енот, опрометчиво выпущенный в европейской части нашей страны, благородный олень, необдуманно завезённый в Новую Зеландию. Но особенно чувствительны к чужакам оказались животные пресной воды.

По данным специалистов, на планете под угрозой оказались целые экосистемы, особенно изолированных островов, так как на них формируется уникальное равновесие, способное рухнуть при внедрении в экосистему видов извне. Например, на Гавайский островах вымерло 26 видов и подвидов птиц, или 60% всей их фауны. На Маскаренских островах из 28 местных видов птиц вымерло 24, или 86%. Основные причины вымирания птиц океанических островов лежат, с одной стороны, во внесённых человеком изменениях их природы, а с другой стороны – в конкуренции со стороны ввезённых туда новых животных: свиней, крыс, кроликов, коз, кошек и др.

Для решения комплекса задач, связанных с проблемами биологического разнообразия, требуется выработать критерии для оценки биоразнообразия, выявить и оценить уровень разнообразия в конкретных экосистемах (природно-территориальных комплексах), разработать рекомендации по сохранению и приумножению выявленного разнообразия, апробировать и внедрить эти рекомендации в производство.

Под охраной биологического разнообразия понимают систему мероприятий, направленных на сохранение видового состава флоры и фауны как носителей наследственного достояния, поддержание оптимальной численности диких полезных животных, сохранение растений как продуктивных или потенциально ценных в научном и практическом отношении представителей живой природы. К данным мероприятиям относятся:

- создание особо охраняемых природных территорий;

- учреждение Красной книги в рамках государства или даже планеты;

- наполнение генетических банков и другое.

Генетический банк – это хранилище семян, замороженных тканей, половых клеток растений и животных, пригодных для последующего воспроизводства живых организмов, - их видов, сортов и пород; особенно семян культурных растений и их диких сородичей.

Большую роль в сохранении биологического разнообразия играют Красные книги животных и растений.

Красная книга – это список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных; аннотированный перечень видов с указанием прошлого и современного распространения, численности и причин ее сокращения, особенностей воспроизводства, уже принятых и необходимых мер охраны живых организмов.

В 1948 г. был создан Международный союз охраны природы и (МСОП, IUCN) - международная неправительственная организация при ЮНЕСКО с консультативным статусом, которая в 1984 г. объединяла уже 502 организации из 130 стран мира. В 1949 г. была создана специальная общественная Комиссия по редким видам (Species Survival Commission)/ Основной своей целью комиссия поставила создание мирового аннотированного списка животных, которым грозит исчезновение. Для того, чтобы подчеркнуть особую значимость этого кадастра, Питер Скотт, возглавлявший комиссию вплоть до 1978 г., предложил назвать его Красной книгой, поскольку красный цвет - сигнал опасности. Уже в 1949 г. МСОП начал собирать информацию о редких животных и растениях. Понадобилось 14 лет, чтобы в 1963 г. появилась первая Красная книга МСОП (Red Data Book). Два тома представляли собой сводку о 211 таксонах млекопитающих и 312 таксонах птиц. Это были скрепленные между собой как перекидной календарь страницы, каждая из которых посвящалась отдельному виду. Предполагалось, что листы будут выниматься и дополняться новыми в зависимости от ситуации с охраной редких животных.
В 1966-71 гг. вышло второе издание, которое было уже гораздо более объемным, и включало сведения не только о млекопитающих и птицах, но и амфибиях и рептилиях. Так же как и первое, это издание не было рассчитано на широкое распространение.
Тома 3-го издания Красной книги МСОП начали появляться с 1972 г., и уже начали поступать в продажу, ее тираж был значительно увеличен.
Последнее издание, вышедшее в 1978-80 гг., включает 226 видов и 70 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 - птиц, 2 вида рептилий.

В последнее время в подготовке материалов и реализации самой идеи Красной книги появились новые тенденции и подходы.

С 1981 г. при участии Всемирного центра мониторинга окружающей среды (WCMC) в Кембридже (Великобритания) начали выходить издания, в титуле которых значилось «Красная книга МСОП». Теперь это были уже не перекидные страницы, а полноценные книги, обобщающие информацию о редких видах и их охране, и - впервые, - предназначенные к коммерческому использованию, и по очень высокой цене! Несколько позже появились «Красные списки угрожаемых видов» (последний - в 1996 г.), выходящие также под эгидой МСОП при участии более тысячи членов комиссии по редким видам. Опубликованные списки не являются вариантами Красной книги, хотя и близки к ней.

Красная книга Республики Казахстан учреждается в соответствии с Законом Республики Казахстан «Об охране, воспроизводстве и использовании животного мира» и является иллюстрированным изданием перечней редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений, содержащим совокупность сведений о состоянии редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений на территории Республики Казахстан, необходимых мер по их изучению, охране, воспроизводству и устойчивому использованию. Красная книга Республики Казахстан является одновременно составной частью государственного кадастра животного и растительного мира.

Создание ООПТ. Особо охраняемые природные территории – 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 значения, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.

Особо охраняемые природные территории (ООПТ) сохраняют типичные и уникальные природные ландшафты, разнообразие животного и растительного мира, способствуют охране объектов природного и культурного наследия. Они находятся под особой охраной.

Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния.

С учетом особенностей режима особо охраняемых природных территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие категории указанных территорий:

а) государственные природные заповедники, в том числе биосферные;

б) национальные парки;

в) природные парки;

г) государственные природные заказники;

д) памятники природы;

е) дендрологические парки и ботанические сады;

ж) лечебно-оздоровительные местности и курорты.

В первую очередь необходимо отметить, что каждый проект создан с целью сохранения природных территорий от агрессивного воздействия хозяйственной деятельности человека. Отличия заключаются лишь в мерах ограничения подобного вмешательства.

Заповедник – наиболее строгая форма территориальной охраны. Запрещена любая человеческая деятельность. Основные задачи заповедника – сохранение нетронутых экосистем и исследование естественных природных процессов. Посещение этих комплексов происходит по согласованию с кураторами зоны.

Национальный парксовмещает две функции – природоохранную и рекреационно-просветительскую, в связи с чем в нем выделяются разные зоны: от заповедной (полностью закрытой) до рекреационной. В национальных парках любая хозяйственная деятельность исключена практически полностью, однако посещение туристами не ограничивается.

Заказники создаются в целях сохранения отдельных ценных природных комплексов и объектов, в них ограничиваются только некоторые виды хозяйственной деятельности.

Памятники природы создаются для сохранения небольших по площади ценных природных объектов (роща, ущелье, гнездовая колония и т.п.).

Природные парки решают задачи сохранения природных комплексов в рекреационных целях.

К особо охраняемым природным территориям также относятся дендрологические парки и ботанические сады, а также лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Методы и практические рекомендации по сохранению биологического разнообразия, в кратком и обобщенном виде выглядят следующим образом.

1. Создание и расширение системы особо охраняемых природных территорий – заповедников, национальных парков, природных заказников, памятников природы.

2. Воссоздание утраченных и деформированных ландшафтов, природных сообществ, восстановление исконного видового разнообразия.

3. Экологическая оптимизация различных форм природопользования. Следует стремиться к реализации следующих принципов:

– отказ от монокультур или уменьшение их площадей; поддержание или восстановление экологической мозаики, чередование различных природных сообществ;

– вовлечение в хозяйственный оборот наиболее продуктивных (с точки зрения данной отрасли) угодий и оставление менее продуктивных непреобразованными;

– реализация принципов и методов комплексного (интегрированного) использования природных ресурсов;

– сохранение традиционных форм природопользования в интересах коренного населения.

4. Использование системы мероприятий по поддержанию и увеличению биоразнообразия и биологической продуктивности естественных и полуприродных экосистем:

– использование биологических методов борьбы с нежелательными видами растений и животных;

– разведение в неволе и полувольных условиях диких животных;

– биотехнические (охотохозяйственные и рыбохозяйственные) мероприятия;

– рациональное управление экосистемами и популяциями диких животных.

Все эти мероприятия по сохранению, восстановлению и увеличению биологического разнообразия должны подкрепляться мерами организационного, в том числе правового и экономического, характера:

– повышением роли и эффективности мониторинга;

– упорядочением государственной системы охраны и использования природных ресурсов;

– освобождением от непрофессионализма и ведомственности;

– постепенной сменой экономической парадигмы эколого-экономической;

– введением экономических стимулов рационального природопользования для сохранения «биологического капитала» ;

– разработкой законодательно-правовой базы защиты исчезающих видов и сохранения биологического разнообразия.