Scăderea biodiversităţii sub influenţa activităţilor antropice. Epuizarea diversității speciilor
Diversitatea speciilor de organisme de pe planeta Pământ corespunde diversității condițiilor de viață de pe aceasta. Milioane de specii biologice sunt principala resursă pentru durabilitatea biosferei.
Compoziția de specii a organismelor vii de pe planetă este reglementată de procesele metabolismului material și energetic. Taxonomie modernă conține cinci taxoni superiori în natura vie, ai căror reprezentanți diferă prin tipul de procese metabolice și rolul în natură: bacterii, protozoare, ciuperci, plante și animale. Fiecare dintre aceste grupuri are reprezentanți primitivi și mai complex organizați. Sunt toți în grad înalt adaptate la habitatul lor. Relația dintre producători și consumatori corespunde principiului optimizării, adică rentabilitatea bioproductivității. Plantele și alți producători furnizează biomasă suficientă pentru consum de către întreaga comunitate biotică. Biomasa vegetală a ecosistemelor terestre este prelucrată în proporție de 90% de ciuperci și bacterii, 9% de mici nevertebrate și bacterii, aproximativ 1% din energia producției primare este obținută de animalele mari.
Reprezentanții tuturor speciilor biologice de pe planetă sunt interconectați, ceea ce este o dovadă că aparțin unui singur sistem - biosfera. Stabilitatea sa oferă suport pentru fondul genetic. Influențat factori antropici are loc pierderea reprezentanți diferiți lume vie. Afectează scăderea numărului specii individuale, modificările lor cauzate de mutații duc la dispariția lor completă.
Diversitatea biologică este principalul criteriu și semn al durabilității unui ecosistem. Sarcina de a păstra diversitatea biologică și de a proteja fondul genetic este atribuită rezervațiilor naturale. Se presupune că își pot îndeplini sarcina dacă aria lor este de cel puțin 1/6 din suprafața terestră a planetei.
Ecosistemele au o organizare ierarhică, conform căreia ecologistii (Whittaker, 1997) disting patru niveluri de diversitate taxonilor care reflectă ierarhia biodiversităţii. Nivelul „alfa” este caracterizat prin diversitatea taxonilor dintr-un ecosistem sau habitat dat (diversitatea speciilor), nivelul „beta” este măsurat prin diversitatea biocenozelor dintr-un ecosistem sau peisaj (biotop). Nivelul „gamma” se referă la unități mai mari de tip peisaj și caracterizează diversitatea complexității generale a structurii grupurilor de situri. Nivelul „epsilon” reflectă diversitatea biogeografică regională legată de combinațiile micro-mezo-macro de ecosisteme corespunzătoare tracturilor, localităților și peisajelor. Măsurând mai mult diversitatea nivel inalt ecosistemele este o sarcină dificilă, deoarece granițele comunităților și ecosistemelor sunt mai puțin discrete decât sunt la nivel de specie. Indicele Shannon-Weaver este cel mai des folosit pentru a calcula diversitatea.
Impactul tehnologic asupra ecosistemelor naturale duce la o scădere a biodiversităţii, epuizarea fondului genetic, acesta ajunge deja Scala globala. Există dovezi documentate de influență activitate economică persoana per lumea animală. În prezent, pe planetă există aproximativ 1,3 milioane de specii de animale și 300 de mii de specii de plante superioare. Conform informațiilor Uniunea Internațională Conservarea naturii, din 1600, 94 de specii de păsări și 63 de specii de mamifere au dispărut pe Pământ. Chiar mai mulți dintre ei sunt în pericol de dispariție. Date similare sunt furnizate în alte surse.
Pe teritoriul Rusiei, au fost identificate 312 specii de mamifere, ceea ce reprezintă aproximativ 6% din fauna lumii. În ultimii 200 de ani, 5 specii dintre ele au dispărut, iar alte 6 specii au încetat să mai fie găsite pe teritoriul Rusiei (Mokievsky, 1998). Datele pentru regiunea Moscovei indică faptul că din 285 de specii de păsări care trăiesc în regiune, 15 au încetat să cuibărească în ultimii 100 de ani, iar alte 20 sunt amenințate de dispariție.Motivele scăderii numărului de păsări din Moscova regiune (Zubakin, 1990) cu doar 12% sunt probabil din cauza poluării, valoare mai mare au degradare a habitatului, factor de perturbare, distrugere. Alte grupuri de organisme vii sunt mai sensibile la poluare mediu inconjurator. Aceasta apare pe diferite niveluri organizarea ecosistemului.
Microorganismele solului și compoziția lor în specii sunt sensibile la poluarea solului. Un semn de diagnostic este o scădere a activității microbiologice (scăderea activității enzimelor invertază, dehidrogenază, urază etc.) și a numărului total de microorganisme. O restructurare profundă a microbiotei solului este evidențiată de o scădere a bogăției speciilor și a diversității de specii a microorganismelor. De exemplu, în zonele contaminate cu metale grele sol sod-podzolic, în solul cenușiu s-a înregistrat o scădere a numărului unor tipuri de microorganisme (reprezentanții genului Bacillus sunt sensibili), o creștere a dominantelor, printre care s-au remarcat o serie de specii de micromicete (acestea sunt adesea reprezentanți ai pigmentului). speciile Penicillium skryabini, purpurogenum etc.) și unele tipuri de ciuperci microscopice. S-a remarcat că diversitatea compoziției speciilor a drojdiilor epifite pe plantele crescute pe sierozem contaminate cu metale este redusă cu 40%. Cu o poluare extrem de mare, are loc moartea aproape completă a microorganismelor (Levin et al., 1989). Prezența unor cantități reziduale de pesticide în doze mari în sol determină atât o scădere reversibilă a diversității compoziției speciilor a microorganismelor, cât și modificări ireversibile mai periculoase, adică dispariția unor specii pe soluri contaminate (Byzov et al., 1989). .
Poluarea (chimică, fizică, biologică) a mediului este un mecanism de impact toxic direct asupra biodiversităţii. Un exemplu este acidificarea corpurilor de apă, care provoacă un efect negativ asupra respirației și reproducerii peștilor din cauza concentrației crescute de ioni liberi de aluminiu în ape. Acidificarea apei este însoțită de dispariția multor specii de diatomee și alge verzi și a unor reprezentanți ai zooplanctonului din corpurile de apă.
Sub influența poluării, diversitatea speciilor de plante superioare scade. Sensibilitatea crescută la poluarea atmosferică cu dioxid de sulf este demonstrată de conifere(cedru, molid, pin). Atunci când sunt poluate, se observă diverse daune, căderea prematură a acelor, scăderea biomasei, suprimarea activității de reproducere, scăderea creșterii, scăderea speranței de viață și, ca urmare, are loc moartea copacilor, ceea ce se reflectă în modificări ale compoziţia pe specii a terenurilor forestiere, într-o scădere a diversităţii lor de specii.
Sensibilitate mare a lichenilor la poluare aerul atmosferic a devenit baza pentru indicarea eficientă a lichenului aerului atmosferic cu monitorizarea mediului. În zonele poluate cu diverși poluanți (oxizi de sulf, metale, hidrocarburi), diversitatea speciilor de licheni scade brusc. Moartea inițială a speciilor de licheni mai sensibile, mai puțin rezistente (mai întâi dispar formele stufoase, apoi cu frunze și apoi crustacee) se încheie cu dispariția lor completă.
În aproape toate peisajele perturbate tehnologic, se observă modificări ale structurii biogeocenozei. De exemplu, în teritoriul expus emisiilor de aerosoli de la uzina Severonickel, o biogeocenoză cu patru niveluri, reprezentată inițial de vegetație lemnoasă, arbuștită, erbacee și acoperire de mușchi-lichen, în cei 30 de ani de funcționare a centralei, lichenii au pierdut mai întâi, apoi molid și pin. La o distanță de 20-30 km de plantă, biogeocenoza a constat din pădure deschisă cu acoperire fragmentară de iarbă și arbuști, iar în imediata apropiere a plantei s-a format un pustiu tehnogen.
Scăderea biodiversității la nivel de peisaj se produce nu numai din cauza poluării, ci și din cauza urbanizării, dezvoltării agriculturii, defrișărilor etc. În ultimele două decenii, peisajele de stepă au fost deteriorate, iar sistemele mlaștine au avut de suferit peste tot.
Multe pagube au fost cauzate pădurilor. Pădurile au fost avariate America Centrală, Asia de Sud-Est, zonă temperată. De exemplu, în Grecia și Anglia, unde suprafața pădurii este mică (aproximativ 1000 de mii de hectare), aproximativ 65% din păduri sunt degradate. În Germania, Polonia, Norvegia (cu o suprafață totală de pădure de 6000-8000 de mii de hectare), cel puțin 50% din păduri sunt degradate. In spate ultimele decenii suprafața pădurii a scăzut cu 200 de milioane de hectare. Acest lucru reprezintă un pericol pentru biosferă, deoarece ecosistemele forestiere îndeplinesc o funcție importantă de formare a mediului. Produsele forestiere și biomasa reprezintă o sursă de materie organică și energie stocată de plante în timpul procesului de fotosinteză. Intensitatea fotosintezei determină viteza de absorbție a CO 2 și eliberarea oxigenului. Astfel, atunci când se formează 1 tonă de produse vegetale, în medie se absorb 1,5-1,8 t CO 2 și se eliberează 1,2-1,4 t O 2. Pădurile au o capacitate mare de absorbție a prafului, pot depune până la 50-60 t/ha de praf pe an. Biomasa forestieră curăță aerul de poluanți. Acest lucru se întâmplă din cauza depunerii de praf pe suprafața frunzelor și a trunchiurilor plantelor, precum și datorită includerii substanțelor conținute în el în procesele metabolice și acumulării în compoziția substanțelor organice. După moartea acestora din urmă, ei intră în compoziția materiei organice a solului, iar după mineralizarea lor - în compoziția altor compuși ai solului.
Scăderea biodiversităţii este periculoasă nu numai din cauza degradării ecosistemelor, ci şi din cauza dezechilibrului din biosferă. Calitatea naturii poate fi controlată „automat” doar de către biotă, adică totalitatea tuturor organismelor care trăiesc pe Pământ. Diversitatea biologică este principalul criteriu și semn al durabilității unui ecosistem. Este imposibil să creezi artificial un habitat pentru oameni. Doar biota poate restabili starea mediului perturbat de oameni (inclusiv prin răspândirea poluanților) și poate asigura calitatea normală a apei, aerului, solului și alimentelor și numai dacă este asigurată diversitatea biologică.
Starea normală și funcționarea biosferei și, prin urmare, stabilitatea mediului mediul natural sunt imposibile fără a oferi un habitat favorabil tuturor comunităților biotice în toată diversitatea lor. Pierderea biodiversităţii ameninţă nu numai bunăstarea umană, ci şi însăşi existenţa acesteia.
Rata de scădere a biodiversităţii, atât în ţara noastră, cât şi în întreaga lume, a crescut brusc în ultimii 30 - 40 de ani. Scăderea biodiversității se observă la toate nivelurile - genetic, specii și ecosistem, ceea ce duce deja la schimbări ireversibile ale mediului natural. Cea mai semnificativă dispariție a speciilor de plante și animale din ultimii 65 de milioane de ani are loc cu un ritm de cinci mii de ori mai rapid decât cursul natural al evoluției pe Pământ.
Vom lua în considerare impacturile antropice asupra principalelor componente ale comunităților biotice în următoarea ordine: lumea vegetală (păduri și alte comunități), lumea animală.
De o importanță capitală în natură și în viața umană sunt paduri. Rusia este bogată în păduri. Peste 1,2 miliarde de hectare, sau 75% din suprafața terenului, este ocupată de păduri. Nicio țară din lume nu are rezerve mari de lemn. Suprafața totală a pădurilor din Rusia constituie astăzi o parte semnificativă din toate pădurile de pe Pământ. Aceștia sunt cei mai puternici plămâni ai planetei rămase.
Distribuția pădurilor în țara noastră este inegală, cel mai mult majoritatea din întreaga suprafață împădurită se află în Siberia de Vest și de Est și Orientul Îndepărtat. Aici sunt concentrate principalele zone de pin silvestru, molid, zada, brad, cedru siberian și aspen. Principala bogăție forestieră este concentrată în Siberia de Est (45% din pădurile întregii țări) și se întinde de la Yenisei aproape până la Marea Ohotsk. Această regiune forestieră bogată este reprezentată de specii de arbori atât de valoroase precum zada siberiană și dahuriană, pinul silvestru, cedrul siberian etc.
Pădurile reprezintă o parte importantă a mediului natural. Ca sistem ecologic, pădurea îndeplinește diverse funcții și în același timp este o resursă naturală de neînlocuit (Fig. 67). Numeroase studii atât în țara noastră, cât și în străinătate au confirmat importanța excepțională a pădurilor în menținerea echilibrului ecologic în mediul natural. Potrivit experților, importanța funcției de protecție a mediului a pădurii, adică conservarea fondului genetic al florei și faunei, este cu un ordin de mărime mai mare decât a acestora. semnificație economică ca sursă de materii prime şi produse.
Influența pădurilor asupra mediului natural este extrem de diversă. Se manifestă, în special, prin faptul că pădurile:
Ei sunt principalul furnizor de oxigen pe planetă;
Afectează direct regimul apei atât în teritoriile pe care le ocupă, cât și în teritoriile adiacente și reglementează bilanțul hidric;
Reduce impactul negativ al secetei și vântului fierbinte, inhibă mișcarea nisipurilor în mișcare;
Prin înmuierea climei, ele ajută la creșterea randamentelor agricole;
Absorb și transformă o parte din poluarea chimică atmosferică;
Protejați solurile de eroziunea apei și eoliene, curgerii de noroi, alunecările de teren, distrugerea de coastă și alte procese geologice nefavorabile;
Ele creează condiții sanitare și igienice normale, au un efect benefic asupra psihicului uman și au o mare valoare recreativă.
Orez. 67. Importanța pădurilor în natură și viața umană
În același timp, pădurile sunt o sursă de cherestea și multe alte tipuri de materii prime valoroase. Peste 30 de mii de produse și produse sunt fabricate din lemn, iar consumul acestuia nu este în scădere, ci, dimpotrivă, în creștere.
Să subliniem încă o dată că importanța pădurii este nelimitată. Celebrul scriitor rus L. M. Leonov l-a numit prieten cu litere mari. Pădurile sunt cele mai importante și remediu eficient menţinerea stării naturale a biosferei şi un factor de neînlocuit de semnificaţie culturală şi socială. Rolul ecologic pozitiv al pădurii este reflectat în motto Congresul Internațional pădurari (India): „Pădurea este apă, apa este recolta, recolta este viață.”
După semnificația, locația și funcțiile lor, toate pădurile sunt împărțite în trei grupuri:
primul grup - păduri care îndeplinesc funcții ecologice protectoare (protecția apei, protecția câmpului, sanitare și igienice, recreative). Aceste păduri sunt strict protejate, în special parcurile forestiere, pădurile urbane, în special zonele forestiere valoroase, și parcurile naturale naționale. În pădurile din această grupă sunt permise doar tăierea de întreținere și tăierea sanitară a arborilor;
al doilea grup- păduri cu valoare protectoare și operațională limitată. Sunt frecvente în zonele cu densitate mare a populației și o rețea dezvoltată de rute de transport. Materii prime pădurile din această grupă sunt insuficiente, prin urmare, pentru a-și menține funcțiile protectoare și operaționale, este necesar un regim strict de gospodărire a pădurilor;
al treilea grup - pădurile de producție. Sunt comune în zonele dens împădurite și sunt principalul furnizor de lemn. Recoltarea lemnului trebuie efectuată fără modificarea biotopurilor naturale și perturbarea echilibrului ecologic natural.
Apartenența pădurii la un grup sau altul determină regimul de gospodărire a pădurilor, care trebuie realizat pe o bază strict științifică, cu respectarea principiilor de bază ale conservării maxime a ecosistemelor naturale și utilizării raționale a resurselor forestiere.
Atunci când se caracterizează starea actuală a acoperirii vegetației și, în primul rând, a ecosistemelor forestiere, termenul de degradare este din ce în ce mai folosit. Pădurile au experimentat impactul negativ al activității umane mai devreme decât alte componente ale mediului natural. Degradarea pădurilor este una dintre manifestările schimbărilor globale care au loc pe Pământ, care au început odată cu apariția agriculturii și a creșterii animalelor.
Impactul uman asupra pădurilor și, în general, asupra întregii lumi vegetale poate fi direct și indirect. LA influență directă raporta : 1) tăierea senină a pădurilor; 2) incendii de pădure și arderea vegetației; 3) distrugerea pădurilor și a vegetației în timpul creării infrastructurii economice (inundații în timpul creării lacurilor de acumulare, distrugeri în apropierea carierelor, complexelor industriale); 4) presiunea tot mai mare a turismului.
Impact indirect - Aceasta este o schimbare a condițiilor de viață ca urmare a poluării antropice a aerului, a apei și a utilizării pesticidelor și îngrășămintelor minerale. Pătrunderea speciilor de plante străine (specii introduse) în comunitățile de plante este, de asemenea, de o anumită importanță.
Raportul UNEP State of the Environment 2000 subliniază că „defrișarea este probabil cea mai gravă problema ecologica, cu fața umanității...” Defrișarea (distrugerea) pădurilor se află pe primul loc în lista atrocităților umane împotriva mediului natural, conform lui A. Gore (1993). De-a lungul mai multor secole, o parte semnificativă din toate zonele forestiere pe planeta. Pe scena modernă Odată cu dezvoltarea forțelor productive, ecosistemele forestiere devin și mai vulnerabile, își pierd funcțiile de protecție, iar capacitățile lor potențiale durabile din punct de vedere ecologic sunt slăbite semnificativ.
În secolul al XVII-lea în Câmpia Rusă, suprafața pădurii a atins 5 milioane km2; până în 1970 nu mai rămăseseră mai mult de 1,5 milioane km2. În prezent, pădurile din Rusia sunt tăiate pe aproximativ 2 milioane de hectare anual. În același timp, amploarea reîmpăduririlor prin plantarea și semănatul pădurilor este în continuă scădere. Restaurarea naturală a pădurii după tăierea netă necesită multe zeci de ani, iar pentru a atinge faza de climax, adică un grad ridicat de închidere a ciclului nutritiv, chiar mai mult - primele sute de ani (Danilov-Danilyan et al., 1994). ).
O situație similară asociată cu defrișările se observă în alte țări ale lumii. Potrivit FAO (programul ONU pentru agricultură), defrișările numai în zonele uscate au loc pe 4 milioane de hectare pe an, din care 2,7 milioane de hectare au loc în Africa. Pădurea de aici este tăiată în principal pentru lemn de foc, deoarece cererea de lemn de foc este în continuă creștere. Este suficient de menționat că 82% din toată energia utilizată în opt țări din Sahel (Africa) provine din lemn.
Plantele veșnic verzi umede (ploaie) se află într-o poziție și mai periculoasă. junglă- ecosistemele de climax antice. Acest depozit neprețuit al diversității genetice dispare de pe fața Pământului cu o rată de aproximativ 17 milioane de hectare pe an. Oamenii de știință cred că în acest ritm, pădurile tropicale, în special în câmpiile de câmpie, vor dispărea complet în câteva decenii. Conform datelor pentru 1992, în Est şi Africa de Vest 56% din păduri au fost distruse, iar în unele zone până la 70%; în America de Sud (în principal în bazinul Amazonului) - 37%, în Asia de Sud-Est - 44% din suprafețele originale. Acestea sunt arse pentru defrișarea terenurilor pentru pășuni, tăiate intens ca sursă de combustibil lemnos, smulse din cauza gestionării necorespunzătoare a sistemului agricol, inundate în timpul construcției hidrocentralelor etc.
Ecosistemele forestiere sunt afectate negativ de incendii forestiere . Ele apar în marea majoritate a cazurilor din vina oamenilor, ca urmare a manipulării neglijente a focului. În zone paduri tropicale incendiile se formează ca urmare a arderii deliberate a suprafețelor forestiere pentru pășuni și alte scopuri agricole. Pădurile au fost, de asemenea, arse în mod deliberat în timpul operațiunilor militare, de exemplu în timpul războiului din Vietnam, Laos și Kampuchea (1961 - 1975).
Anterior, incendiile forestiere au avut loc în Rusia în fiecare an uscat. Suprafețe uriașe de pădure (aproximativ 15 milioane de hectare) au ars, de exemplu, în Siberia de Est în 1915. Ulterior, datorită dezvoltării de noi mijloace tehnice stingerea incendiilor și îmbunătățirea metodelor de detectare a acestora, aria incendiilor de pădure a scăzut. Cu toate acestea, chiar și astăzi incendiile forestiere reprezintă o amenințare serioasă pentru fond forestier nu numai Rusia, ci toate țările lumii. Potrivit lui N.F. Reimers (1990), cele mai mari incendii forestiere din anul trecutînregistrată în 1972 (partea europeană a Rusiei) și în 1979 și 1987. ( Siberia de Est). În anii '90 au fost observate incendii forestiere semnificative. în Yakutia și regiunea Magadan, în părțile centrale și nord-vestice Rusia europeană. Numai în anul 1997 au fost înregistrate peste 31 de mii de incendii, acoperind peste 726 de mii de hectare de pădure.
Anterior, impactul foarte negativ al poluării atmosferice și în primul rând al dioxidului de sulf asupra stării ecosistemelor forestiere a fost deja luat în considerare. În ultimii ani, un factor semnificativ în degradarea pădurilor a devenit Poluarea nucleară. Potrivit oamenilor de știință, suprafata totala păduri avariate în urma accidentului de la centrala nucleară de la Cernobîl, în Regiunea Chelyabinskși în zona de influență teste nucleare la locul de testare de la Semipalatinsk s-au ridicat la peste 3,5 milioane de hectare.
Pe lângă păduri, impactul negativ sporit al activității umane se manifestă și în raport cu restul cenozei plantelor (plante vasculare, ciuperci, alge, licheni, briofite etc.). Cel mai adesea, impactul negativ al oamenilor asupra comunităților de plante are loc atunci când cosiți, culegeți plante medicinaleși fructe de pădure, hrănirea animalelor și alte tipuri de utilizare directă. Multe specii diferite de plante mor atunci când sunt expuse la poluanți, precum și în timpul reabilitării terenurilor, construcțiilor și activităților agricole.
Impactul antropic la scară largă asupra comunităților de pădure duce la consecințe grave asupra mediului atât la nivel sistemic-biosferă, cât și la nivel populație-specie.
În zonele defrișate apar ravene adânci, alunecări distructive și curgeri de noroi, fitomasa fotosintetică, care îndeplinește funcții ecologice importante, este distrusă, compoziția gazoasă a atmosferei se deteriorează, regimul hidrologic al corpurilor de apă se modifică, iar multe specii de plante și animale dispar.
Îndepărtarea pădurilor mari, în special a celor tropicale umede - aceste evaporatoare unice de umiditate, potrivit multor cercetători, afectează negativ nu numai nivelul regional, ci și nivelul biosferei. Distrugerea copacilor și arbuștilor și a stratului de iarbă de pe pășunile din regiunile aride duce la deșertificarea acestora.
O altă consecință negativă asupra mediului a defrișărilor este modificarea albedo-ului suprafeței terestre . Albedo este o cantitate care caracterizează capacitatea unei suprafețe de a reflecta razele incidente pe ea. Albedoul integral al coroanelor copacilor este de 10 - 15%, iarba 20 - 25, zăpadă proaspăt căzută - până la 90%. Albedo de pe suprafața pământului este unul dintre factori importanți, care determină clima atât în întreaga lume, cât și în regiunile sale individuale. S-a stabilit că schimbările climatice grave de pe planetă pot fi cauzate de o modificare a albedo-ului suprafeței Pământului cu doar câteva procente. În prezent, folosind imagini din satelit, a fost detectată o schimbare la scară largă a albedo (precum și echilibru termic) întreaga suprafață a Pământului. Oamenii de știință cred că acest lucru este cauzat, în primul rând, de distrugerea vegetației forestiere și de dezvoltarea deșertificării antropice într-o mare parte a planetei noastre.
Incendiile forestiere menționate mai sus provoacă prejudicii enorme stării ecosistemelor forestiere naturale, încetinind procesul de refacere a pădurilor în zonele arse pentru o perioadă lungă de timp, dacă nu pentru totdeauna. incendii forestiereînrăutăți compoziția pădurii, reduce creșterea copacilor, întrerupe legăturile dintre rădăcini și sol, întărește paravanul, distruge hrana animalelor sălbatice și locurile de cuibărit păsărilor. Într-o flacără puternică, solul este ars în așa măsură încât schimbul de umiditate și capacitatea de a reține nutrienții sunt complet perturbate. O zonă arsă până la pământ este adesea populată rapid diverse insecte, care nu este întotdeauna sigur pentru oameni din cauza posibilelor focare de boli infecțioase.
Pe lângă impacturile directe ale omului asupra comunităților biotice descrise mai sus important Au și cele indirecte, de exemplu, poluarea din emisiile industriale.
Variat substanțe toxice , și în primul rând dioxidul de sulf, oxizii de azot și de carbon, ozonul, metalele grele, au un efect foarte negativ asupra coniferelor și copaci cu frunze late, precum și arbuști, culturi de câmp și ierburi, mușchi și licheni, fructe și culturi de legume si flori. Sub formă gazoasă sau sub formă de precipitare acide, ele afectează negativ funcțiile importante de asimilare ale plantelor, organele respiratorii ale animalelor, perturbă brusc metabolismul și conduc la diverse boli. De exemplu, sub influența ozonului (0 3) din plante, nu numai activitatea sistemului de transport scade, ci și conținutul de clorofilă. Există o corelație ridicată între deteriorarea frunzelor și cantitatea de dioxid de sulf (SO2) adsorbit. Dozele mari de SO2 sau expunerea prelungită la concentrații scăzute duc la inhibarea severă a fotosintezei și scăderea respirației. Astfel, din exemplele de mai sus rezultă că substanțele toxice precum dioxidul de sulf, ozonul etc. pot perturba semnificativ diferite procese biochimice și fiziologice și organizarea structurală a celulelor vegetale și pot duce la moartea acestora.
Au un efect extrem de negativ asupra vieții plantelor gazele de evacuare ale automobilelor , conținând 60% din toate substanțele nocive din aerul urban și printre acestea toxice precum oxizi de carbon, aldehide, hidrocarburi combustibile necompuse, compuși de plumb. De exemplu, sub influența lor în stejar, tei și ulm, dimensiunea cloroplastelor scade, numărul și dimensiunea frunzelor scade, durata lor de viață se scurtează, dimensiunea și densitatea stomatelor scade și conținutul total de clorofilă scade cu unu și un jumătate până la două ori (Yablokov, Ostroumov, 1985).
La nivel populație-specie, impactul negativ al omului asupra comunităților biotice se manifestă prin pierderea diversității biologice, reducerea numărului și dispariția anumitor specii. Potrivit botanicilor, epuizarea florei este observată în toate zonele de plante și pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Mai mult, flora insulelor se dovedește a fi cea mai vulnerabilă.
Distrugerea naturalului comunități naturale a provocat deja dispariția unui număr de plante. Într-un viitor nu prea îndepărtat, multe specii de plante care sunt în declin astăzi vor fi, de asemenea, expuse riscului de dispariție. În total, 25 - 30 de mii de specii de plante, sau 10% din flora lumii, au nevoie de protecție în întreaga lume. Proporția speciilor dispărute în toate țările este mai mare de 0,5% din numărul total de specii de floră din lume, iar în regiuni precum Insulele Hawaii este mai mare de 11%.
În prezent, în Rusia, peste o mie de specii sunt pe cale de dispariție și au nevoie urgentă de protecție. Nu-mă-uita lui Chekanovsky, lupul lui Baksan, Stroganovia cu frunze de săgeată și multe alte specii de plante au dispărut pentru totdeauna din flora Rusiei.
Reducerea numărului de specii de plante vasculare și, în unele cazuri, dispariția lor, duce la modificări ale compoziției speciilor a ecosistemelor. Potrivit experților, aceasta duce la ruperea rețelelor alimentare stabilite evolutiv și la destabilizarea sistemului ecologic, care se manifestă prin distrugerea și sărăcirea acestuia. Să reamintim că o reducere a suprafețelor acoperite cu vegetație verde sau rărirea acesteia este extrem de nedorită din două motive: în primul rând, ciclul global al carbonului în biosferă este perturbat și, în al doilea rând, intensitatea absorbției de energie solară de către biosferă în timpul procesului. a fotosintezei scade.
Lumea animalelor - aceasta este totalitatea tuturor speciilor și indivizilor de animale sălbatice (mamifere, păsări, reptile, amfibieni, pești, precum și insecte, moluște și alte nevertebrate) care locuiesc anumit teritoriu sau mediu și fiind într-o stare de libertate naturală.
Conform Lege federala„Despre lumea animală” (1995), conceptele de bază legate de protecția și utilizarea lumii animale sunt formulate după cum urmează:
Obiectul lumii animale - organisme de origine animală sau populația acestora;
Diversitatea biologică a lumii animale - diversitatea obiectelor lumii animale în cadrul unei specii, între specii și în ecosisteme;
Starea de echilibru a lumii animale - existența obiectelor din lumea animală pentru o perioadă nedeterminată de timp;
Utilizare durabilă obiecte din lumea animală - utilizarea obiectelor lumii animale, care nu duce pe termen lung la epuizarea diversității biologice a lumii animale și care păstrează capacitatea lumii animale de a se reproduce și de a exista durabil.
Fauna este un element integrant al mediului natural și al diversității biologice a Pământului, o resursă naturală regenerabilă, o componentă importantă de reglare și stabilizare a biosferei (Fig. 68).
Cea mai importantă funcție ecologică a animalelor este participarea la ciclul biotic al substanțelor si energie. Stabilitatea ecosistemului este asigurată în primul rând de animale, ca element cel mai mobil.
Este necesar să ne dăm seama că lumea animală nu este doar o componentă importantă a sistemului ecologic natural și, în același timp, o resursă biologică cea mai valoroasă. De asemenea, este foarte important ca toate speciile de animale să formeze fondul genetic al planetei; toate sunt necesare și utile. Nu există copii vitregi în natură, așa cum nu există animale absolut utile și absolut dăunătoare. Totul depinde de numărul lor, de condițiile de viață și de o serie de alți factori. Una dintre soiurile a 100 de mii de tipuri diferite de muște, musca de casă este purtătoarea unui număr de boli infecțioase. În același timp, muștele se hrănesc o cantitate mare animale ( păsări mici, broaște râioase, păianjeni, șopârle etc.). Doar unele specii (căpușe, dăunători de rozătoare etc.) sunt supuse unui control strict.
În ciuda valorii enorme a lumii animale, omul, stăpânind focul și armele, încă perioadele timpurii istoria sa a fost exterminarea animalelor (așa-numita „vânătoare excesivă din Pleistocen”, iar acum, înarmată tehnologie moderna, a dezvoltat un „atac rapid” asupra întregii biote naturale. Desigur, pe Pământ în trecut, în orice moment, dintr-o varietate de motive, a existat o schimbare constantă a locuitorilor săi. Cu toate acestea, acum rata de dispariție a speciilor a crescut brusc și tot mai multe specii noi sunt atrase pe orbita extincțiilor, care anterior erau destul de viabile. Proeminenți oameni de știință ai mediului ruși A.V. Yablokov și S.A. Ostroumov (1983) subliniază că în ultimul secol rata de apariție spontană a speciilor este de zeci (dacă nu de sute) de ori mai mică decât rata de dispariție a speciilor. Asistăm la o simplificare atât a ecosistemelor individuale, cât și a biosferei în ansamblu.
Orez. 68. Importanța lumii animale în natură și viața umană
Nu există încă un răspuns la întrebarea principală: care este limita posibilă a acestei simplificări, care trebuie inevitabil urmată de distrugerea „sistemelor de susținere a vieții” ale biosferei.
Principalele motive pentru pierderea diversității biologice, declinul populației și dispariția animalelor sunt următoarele:
Perturbarea habitatului;
Recoltare excesivă, pescuit în zone interzise;
Introducerea (aclimatizarea) speciilor exotice;
Distrugerea directă pentru protejarea produselor;
Distrugere accidentală (neintenționată);
Poluarea mediului.
Perturbarea habitatului Datorită defrișărilor, arăturii stepelor și a terenurilor de pânză, drenajului mlaștinilor, reglarea debitului, crearea de rezervoare și alte impacturi antropice, schimbă radical condițiile de reproducere ale animalelor sălbatice și rutele lor de migrație, ceea ce are un impact foarte negativ asupra numărului și supravieţuire.
De exemplu, în anii 60 - 70. Cu prețul unor eforturi mari, populația saiga Kalmyk a fost restaurată. Populația sa depășea 700 de mii de capete. În prezent, există mult mai puține saiga în stepele Kalmyk, iar potențialul său de reproducere a fost pierdut. Există diverse motive: suprapășunatul intensiv al animalelor, folosirea excesivă a gardurilor de sârmă, dezvoltarea unei rețele de canale de irigare care taie moduri naturale migrația animalelor, în urma căreia mii de saigas s-au înecat în canale pe parcursul mișcării lor.
Ceva similar s-a întâmplat în regiunea Norilsk (Getov et al., 1986). Așezarea unei conducte de gaz fără a ține cont de migrația căprioarelor în tundra a dus la faptul că animalele au început să se adune în turme uriașe în fața conductei și nimic nu le-a putut obliga să se abată de la calea lor veche de secole. Drept urmare, multe mii de animale au murit.
Sub minerit Aceasta se referă atât la persecutarea directă, cât și la perturbarea structurii populației (vânătoare), precum și la orice altă îndepărtare a animalelor și plantelor din mediul natural în diverse scopuri.
În Federația Rusă există o scădere a numărului unui număr de specii de vânat animale, care se datorează în primul rând situației socio-economice actuale și creșterii producției ilegale. Vânătoarea excesivă este principalul motiv pentru scăderea numărului de mamifere mari (elefanți, rinoceri etc.) în Africa și Asia. Costul ridicat al fildeșului pe piața mondială duce la moartea anuală a aproximativ 60 de mii de elefanți în aceste țări.
Cu toate acestea, animalele mici sunt, de asemenea, distruse la o scară de neimaginat. Conform calculelor lui A.V. Yablokov și S.A. Ostroumov, pe piețele de păsări de curte orase mariÎn partea europeană a Rusiei, cel puțin câteva sute de mii de păsări cântătoare mici sunt vândute anual. Volum comerț internațional păsările sălbatice depășește șapte milioane de exemplare, dintre care majoritatea mor fie pe drum, fie la scurt timp după sosire.
Impactul negativ al unui astfel de factor de scădere a populației ca vânătoarea excesivă se manifestă și în raport cu alți reprezentanți ai lumii animale. De exemplu, stocurile de cod din Marea Baltică de Est se află în prezent la un nivel atât de scăzut, ceea ce nu a fost înregistrat în toată istoria studierii acestei specii în Marea Baltică. Până în 1993, capturile totale de cod au scăzut de 16 ori față de 1984, în ciuda eforturilor de pescuit în creștere (Raportul de stat..., 1995).
Stocurile de sturioni din Marea Caspică și Mările de Azov atât de subminate încât, aparent, va fi necesar să se introducă o interdicție a pescuitului lor industrial. Principalul motiv pentru aceasta este braconajul, care a atins peste tot o scară comparabilă cu pescuitul. Se așteaptă ca interzicerea pescuitului de capelin în Marea Barents să continue, întrucât nu există nicio speranță de refacere a populației, subminată de consumul prădător. Din 1994, pescuitul de hering Azov-Kuban în Don a fost interzis din cauza dimensiunii reduse a populației.
Al treilea cel mai important motiv pentru scăderea numărului și dispariția speciilor de animale este introducerea (aclimatizarea) speciilor exotice. Literatura de specialitate descrie numeroase cazuri de dispariție a speciilor native (indigene) din cauza influenței asupra acestora a speciilor de animale sau plante introduse.
Există și mai multe exemple în care speciile locale sunt pe cale de dispariție din cauza invaziei „extratereștrilor”. Exemple de impact negativ al nurcii americane asupra speciilor locale - nurca europeana, castorul canadian - asupra celei europene, sobolanul asupra sobolanului etc. sunt cunoscute la noi in tara.
Mulți oameni de știință cred că numai în ecosistemele antropogenice epuizate este posibilă introducerea de noi specii pentru a echilibra sistemul ecologic. Deci, de exemplu, conform lui A.G. Bannikov, introducerea peștilor erbivori - crap argintiu, crap iarbă - în canale artificiale, unde le vor împiedica să crească excesiv. În general, experiența stațiilor de producție și aclimatizare din Glavrybvod și a altor organizații ne permite să privim mai optimist perspectivele de aclimatizare a peștilor și a nevertebratelor acvatice, desigur, cu o justificare suficientă de mediu. Este demn de remarcat faptul că au primit o serie de lucrări de aclimatizare ale oamenilor de știință ruși foarte apreciat la nivel global. Acesta, de exemplu, este un transplant transoceanic fără precedent în istoria aclimatizării crab din Kamchatkaîn Marea Barents, unde acum s-a format populația sa care se reproduce singur. Aclimatizarea peștilor ferăstrău în Marea Azov și a somonului roz din nordul european a avut, de asemenea, succes.
Alte motive pentru scăderea numărului și dispariția animalelor - distrugerea lor directă pentru protejarea produselor agricole și a pescuitului comercial (moartea păsărilor de pradă, a veverițelor de pământ, a pinipedelor, a coioților etc.); distrugere accidentală (neintenționată).(pe autostrăzi, în timpul operațiunilor militare, la cosirea ierbii, la liniile electrice, la reglarea debitului de apă etc.); poluarea mediului(pesticide, petrol și produse petroliere, poluanți atmosferici, plumb și alți toxici).
Iată doar două exemple legate de declinul speciilor de animale din cauza impactului uman neintenționat. Ca urmare a construcției de baraje hidraulice în albia râului Volga, zonele de reproducere au fost complet eliminate peste somon(pește alb) și hering migrator și aria de răspândire pește sturion a scăzut la 400 de hectare, ceea ce reprezintă 12% din fondul de reproducere anterior din câmpia inundabilă Volga-Akhtuba.
31. Schimbări globale ale diversităţii biologice
Diversitatea biologică a biosferei include diversitatea tuturor speciilor de ființe vii care locuiesc în biosferă, diversitatea genelor care formează fondul genetic al oricărei populații a fiecărei specii, precum și diversitatea ecosistemelor biosferei din diferite zone naturale. Conservarea diversității biologice este o condiție indispensabilă pentru conservarea și dezvoltarea ecosistemelor naturale, existența oricărei forme de viață în general.
Cauzele pierderii biodiversităţii
Cauzele predominante ale pierderii biodiversitatii si degradarii resurselor biologice (si pur si simplu VIATA pe Pamant) sunt defrisarea si arderea pe scara larga, distrugerea recifelor de corali, pescuitul necontrolat, distrugerea excesiva a plantelor si animalelor, COMERTUL ilegal cu fauna salbatica, utilizarea pesticidelor. , drenarea zonelor umede, poluarea aerului, utilizarea colțurilor de natură neatinsă pentru nevoile agricole și construcția de orașe.
Pădurile găzduiesc cele mai cunoscute specii terestre, dar 45% din pădurile naturale ale Pământului au dispărut, mai ales prin tăiere, în ultimul secol. În ciuda tuturor eforturilor, suprafața pădurilor din lume scade rapid. Până la 10% din recifele de corali - unul dintre cele mai bogate ecosisteme - au fost distruse, iar 1/3 din restul va muri în următorii 10-20 de ani! Mangrovele de coastă - habitat natural vital pentru puii multor specii de animale - sunt, de asemenea, amenințate, jumătate dintre acestea fiind deja dispărute. Epuizarea stratului de ozon duce la penetrare Mai mult cantitatea de raze ultraviolete care ajung la suprafața Pământului, unde distrug țesutul viu. Încălzirea globală schimbă habitatele și distribuția speciilor. Mulți dintre ei vor muri dacă temperatura medie anuală pe Pământ crește.
Scăderea biodiversităţii
Durata medie de viață a speciilor este de 5-6 milioane de ani. În ultimii 200 de milioane de ani, aproximativ 900 de mii de specii au dispărut, sau în medie mai puțin de o specie pe an.
Principalele cauze ale pierderii biodiversităţii sunt: pierderea habitatului. Exploatarea excesivă a resurselor biologice, poluarea habitatului, influența speciilor exotice introduse.
Presiunea intensă asupra biodiversității este o consecință directă a creșterii populației. În prezent, nivelul de trai al omenirii este asigurat de resurse neregenerabile care s-au acumulat de-a lungul a milioane de ani și sunt consumate de-a lungul mai multor generații. Pierderea diversității biologice are consecințe globale grave pentru Agricultură, medicină și industrie, de fapt pentru bunăstarea umană și chiar pentru existența lui. Solurile Europei se află într-o stare ecologică nefavorabilă, mai ales în partea de est. De exemplu, în Rusia, aproximativ 50 de milioane de hectare de terenuri agricole sunt sărate, mlăștinoase sau inundate cu apă subterană. Spre deosebire de astăzi, agricultura în viitor ar trebui să se bazeze pe cele mai importante principii ale activității biologice: reținerea nutrienților în sol, protejarea stratului de sol de eroziune, menținerea echilibrului carbonului, protejarea și utilizarea rațională a resurselor de apă și conservarea diversității speciilor. Va fi necesară utilizarea pe scară largă a diverselor forme de agro-silvicultură; consolidarea măsurilor de reducere a deșertificării; introducerea de soiuri îmbunătățite de culturi agricole și scheme de plantare a acestora etc.
Principalele motive pentru pierderea diversității biologice, scăderea numărului și dispariția plantelor și animalelor sunt următoarele:
Perturbarea habitatului;
Recoltare excesivă, pescuit în zone interzise;
Introducerea (aclimatizarea) speciilor exotice;
Distrugerea directă pentru protejarea produselor;
Distrugere accidentală (neintenționată);
Poluarea mediului.
Perturbarea habitatului, datorită tăierii și arderii pădurilor, arătul stepelor, drenarea mlaștinilor, reglarea scurgerii, crearea de rezervoare și alte impacturi antropice, modifică radical condițiile de viață ale plantelor, reproducerea animalelor sălbatice și rutele lor de migrație, ceea ce are un impact foarte negativ. asupra numărului și supraviețuirii lor. Distrugerea habitatelor este recunoscută ca principala cauză a dispariției speciilor sau a scăderii numărului. A pus peste 390 de specii de animale vertebrate într-o stare periculoasă, care, fără a lua în considerare factorii de poluare, reprezintă 50% din toate celelalte cauze ale dispariției lor.
Sub supraextracție Aceasta înseamnă atât persecutarea directă, cât și perturbarea structurii populației, precum și orice altă îndepărtare a animalelor și plantelor din mediul natural în diverse scopuri (alimentare, economice, medicale etc.)
În Rusia, a existat o scădere vizibilă a numărului unui număr de specii de vânat, care este asociată cu creșterea vânătorii ilegale din cauza situației socio-economice actuale. Exploatarea excesivă în scopul obținerii profituri mari – Motivul principal reducerea speciilor și numărului de mamifere mari (elefanți, rinoceri etc.) în Africa și Asia: 60 de mii de elefanți mor anual din cauza căutătorilor de fildeș. Animalele mici sunt și ele distruse la o scară inimaginabilă: comerțul internațional cu păsări sălbatice depășește 7 milioane, dintre care majoritatea mor fie pe drum, fie la scurt timp după sosire. Numărul multor specii de pești comerciali a scăzut la niveluri foarte scăzute.
Al treilea cel mai important motiv pentru declinul și dispariția speciilor este introducere (aclimatizare) specii străine. Numeroase cazuri dispariția speciilor indigene (indigene) sau asuprirea acestora din cauza influenței asupra acestora a speciilor de animale sau plante introduse. Introducerea de noi specii în ecosistemele stabilite ar trebui abordată cu precauție extremă.
Tabelul 13 – Motive pentru exterminarea speciilor de mamifere și păsări în secolele XVII-XX (după Zedlag, 1975; citat de G.A. Novikov, 1979)
Alte motive pentru scăderea numărului și dispariția speciilor: distrugere directă pentru protecție produse agricole și obiecte comerciale (păsări de pradă, veverițe de pământ, pinipede etc.); distrugere accidentală (neintenționată).(pe autostrăzi, în timpul operațiunilor militare, la cosirea ierbii, pe liniile electrice, la reglarea debitului de apă etc.); poluarea mediului pesticide, petrol și produse petroliere, poluanți atmosferici și alți toxici.
Datele observaționale indică faptul că în natură, de regulă, mai mulți factori acționează simultan, provocând moartea indivizilor, speciilor și populațiilor în ansamblu. Atunci când interacționează, ele pot duce la rezultate negative grave chiar și cu un grad scăzut de exprimare a fiecăruia dintre ele.
Fiecare specie biologică este unică; conține informații despre dezvoltarea florei și faunei, care este de mare importanță științifică și aplicativă. Deoarece toate posibilitățile de utilizare a unui anumit organism într-o perspectivă separată sunt adesea imprevizibile, fondul genetic al planetei noastre (cu posibila excepție a organismelor patogene periculoase pentru oameni) este supus unei protecții stricte. Necesitatea de a proteja fondul genetic din punctul de vedere al conceptului de dezvoltare durabilă („coevoluție”) este dictată nu atât de considerente economice, cât de considerații morale și etice. Omenirea nu poate supraviețui singură.
În această fotografie vedem multe specii de plante care cresc împreună într-o pajiște din lunca inundabilă a râului. Budyumkan în sud-estul regiunii Chita. De ce natura avea nevoie de atâtea specii într-o singură poiană? Despre aceasta este această prelegere. | Diversitatea acoperirii biotice, sau biodiversitate, este unul dintre factorii pentru funcționarea optimă a ecosistemelor și a biosferei în ansamblu. Biodiversitatea asigură rezistența ecosistemelor la factorii de stres externi și menține un echilibru fluid în ele. Ființele vii diferă de cele nevii în primul rând prin mai multe ordine de mărime în diversitate mai mare și capacitatea nu numai de a păstra această diversitate, ci și de a o crește semnificativ pe măsură ce evoluția progresează. În general, evoluția vieții pe Pământ poate fi considerată ca un proces de structurare a biosferei, un proces de creștere a diversității organismelor vii, a formelor și nivelurilor de organizare a acestora, procesul de apariție a mecanismelor care asigură stabilitatea vieții. sisteme și ecosisteme în condițiile în continuă schimbare ale planetei noastre. Capacitatea ecosistemelor de a menține echilibrul, folosind informațiile ereditare ale organismelor vii, este cea care face ca biosfera ca întreg și ecosistemele locale sisteme material-energetice în sensul deplin. |
geobotanist rus L.G. Ramenskyîn 1910 a formulat principiul individualității ecologice a speciilor – principiu care este cheia înțelegerii rolului biodiversității în biosferă. Vedem că în fiecare ecosistem multe specii trăiesc împreună în același timp, dar rareori ne gândim la semnificația ecologică a acestui lucru. Ecologic individualitate speciile de plante care trăiesc în aceeași comunitate de plante în același ecosistem permite comunității să se restructureze rapid atunci când condițiile externe se schimbă. De exemplu, în timpul unei veri uscate într-un ecosistem dat rol principal Indivizii din specia A, care sunt mai adaptați la viață în condiții de deficiență de umiditate, joacă un rol în asigurarea ciclului biologic. Într-un an umed, indivizii din specia A nu sunt la optimul lor și nu pot asigura ciclul biologic în condiții modificate. În acest an indivizii speciei B încep să joace rolul principal în asigurarea ciclului biologic în acest ecosistem.Al treilea an s-a dovedit a fi mai răcoros, în aceste condiții, nici specia A, nici specia B nu pot asigura utilizarea deplină a mediului ecologic. potenţialul acestui ecosistem. Dar ecosistemul este reconstruit rapid, deoarece conține indivizi din specia B, care nu au nevoie de vreme caldă și fotosintetizează bine la temperaturi scăzute.
Dacă ne uităm la modul în care sunt lucrurile în ecosistemele reale ale Teritoriului Primorsky, vom vedea că într-o pădure de conifere-foioase, de exemplu, pe o suprafață de 100 de metri pătrați. metri cresc indivizi de 5-6 specii de arbori, 5-7 specii de arbuști, 2-3 specii de liane, 20-30 specii plante erbacee, 10-12 specii de mușchi și 15-20 specii de licheni. Toate aceste specii sunt individuale din punct de vedere ecologic și în anotimpuri diferite an, în ani cu condiții meteorologice diferite, activitatea lor fotosintetică se modifică foarte mult. Aceste specii par să se completeze reciproc, făcând comunitatea de plante în ansamblu mai optimă din punct de vedere ecologic
După numărul de specii de forme de viață similare care au cerințe similare pentru Mediul extern trăind într-un ecosistem local, se poate judeca cât de stabile sunt condițiile din acest ecosistem. În condiții stabile, de obicei vor fi mai puține astfel de specii decât în condiții instabile. Dacă vreme nu s-au schimbat de un număr de ani, atunci nevoia de cantitati mari speciile dispar. În acest caz, se păstrează specia care, în aceste condiții stabile, este cea mai optimă dintre toate speciile posibile ale unei flore date. Toți ceilalți sunt eliminați treptat, incapabili să reziste concurenței cu el.
În natură găsim o mulțime de factori sau mecanisme care asigură și mențin o mare diversitate de specii a ecosistemelor locale. În primul rând, astfel de factori includ reproducerea excesivă și supraproducția de semințe și fructe. În natură, semințele și fructele sunt produse de sute și de mii de ori mai mult decât este necesar pentru reumplere declin natural din cauza morții premature și a morții de la bătrânețe.
Datorită adaptărilor pentru dispersarea fructelor și semințelor pe distanțe lungi, rudimentele plantelor noi ajung nu numai în acele zone favorabile creșterii lor acum, ci și în cele ale căror condiții sunt nefavorabile pentru creșterea și dezvoltarea indivizilor acestor specii. . Cu toate acestea, aceste semințe germinează aici, există într-o stare depresivă de ceva timp și mor. Acest lucru se întâmplă până când conditii de mediu grajd. Dar dacă condițiile se schimbă, apoi condamnate anterior morții, răsaduri de specii neobișnuite pentru acest ecosistem încep să crească și să se dezvolte aici, trecând prin ciclu complet dezvoltarea sa ontogenetică (individuală). Ecologiștii spun că în natură (a se citi, în biosferă) există presiunea puternică a diversităţii vieţii la toate ecosistemele locale.
General bazin genetic de acoperire de vegetație a unei zone de peisaj– ecosistemele sale flora-locale din această zonă sunt utilizate cel mai pe deplin tocmai datorită presiunii biodiversității. În același timp, ecosistemele locale devin mai bogate în specii. În timpul formării și restructurării lor, se realizează selecția ecologică a componentelor adecvate Mai mult solicitanții ai căror germeni au ajuns în acest habitat. Astfel, probabilitatea formării unei comunități de plante optime din punct de vedere ecologic crește.
Acest grafic (Willy, 1966) arată cum se modifică sincron numărul de iepuri (curba 1) și numărul de râși (curba 2) dintr-unul dintre ecosisteme. Pe măsură ce numărul de iepuri crește, cu o oarecare întârziere, numărul de râși începe să crească. Prin creșterea numărului său, râsul are un efect deprimant asupra populației de iepuri. În același timp, numărul de iepuri este redus, râșii nu se pot asigura cu hrană și părăsesc acest ecosistem sau mor. Presiunea de la râs scade și numărul iepurilor crește. Cu cât sunt mai puține specii de prădători și specii de animale erbivore într-un ecosistem, cu atât fluctuațiile numărului lor sunt mai accentuate, cu atât ecosistemul își menține echilibrul mai dificil. Cu un număr mare de specii de pradă și specii de prădători (vezi diagrama anterioară), fluctuațiile de număr au o amplitudine semnificativ mai mică. | Astfel, un factor de stabilitate a unui ecosistem local este nu numai diversitatea speciilor care trăiesc în acest ecosistem local, ci și diversitatea speciilor din ecosistemele învecinate din care este posibilă introducerea germenilor (semințe și spori). Acest lucru se aplică nu numai plantelor care duc un stil de viață atașat, ci și mai mult animalelor care se pot muta de la un ecosistem local la altul. Multe specii de animale, care nu aparțin în mod specific niciunui ecosistem local (biogeocenoze), joacă totuși un rol important. rol ecologicși să participe la asigurarea ciclului biologic în mai multe ecosisteme simultan. Mai mult, ele pot înstrăina biomasa dintr-un ecosistem local și pot arunca excremente în altul, stimulând creșterea și dezvoltarea plantelor în acest al doilea ecosistem local. Uneori, un astfel de transfer de materie și energie de la un ecosistem la altul poate fi extrem de puternic. Acest flux conectează ecosisteme complet diferite. |
De exemplu, peștii migratori, acumulând biomasa lor în mare, merg să depună icre în cursurile superioare ale râurilor și pâraielor, unde după depunere mor și devin hrană pentru un numar mare specii de animale (urși, lupi, multe specii de mustelide, multe specii de păsări, ca să nu mai vorbim de hoardele de nevertebrate). Aceste animale se hrănesc cu pești și își eliberează excrementele în ecosistemele terestre. Astfel, materia din mare migrează spre uscat și aici este asimilată de plante și inclusă în noile lanțuri ale ciclului biologic.
Nu mai intrați în râurile din Orientul Îndepărtat pentru depunerea icrelor de somon și în 5-10 ani veți vedea cât de mult se va schimba numărul celor mai multe specii de animale. Numărul de specii de animale se va schimba și, ca urmare, schimbările vor începe în acoperire de vegetație. O scădere a numărului de specii de animale prădătoare va duce la o creștere a numărului de ierbivore. După ce și-au subminat rapid aprovizionarea cu alimente, ierbivorele vor începe să moară, iar epizootiile se vor răspândi printre ei. Numărul animalelor erbivore va scădea și nu va fi nimeni care să distribuie semințele unor specii și să mănânce biomasa altor specii de plante. Într-un cuvânt, când peștii roșii încetează să intre în râurile din Orientul Îndepărtat, vor începe o serie de restructurari în toate părțile sistemelor ecologice aflate la sute și chiar mii de kilometri distanță de mare.
Și aceste grafice (G.F. Gause, 1975) arată cum se modifică numărul de ciliați papuci (un animal unicelular) (curba 1) și ciliați prădători care se hrănesc cu ciliați papuci (curba 2) într-un ecosistem. Primele două grafice indică faptul că ecosistemul este închis și limitat în spațiu: a - papucul ciliat nu are adăpost; b - papucul ciliat are un adapost. Graficele de jos (c) - ecosistemul este deschis, când conditii nefavorabile ambele specii se pot ascunde sau pot merge la alt sistem. Când apar condiții favorabile, ambele specii se pot întoarce. | Din păcate, ecologistii nu sunt încă capabili să modeleze comportamentul ecosistemelor reale în condițiile schimbărilor în anumite factori de mediu. Iar ideea aici nu este doar complexitatea extremă a sistemelor ecologice și lipsa de informații suficiente despre compoziția lor. Nu există nicio teorie în ecologie care să permită o astfel de modelare. În acest sens, cu un impact puternic asupra ecosistemelor, se impune multă prudență și respectarea regulii: „Înainte de a influența ecosistemul și de a-l dezechilibra, măsoară de șapte ori” și... nu-l tăia - renunță. acest impact. Secolul XX ne-a convins că protejarea ecosistemelor naturale, menținerea lor într-o stare echilibrată, este mult mai rezonabilă decât refacerea acestor ecosisteme, încercarea de a le optimiza. Trebuie spus că pentru a menține echilibrul în ecosistemele locale și pentru optimizarea biogeochimică a acestora, nu diversitatea taxonomică în sine este importantă pe principiul „decât mai multe tipuri, cu atât mai bine”, și varietate funcțională, sau diversitatea ecobiomorfilor. O măsură a diversității funcționale a unui ecosistem este numărul de ecobiomorfi și sinuzii ale plantelor, animalelor, ciupercilor și microorganismelor. Măsura diversitatea taxonomică este numărul de specii, genuri, familii și alți taxoni superiori. |
Diversitatea speciilor și diversitatea formelor de viață sau a ecobiomorfilor nu sunt același lucru. Voi demonstra acest lucru cu acest exemplu. Într-o poiană pot exista de 2-3 ori mai multe specii, genuri și familii de plante decât într-o pădure întunecată de conifere. Cu toate acestea, în ceea ce privește ecobiomorfii și synusia, se dovedește că biodiversitatea pădurii întunecate de conifere ca ecosistem este mult mai mare decât biodiversitatea pajiștii ca ecosistem. În luncă avem 2-3 clase de ecobiomorfi, iar în pădurea întunecată de conifere sunt 8-10 clase. Există multe specii în pajiște, dar toate aparțin fie clasei ecobiomorfe a ierburilor perene mezofitice verzi de vară, fie clasei ierburilor anuale, fie clasei mușchilor verzi. În pădure diferite clase ecobiomorfii sunt: conifere inchise la culoare, foioase, arbusti de foioase, arbusti de foioase, ierburi mezofitice perene verzi de vara, muschi verzi, licheni epigeici, licheni epifiti.
Biodiversitatea organismelor din biosferă nu se limitează la diversitatea taxonilor și la diversitatea ecobiomorfilor organismelor vii. De exemplu, ne putem găsi într-o zonă care este ocupată în întregime de un ecosistem elementar local - o mlaștină ridicată sau o pădure umedă de arin la gura râului. râu mare. În altă zonă, pe un teritoriu de aceeași dimensiune, vom întâlni cel puțin 10-15 tipuri de ecosisteme elementare locale. Ecosistemele de păduri de conifere-foarte late de la fundul văilor râurilor sunt înlocuite în mod natural aici de ecosisteme de păduri mixte de cedru-stejar de pe versanții sudici blani ai munților, de zada-stejar de pe versanții nordici. munții, pădurile de molid-brad din partea superioară a versanților nordici abrupți ai munților și ecosistemele pajiști de stepă și vegetație aglomerată pe versanții sudici abrupți ai munților. Nu este greu de înțeles ce este diversitatea intrapeisagistică a ecosistemelor determinate nu numai de diversitatea speciilor lor constitutive și a ecobiomorfilor, ci și diversitatea fondului peisajului ecologic, asociată în primul rând cu varietatea formelor de relief, varietatea solurilor și rocilor subiacente.