Биоразнообразие это в экологии - OXFORDST.RU

Биоразнообразие это в экологии

Биоразнообразие

Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех её проявлениях. Также под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), видовое разнообразие (разнообразие видов в экосистемах) и, наконец, экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем.
Основные научные концепции биоразнообразия были сформулированы лишь в середине ХХ века, что напрямую связано с развитием количественных методов в биологии.

Содержание

История

Происхождение термина «биоразнообразие» спорно. Есть мнение [1] , что словосочетание «биологическое разнообразие» впервые применил Г. Бэйтс в 1892 г. [2] . С другой стороны утверждают [3] , что термин «BioDiversity» впервые введён В. Розеном в 1986 году на национальном форуме «Стратегия США в отношении биологического разнообразия», причём «неологизм появился как сокращённый вариант „биологическое разнообразие“, исходно используемого лишь для описания числа видов.»

В работах Р. Уиттекера [4] [5] [6] , была предложена организация уровней экосистемного разнообразия и исследованы зависимости биоразнообразия от факторов окружающей среды. Согласно его представлениям выделяют:

  • альфа-разнообразие — разнообразие внутри сообщества.
  • бета-разнообразие — разнообразие между сообществами.
  • гамма-разнообразие — разнообразие надценотической системы по градиентам среды.

Впоследствии эти идеи были развиты и предложен ряд различных классификаций [7] . Всё это типологическое многообразие сводится к двум типам разнообразия — инвентаризационному, то есть разнообразию внутри биосистемы и дифференцирующему, то есть разнообразию между биосистемами. Инвентаризационное разнообразие обычно оценивается с помощью унарных индексов (например, мер разнообразия), а дифференцирующее с помощью n-арных (чаще бинарных) мер.

Биологическое разнообразие — вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем.

Значение

Величина биоразнообразия как внутри вида, так и в рамках всей биосферы признана в биологии одним из главных показателей жизнеспособности (живучести) вида и экосистемы в целом и получила название «Принцип биологического разнообразия». Действительно, при большом однообразии характеристик особей внутри одного вида (от человека до растений и микробов) любое существенное изменение внешних условий (погода, эпидемия, изменение кормов и пр.) более критично скажется на выживаемости вида, чем в случае, когда последний имеет большую степень биологического разнообразия. То же (на другом уровне) относится и к богатству (биоразнообразию) видов в биосфере в целом.

История человечества накопила уже целый ряд примеров отрицательных последствий попыток слишком грубого и упрощённого «назначения» каких-то биологических видов, семейств и даже экосистем однозначно положительными, или однозначно отрицательными. Осушение болот приводило не только к уменьшению малярийных комаров, но и к более бурным весенним паводкам при иссушении близлежащих полей летом, отстрел волков («обидчиков» мирных пушистых оленей) на замкнутом плато — к неумеренному росту численности этих оленей, почти полному истреблению ими кормов и последующему повальному падежу.

Биоразнообразие — ключевое понятие в природоохранном дискурсе. Это определение стало официальным определением с точки зрения буквы закона, поскольку вошло в конвенцию ООН по вопросам биоразнообразия, которая принята всеми странами Земли, за исключением Андорры, Брунея, Ватикана, Ирака, Сомали и США. ООН установила Международный день биологического разнообразия.

Каким-то объективным способом определить необходимость сохранения и поддержания биоразнообразия довольно трудно, поскольку это зависит от точки зрения того, кто оценивает эту необходимость. Тем не менее, существуют четыре главные причины сохранять биоразнообразие:

  1. С точки зрения потребителя элементы биоразнообразия являются природными кладовыми, которые уже сегодня представляют зримую пользу для человека или могут оказаться полезными в будущем.
  2. Биоразнообразие как таковое приносит как хозяйственную, так и научную пользу (например, в поисках новых лекарственных препаратов или способов лечения).
  3. Выбор в пользу сохранения биоразнообразия — это этический выбор. Человечество в целом — это часть экологической системы планеты, и потому оно должно бережно относиться к биосфере (в сущности, мы все зависим от её благополучия).
  4. Значимость биоразнообразия можно также характеризовать в эстетическом, сущностном и этическом плане. Природа прославляется и воспевается художниками, поэтами и музыкантами всего мира; для человека природа является вечной и непреходящей ценностью.

Теории

По причине того, что область биологии, изучающая причины биоразнообразия ещё не сложилась, в этой области наблюдается огромное число теорий и отдельных гипотез. Наиболее полный обзор теорий, претендующих на объяснение закономерностей изменения биоразнообразия, был представлен известным биологом-теоретиком Брайаном МакГиллом [9] :

  1. Теория континуума (continuum theory). Возникла на основе идей Р. Х. Уиттекера по градиентному анализу.
  2. Нейтральная теория (neutral theory). Основные идеи изложены Стивеном Хаблом в его книге «The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography» и представляют собой адаптацию для экологии идеи нейтральной эволюции Кимуры.
  3. Теория метапопуляций (metapopulation). Возникла на основе идей метапопуляциях («пространственных пятнах популяции») в ландшафтной экологии и связанных с ними эффектах.
  4. Фрактальная теория (fractal). Идеи об определении отношения типа виды-площадь (SAR) на основе фрактальных закономерностей.
  5. Агрегированное пуассоновское распределение (clustered poisson). «Описание пространственной структуры сообщества на основе точечного процесса, когда по площади распределяются „материнские“ точки, вокруг которых неким образом распределяются „дочерние“ точки» [10] .
  6. Максимизация энтропии (MaxEnt). Отражение давней тенденции проникновения в биологию методов теории информации, а также общесистемных формальных теорий.

Признаки и количественная оценка

В первом приближении биологическое разнообразие видов характеризуется двумя признаками — видовым богатством и выровненностью.
Видовое богатство отражает число видов, встречающихся в пределах экосистемы, в то время как выровненность характеризует равномерность распределения численности животных [11] . Выделение этих составляющих связано с тем, что за редким исключением в экосистемах среди организмов, принадлежащих к одному трофическому уровню, экологической или таксономической группе, большая часть биомассы достигается за счёт вклада очень немногих видов.

Для количественной оценки инвентаризационного разнообразия используются меры разнообразия или двойственные им меры концентрации. Подразумевается, что наиболее разнообразное сообщество является «стратегическим запасом» биологической эволюции, а следовательно количественное определение таких сообществ позволяет обеспечить таким уникальным сообществам охранный статус. Близким понятием является понятие выравненности (evenness или equitability) видового состава сообщества.

Значение некоторых индексов
для одной выборки [12]
Индекс Значение
Шеннона 3,22
Пиелу 0,820
Симпсона 0,058
Число видов — 51, общее обилие — 432,12 пар/га

Другим направлением количественной оценки является определение доли редких и обильных видов, а также их влияния на структуру сообществ в целом. Близким направлением является оценка доминирования видов, в рамках концепции которой используется понятие значимости вида. Под значимостью может пониматься оценка его места в экосистеме — биомасса, численность и др. [13] .
Ещё одним (очень популярным и значимым) направлением в этой области является предсказание числа необнаруженных (unseen) видов сообщества. Для этих целей используют: простые статистические экстраполяции на основе методов анализа временных рядов, кривые зависимости типа «виды-площадь», построение моделей на основе фрактальных закономерностей и проч.
А. В. Марковым и А. В. Коротаевым была показана применимость гиперболических моделей положительной обратной связи для математического описания макродинамики биологического разнообразия [14] [15] .

Для оценки дифференцирующего разнообразия используются меры сходства. По сути оценка этого типа разнообразия происходит через сравнение и выявление сходных элементов биосистем.

Причины сокращения

Исчезновение биологических видов является нормальным процессом развития жизни на Земле. В процессе эволюции неоднократно происходило массовое вымирание видов. Примером может служить пермское вымирание, приведшее к исчезновению всех трилобитов.
Начиная с XVII века [источник не указан 246 дней] , основным фактором ускорения вымирания 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 [прим. 1] .
Причинами исчезновения отдельных видов обычно являются нарушение местообитания и чрезмерная добыча. В связи с разрушением экосистем уже погибли многие десятки видов. Только около обитателей тропических лесов исчезло порядка 100 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. Считается, что 12 видов живых существ были уничтожены случайно. [источник не указан 246 дней]

Охрана

Задачи в сфере охраны биоразнообразия

  1. Экономическая — включение биоразнообразия в макроэкономические показатели страны; потенциальные экономические доходы от биоразнообразия, в их числе: прямые (медицина, сырьё и материалы для селекции и фармации и т. д.), и косвенные (экотуризм), а также издержки — восстановление разрушенного биоразнообразия.
  2. Управленческая — создание сотрудничества путём вовлечения в совместную деятельность государственных и коммерческих учреждений, армии и флота, негосударственных объединений, местного населения и всей общественности.
  3. Юридическая — включение определений и понятий, связанных с биоразнообразием, во все соответствующие законодательные нормы, создание правовой поддержки сохранения биоразнообразия.
  4. Научная — формализация процедур принятия решений, поиск индикаторов биоразнообразия, составление кадастров биоразнообразия, организация мониторинга.
  5. Эколого-просветительская — экологическое образование населения, распространение идей охраны биоразнообразия, как важнейшей составляющей части Биосферы.
Читайте также  Утилизация автомобиля порядок действий

Год биологического разнообразия

20 декабря 2006 года Генеральная Ассамблея своей резолюцией 61/203 провозгласила 2010 год Международным годом биоразнообразия.

19 декабря 2008 года Ассамблея призвала все государства-члены выполнить их обязательства по значительному снижению к 2010 году темпов утраты биоразнообразия, уделяя надлежащее внимание данной проблеме в их соответствующих стратегиях и программах (резолюция 63/219). Ассамблея предложила всем государствам-членам создать для проведения Международного года биоразнообразия национальные комитеты, включающие представителей коренных народов и местных общин, и предложила всем международным организациям также отметить это событие.

В поддержку Международного года биоразнообразия Ассамблея проведёт в 2010 году во время своей шестьдесят пятой сессии однодневное совещание высокого уровня с участием глав государств, правительств и делегаций.

Виды, роль, снижение и охрана биологического разнообразия

  1. Элементы и распределение
  2. Роль биологического разнообразия
  3. Виды биоразнообразия
  4. Сокращение биоразнообразия

Биоразнообразие или биологическое разнообразие — это термин, который описывает разнообразие живых организмов на Земле и степень изменения жизни. Биологическое разнообразие включает в себя микроорганизмы, растения, животных и экосистемы, такие как коралловые рифы, леса, пустыни и т.д. Биоразнообразие — это все, от возвышающихся деревьев до крошечных одноклеточных водорослей, которых невозможно увидеть без микроскопа.

Оно также относится к количеству или обилию различных видов, живущих в определенном регионе. Биологическое разнообразие представляет собой богатство доступных для нас биологических ресурсов. Речь идет о поддержании естественных областей, состоящих из сообществ растений, животных и других живых существ, которые изменяются или вымирают из-за антропогенного воздействия, и разрушения местообитаний.

Элементы и распределение

В биоразнообразии каждый вид, независимо от того, насколько он крупный или маленький, играет важную роль. Различные виды растений и животных зависят друг от друга, и эти разнообразные виды обеспечивают естественную устойчивость для всех форм жизни. Здоровое и устойчивое биоразнообразие может оправиться от множества бедствий.

Биоразнообразие имеет три основных элемента:

  • Генетическое разнообразие;
  • Экологическое разнообразие;
  • Видовое разнообразие;

Недавно был добавлен новый элемент — «молекулярное разнообразие».

Биоразнообразие распределяется неравномерно. Оно варьируется в глобальном масштабе и по регионам. К различным факторам, влияющим на биологическое разнообразие, относятся: температура, высота над уровнем моря, осадки, почвы и их связь с другими видами. Например, биоразнообразие океана в 25 раз меньше наземного разнообразия.

Биоразнообразие является результатом эволюции на протяжении 3,5 миллиардов лет. Оно подвергалось различным периодам вымирания. Последней и наиболее разрушительной стадией вымирания является голоценовое вымирание (эпоха четвертичного периода), на которое частично повлияла деятельность людей.

Роль биологического разнообразия

Все виды взаимосвязаны и зависят друг от друга. Леса предоставляют дома для животных. Животные едят растения. Растениям нужна здоровая почва для роста. Грибы помогают разлагать организмы для удобрения почвы. Пчелы и другие насекомые переносят пыльцу с одного растения на другое, что позволяет представителям флоры размножаться. При меньшем биологическом разнообразии эти взаимосвязи ослабляются и иногда разрушаются, нанося вред всем видам в экосистеме.

Биоразнообразие имеет ряд функций на Земле, включая:

  • Поддержание баланса экосистем: переработка и хранение питательных веществ, борьба с загрязнением окружающей среды, стабилизация климата, защита водных ресурсов, формирование и защита почвы, и поддержание экологичности.
  • Биологические ресурсы: предоставление лекарственных средств и фармацевтических препаратов, продуктов питания для населения и животных, декоративных растений, изделий из древесины, племенного скота, разнообразия видов, экосистем и генов.
  • Социальные выгоды: отдых и туризм, культурная ценность, образование и исследования.

Роль биоразнообразия в следующих областях поможет четко определить его важность в жизни человека:

  • Продовольствие: около 80% продовольственного снабжения человека приходится на 20 видов растений. Но люди используют около 40 000 видов флоры для еды, одежды и жилья. Биоразнообразие обеспечивает население нашей планеты продуктами питания.
  • Здоровье человека: ожидается, что нехватка питьевой воды создаст серьезный глобальный кризис. Биоразнообразие также играет важную роль в открытии лекарственных средств. Природными медикаментами пользуется большая часть населения Земли.
  • Промышленность: биологические источники предоставляют множество промышленных материалов. К ним относятся волокно, масло, красители, резина, вода, древесина, бумага и продукты питания.
  • Культура: биоразнообразие обеспечивает развлекательные мероприятия, такие как наблюдение за птицами, рыбалка, походы и т.д. Оно вдохновляет музыкантов, поэтов и художников.

Виды биоразнообразия

Главным способом измерения биоразнообразия является подсчет общего количества видов, живущих в определенной области. Тропические районы, где теплые климатические условия круглый год, имеют наибольшее биологическое разнообразие. В умеренных регионах, где теплое лето сменяется холодной зимой, наблюдается меньшее биоразнообразие. Регионы с холодными или сухими условиями, такие как области высотной поясности и пустыни, имеют еще меньшее биологическое разнообразие.

Как правило, чем ближе регион к экватору, тем больше биоразнообразие. По меньшей мере 40 000 различных видов растений обитают в тропических лесах Амазонки в Южной Америке, одном из самых биологически разнообразных регионов планеты.

Теплые воды западной части Тихого и Индийского океанов являются самыми разнообразными морскими местообитаниями. Морская экосистема в Индонезии служит домом для более чем 1200 видов рыб и 600 видов кораллов. Многие кораллы создают коралловые рифы, в которых обитают сотни видов организмов, от крошечных морских водорослей до крупных акул.

В некоторых регионах мира имеется большое количество эндемичных видов (виды, которые существуют только на определенной территории). В Капской области — природной экосистеме Южной Африке — обитает около 6200 видов растений, которые больше нигде в мире не встречаются. Районы с большим количеством эндемичных видов называются горячими точками биоразнообразия. Ученые и организации прилагают особые усилия для сохранения жизни в этих регионах.

Биоразнообразие также может относиться к разнообразию экосистем — сообществ живых существ и их окружающей среды. Экосистемы включают пустыни, луга и тропические леса. В Африке находятся тропические дождевые леса, альпийские горы и сухие пустыни. Материк обладает высоким уровнем биоразнообразия, а Антарктида, почти полностью покрытая ледяным покровом — низким.

Другим способом измерения биоразнообразия выступает генетическое разнообразие. Гены являются основными единицами биологической информации, передаваемой при размножении живых существ. У некоторых видов имеется до 400 000 генов. (У людей около 25 000 генов, а у риса более 56 000.) Некоторые из этих генов одинаковы для всех особей в пределах вида — они делают ромашку ромашкой, а собаку — собакой. Но некоторые гены внутри вида различны, поэтому, например, одни собаки — пудели, а другие — питбули. Вот почему у некоторых людей карие глаза, а других — голубые.

Более широкое генетическое разнообразие видов может сделать растения и животных более устойчивыми к болезням. Генетическое разнообразие также позволяет видам лучше адаптироваться к изменяющейся среде.

Сокращение биоразнообразия

За последние сто лет биоразнообразие во всем мире резко сократилось. Многие виды вымерли. Вымирание — естественный процесс; некоторые виды естественным образом вымирают, а новые виды эволюционируют. Но человеческая деятельность изменила естественные процессы исчезновения и эволюции. Ученые оценивают, что в настоящее время виды вымирают в сотни раз быстрее, чем того требует эволюция.

Основной причиной утраты биоразнообразия является уничтожение естественных мест обитания. Поля, леса и водно-болотные угодья, где живут дикие растения и животные, исчезают. Люди очищают земли, чтобы сажать культуры, строить дома и предприятия. Леса вырубаются для получения древесины.

Поскольку места обитания сокращаются, они могут поддерживать жизнь меньшего количества живых организмов. У выживших существ меньше партнеров для размножения, поэтому генетическое разнообразие снижается.

Глобальное изменение климата — также является фактором, снижающим биоразнообразие по всему миру. Более теплые океанические температуры повреждают хрупкие экосистемы, такие как коралловые рифы. Один коралловый риф способен поддерживать жизнь 3000 видов рыб и других морских существ, таких как моллюски и морские звезды.

Инвазивные виды могут также повлиять на биоразнообразие. Когда люди вводят виды из одной части мира в другую, у них часто нет естественных хищников. Эти «неместные» организмы процветают в их новой среде обитания и часто уничтожают местные виды.

Люди во всем мире работают над сохранением биоразнообразия. Животные и растения являются наиболее известными исчезающими организмами. На нашей планете были созданы тысячи охраняемых мест для защиты растений, животных и экосистем. Местные, национальные и международные организации сотрудничают в целях сохранения биологического разнообразия регионов, которым угрожают развитие или стихийные бедствия. Люди также работают над ограничением загрязнения и восстановлением экосистем. По мере того, как экосистемы становятся более здоровыми, их биоразнообразие увеличивается.

Биоразнообразия

Биоразнообразия или биологическое разнообразие является разнообразием живой природы.

Существует несколько определений и способов оценки биоразнообразия.

Этимология

Биоразнообразия — неологизм. Срок биологическом разнообразии предложенный Томасом Лавджоем (Thomas Lovejoy) в 1980, биоразнообразия — Эдвардом Уилсоном (Edward Wilson) в 1986, в докладе на первом Американском форуме по биологическому разнообразию, организованном Национальным Советом Исследований (NRC, National Research Council). С тех пор это слово получило широкое распространение. Вопросами и проблемами оценки, путей и механизмов формирования и эволюции биоразнообразия занимается диверсикология.

Читайте также  Что сделать из отходов пенопласта?

Определение

Термин «Биоразнообразие» стандартного определения не имеет. Наиболее распространенным является «вариативность жизни на всех уровнях биологической организации», но он несколько слишком обобщенным с точки зрения конкретного толкования. Согласно другому определению, биоразнообразия — это мера относительного разнообразия среди совокупности организмов, входящих в некоторой экосистемы. «Многообразие» в данном случае обозначает как различия внутри видов, так и между видами, а также сравнительные различия между экосистемами.

Еще одно определение, наиболее часто используется экологами, звучит как «совокупность генов, видов и экосистем в регионе». Это определение позволяет использовать унифицированный подход к различным уровням организации живых биоты.

В 1992 году саммит ООН по вопросам окружающей среды в Рио-де-Жанейро принял определение биоразнообразия как «изменчивости в живых организмов с любых ареалов, включая, в частности, сухопутные, морские и иные водные, и среди экологических комплексов, частями которых они являются: это включает изменчивость внутри видов, между видами и между экосистемами ».

Последнее определение, фактически, является ближайшим к единому официального определения понятия «биоразнообразие», поскольку оно утверждено ООН в Конвенции по биоразнообразию. Эта конвенция поддержана всеми странами мира, кроме Андорры, Брунея, Ватикана, Ираке, Сомали, Восточный Тимор и США.

Значение, толкование

Понятие «многообразие» часто путают с «богатством», однако это разные сроки.

Богатство (например, видовое богатство) означает количество объектов определенного класса (например, количество видов в сообществе или в составе определенной семьи). Зато разнообразие означает не только количество объектов, но и распределение их изобилием (например, по частоте встречаемости, по доле).

Многообразие равна богатству только в случае полной виривнености элементов многообразия по частоте или долей. Это состояние носит название «Ноев ковчег» (всех составляющих поровну). В арифметическом выражении максимальная выравненность достигается при p i = 1 / S, где — число элементов (например, когда в группировке с S = 5 видов доля каждого из них составляет p i = 1/5, или 20%). Соответственно, любое смещение распределения элементов в сторону доминирования одного из них означает снижение показателя разнообразия, независимо от способа его вычисления.

Высокое биоразнообразия обеспечивает стабильность и продуктивность экосистем. Различные виды, занимая соответствующие экологические ниши, обеспечивая более полное использование ресурсов. Более полное использование ресурсов противодействует биологическому вторжению. Конкуренция за ресурсы между видами способствует эффективному естественному отбору.

Мероприятия

Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (UNEP) организовала в ноябре 1988 года Специальный рабочую группу экспертов с целью изучения необходимости разработки международной конвенции о биоразнообразии. В мае 1989 года, она основала Специальную рабочую группу экспертов по техническим и правовым вопросам для подготовки международного правового документа по сохранению и устойчивого использования биоразнообразия.

С февраля 1991 Специальная рабочая группа была преобразована в Межправительственный комитет по вопросам ведения переговоров. Результатом его работы стало проведение 22 мая 1992 года в Найроби Конференции по принятию согласованного текста Конвенции о биоразнообразии. Конвенция была открыта для подписания 5 июня 1992 на Конференции Организации Объединенных Наций по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (Саммит «Планета Земля»). Одним из основных произведений Конференции в Рио-де-Жанейро стала Рамочная Конвенция об охране биоразнообразия. Вторая Конференция о биологическом разнообразии состоялась в Джакарте, в ноябре 1995 года.

Пан-европейская стратегия сохранения биологического и ландшафтного разнообразия (София, 1995), фактически является механизмом Рамочной Конвенции на Европейском континенте.

На Всемирном Саммите по устойчивого развития, который состоялся в Йоханнесбурге 26 августа — 4 сентября 2002, сохранения и устойчивого использования биоразнообразия и внедрение экосистемного подхода к сохранению природы было включено в пяти приоритетных проблем человечества (остальные четыре — вода, энергия, здоровья я и атмосфера).

В Украине существует ряд инициатив по мониторингу и анализу биоразнообразия. 2012 начат цикл конференций и изданий Динамика биоразнообразия.

Биоразнообразия в Украине

Вследствие хозяйствования, особенно в последнее столетие, произошли значительные изменения в ландшафтах и ​​средах обитания. Резко уменьшилась площадь, занятая естественными группировками — до 29%, в том числе лесами — до 14,3% территории страны, было практически уничтожено степь как природный биом, значительные изменения претерпели гидрологические условия территории в связи со строительством равнинных гидроэлектростанций и созданием водохранилищ , осушением болот Полесья и обводнением степи. Наблюдается антропогенное загрязнение значительных территорий, в том числе тяжелыми металлами, радионуклидами, стойкими органическими соединениями, отмечено проявления девастации и синантропизации экосистем, что чревато потерей гено-, цено- и экофонда и формирует социально-экологический дискомфорт населения.

В то же время Украина имеет богатую биоту, которая насчитывает более 25 тыс. Видов растений (5100 сосудистых растений, более 15 тыс. Грибов и слизевиков, более 1 тыс. Лишайников, около 800 мохообразных и около 4 тыс. Водорослей) и 45 тыс . видов животных (более 35 тыс. насекомых, почти 3,5 тыс. других членистоногих, 1800 простых, 1 600 круглых червей, 1280 плоских червей и 440 кольчатых червей среди более чем 44 тыс. беспозвоночных, около 200 рыб и круглоротых, 17 земноводных, 21 пресмыкающихся, около 400 птиц и 108 млекопитающих из позвоночных) и характеризуется определенным эндемизмом и реликтовистю.

Мероприятия

Верховная Рада Украины ратифицировала Рамочную Конвенцию 29 ноября 1994 (Закон о ратификации), а также приняла ряд законов о ратификации, присоединения и выполнения других международных договоров обязательного и необязательного характера, регулирующие вопросы сохранения и использования биологического и ландшафтного разнообразия. На национальном уровне координацию реализация положений законов и соответствующих программ осуществляет Национальная Комиссия по вопросам сохранения биоразнообразия и Министерство охраны окружающей природной среды Украины.

В 1998 году в Государственном экологическом институте Минприроды Украины основан Кафедра охраны природы и сохранения биоразнообразия.

Кабинет Министров Украины распоряжением № 675-р от 22 сентября 2004 года одобрил Концепцию Общегосударственной программы сохранения биоразнообразия на 2005-2025 годы.

Необходимое и достаточное биоразнообразия

Стойка биосистема не может быть однообразной. Пример тому — огромные по площади посевы сельскохозяйственных культур, легко поражаются болезнями.

На примере разработанной ими математической модели двухуровневой биологической системы ученые пришли к выводу, что оптимальная внутрипопуляцийна разнообразие снижается по мере стабилизации среды и не зависит от интенсивности поступления ресурса. Оптимальное же видовое разнообразие (число популяций в биоценозе) и соответствующее ему значение суммарной численности (биомассы) растет по мере увеличения стабильности среды и интенсивности поступления в среду ресурса.

Исследователи подчеркивают, что оптимальная разнообразие устанавливается в ненарушенных биосистемах, которые существуют в исторически типичных для них условиях. Когда обстоятельства меняются быстро и кардинально, биосистемы, естественно, отклоняются от оптимального состояния, и их эффективность снижается. Если негативное влияние на биосистему вовремя прекратить, то у нее есть еще шанс через некоторое время снова перейти в оптимальное состояние (старый или новый), если же нет, то гибель системы весьма вероятна.

Человек стремится влиять на природу, но при этом нельзя нарушать принцип оптимальной разнообразия. Если это не учитывать, то система будет непредсказуемо реагировать на изменение внешних условий. Тогда человек и управлять ничем не сможет, и восстановить разрушенное — тоже, потому что не понимает принципов управления.

Влияние изменений видового разнообразия на базовые процессы в экосистемах

Изменение видового разнообразия может влиять на базовые процессы в экосистемах — продукцию и разложения органического вещества в масштабах, сопоставимых с действием глобальных факторов. Анализ результатов множества отдельных экспериментов позволил рассчитать изменения средних значений первичной продукции в экосистемах при изменении видового богатства в них. Оказалось, что продукционный процесс в экосистемах зависит от видового разнообразия больше, чем процессы деструкции органического вещества. При уменьшении числа видов вдвое продукция экосистем снижается в среднем на 13%. Влияние разнообразия на процесс разложения органического вещества менее очевиден — уменьшение разнообразия может приводить и к замедлению, и к ускорению процессов деструкции в экосистемах.

Редкие виды и биоразнообразие

Чрезвычайно высокая видовое разнообразие деревьев тропического леса ставит в тупик экологов, поскольку непонятно, как выживают редкие виды в условиях напряженной конкуренции за ресурсы с видами куда более многочисленными. Одно из возможных объяснений — экологическая своеобразие редких видов, занятия ими особых ниш, резко отличаются от ниш массовых видов. Данное предположение было проверено международной группой исследователей на большом материале, собранном в тропических и субтропических лесах Америки и Азии. Об экологической близость видов судили по степени их родства (филогенетического близости).

Выяснилось, что в 6 из 15 изученных группировок редкие виды отличались от массовых и друг от друга в значительно большей степени, чем того следовало бы ожидать на основе чистой случайности. Соответственно, по этим случаям можем говорить о подтверждении гипотезы расхождения видов с различными нишами.

В 9 других случаях таких различий не выявлено: редкие виды были филогенетически (а вероятно, и экологически) близки к массовым или отличались от них не больше, чем следовало бы ожидать, исходя из чистой случайности. Поддержание видового разнообразия таких группировок достигается другими механизмами, например прерыванием конкурентного вытеснения тайфунами, пожарами и другими внешними воздействиями.

Читайте также  Утилизация брошенных автомобилей

Детальный анализ пространственного распределения наземных позвоночных (всего рассмотрено более 21 тыс. Видов птиц, млекопитающих и земноводных) по всем континентам обнаружил центры их максимального видового разнообразия. Все они располагаются в тропиках и занимают лишь 8% поверхности суши. Полученные результаты позволяют более рационально подходить к выбору территорий, отличающиеся чрезвычайно высоким биоразнообразием и поэтому нуждаются в строгой охране.

Международный день биологического разнообразия

Ежегодно 22 мая отмечается Международный день биологического разнообразия.

Видео по теме

Экология. 11 класс

Конспект урока

Экология, 11 класс

Урок 6. «Биологические ресурсы. Биоразнообразие»

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • что такое биоразнообразие и биологические ресурсы;
  • какую роль в сохранении биоразнообразия играет «Красная книга»;
  • последствия сокращения биоразнообразия.
  • классифицировать уровни биологического разнообразия;
  • определять последствия сокращения биоразнообразия для конкретных территорий России.
  • объяснять экономическое, эстетическое и экологическое значения биоразнообразия;
  • приводить примеры редких, исчезающих и исчезнувших видов.

Глоссарий по теме:

Биоразнообразие (биологическое разнообразие) – разнообразие жизни во всех её проявлениях, а также показатель сложности биологической системы, разнокачественности её компонентов.

Биологические ресурсы – живые источники получения необходимых человеку материальных благ (пищи, сырья для промышленности, материала для селекции культурных растений, сельскохозяйственных животных и микроорганизмов, для рекреационного использования).

Сохранение биологического разнообразия – поддержание регулирующих механизмов природы, обеспечивающих бесперебойное функционирование и устойчивое развитие биогеоценозов и биосферы в целом.

Красная книга – аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов.

Эндемики, или эндемы (от греч. ἔνδημος – местный) – виды, роды, семейства или другие таксоны животных и растений, представители которых обитают на относительно ограниченном ареале, представлены небольшой географической областью.

Основная и дополнительная литература (точные библиографические данные с указанием страниц):

Обязательная литература:

  1. Экология. 10–11 классы: учеб. пособие для общеобразоват. организаций: базовый уровень / М. В. Аргунова, Д. В. Моргун, Т. А. Плюснина. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2018. – 143 с.

Дополнительные источники:

  1. Экология. 10–11 классы: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / Н. М., Чернова, В. М. Галушин, В. М.: Константинов; под род. Н. М. Черновой. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2016. – 302 с.
  2. Ларина О.В. Удивительная экология / О. В. Ларина. – Москва: ЭНАС-КНИГА, 2014. – 256 с. – (О чём умолчали учебники).
  3. Экологический словарь в 2-х томах / Данилов-Данильян В. И. – М.: Энциклопедия, 2018.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии):

  1. WWF (Всемирный фонд дикой природы). Сайт: http://www.wwf.ru.
  2. Всероссийский экологический портал. Сайт: http://ecoportal.su.
  3. Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды». Сайт: http://docs.cntd.ru/document/901808297.
  4. Министерство природопользования и экологии РФ. Особоохраняемые природные территории (ООПТ)России. Сайт: http://www.mnr.gov.ru/activity/oopt/
  5. ООПРТ России. Сайт: http://oopt.aari.ru/
  6. Особо охраняемые территории Российской Федерации. Сайт: http://www.zapoved.ru/catalog
  7. Министерство природопользования и экологии РФ. Охотничье ресурсы. Сайт: http://www.mnr.gov.ru/theme/okhota/
  8. Министерство природопользования и экологии РФ. Красная книга РФ. Животные. Сайт: http://www.mnr.gov.ru/docs/strategiya_sokhraneniya_redkikh_vidov_zhivotnykh/128273/
  9. Министерство природопользования и экологии РФ. Красная книга РФ. Растения и грибы. Сайт: http://www.mnr.gov.ru/docs/strategiya_sokhraneniya_redkikh_vidov_zhivotnykh/128260/

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

Биологическое разнообразие нашей планеты огромно. Современная наука выделяет три уровня биологического разнообразия: генетическое, видовое и разнообразие экосистем. Значение биоразнообразия огромно как для экологии планеты, так и для экономического развития всех стран мира.

Для некоторых территорий характерны только определённые виды животных или растений, не встречающиеся более ни в одном другом уголке планеты. Такие виды называют эндемичными.

Высокое видовое разнообразие обеспечивает такие свойства сложных экосистем, как взаимная дополнительность их частей (в сообществах уживаются те виды, которые делят между собой экологические ниши и дополняют друг друга в использовании ресурсов среды), взаимозаменяемость видов (любой биоценоз может быть заменён другим, со сходными экологическими требованиями и функциями), регуляторные свойства (на основе обратных связей); надёжность обеспечения функций (создание и разрушение органического вещества, регуляция численности видов). Таким образом биологическое разнообразие – основное условие устойчивости жизни на Земле.

В связи со значительной антропогенной нагрузкой на все природные оболочки Земли, биоразнообразие на нашей планете неуклонно сокращается. Потеря биоразнообразия является одной из глобальных экологических проблем современности.

Для учёта видов, находящихся на грани вымирания, во многих странах, в том числе и в России создаются Красные книги.

Для сохранения биоразнообразия на конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992) представителями 179 государств была принята Конвенция по биоразнообразию. В конвенции по биоразнообразию в качестве важнейших поставлены следующие задачи: сохранение биоразнообразия; устойчивое использование его компонентов; справедливое и равноправное получение выгод, возникающих в результате использования генетических ресурсов.

Первая Красная книга

«Пилотное» издание Красной книги международного союза охраны природы (МСОП) было выпущено небольшим тиражом в 1963 году. Два его тома включали сведения о 211 видах и подвидах млекопитающих и 312 видах и подвидах птиц. Красная книга была отправлена ключевым государственным деятелям и учёным.

Следующее издание Красной книги в трёх томах вышло в свет в 1966 году. Это издание носило уже «книжный» формат, но как и первое издание, она имела вид перекидного толстого календаря, любой лист которого мог быть заменён новым. Красная книга включала 292 вида и подвида млекопитающих, 287 видов и подвидов птиц, 36 видов земноводных и 119 видов пресмыкающихся. В Красную книгу Российской Федерации (1983 г.) вошло следующее число видов и подвидов: млекопитающих – 65, птиц – 108, рептилий – 11, амфибий – 4, рыб –10, моллюсков – 15, насекомых – 34.

Примеры заданий тренировочного модуля. Не менее 2

Расставьте подписи к изображениям основных причин сокращения биоразнообразия

Биоразнообразие — различные уровни

По данному Всемирным фондом дикой природы в 1989 г. определению, биологическое разнообразие – это “все многообразие форм жизни на Земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу”.

Соответственно, биологическое разнообразие существует и рассматривается на трех уровнях:

  • Первый (базовый) уровень — видовой. Видовое биоразнообразие включает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до высших растений, животных и грибов.
  • Второй, более низкий уровень биоразнообразия это внутривидовое генетическое разнообразие, которое проявляется в наличии популяций.
  • Третий, наиболее высокий уровень – это разнообразие сообществ организмов и экосистем.

Рассмотрим эти пониятия подробнее.

1. Видовое разнообразие

Существует два основных определения понятия вид. Первое: вид представляет собой совокупность особей, которая по морфологическим, физиологическим или биохимическим характеристикам отличается от других групп. Это морфологическое определение вида (морфовид).

В современной биологии для различения видов, которые внешне практически идентичны (например, бактерии), широко используются различия в последовательности ДНК и другие молекулярные маркеры.

Второе определение: вид – это совокупность особей, занимающих определенный ареал, имеющих морфологическое, физиологическое, генетическое и поведенческое сходство, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство (биологическое определение вида).

Морфологическое определение вида (морфовид) обычно используется биологами-систематиками, которые занимаются идентификацией и классификацией видов. Биологическое определение вида обычно применяется в эволюционной биологии. Оно используется несколько реже, т.к. требует проведения более глубоких исследований.

Трудно написать четкие, эффективные законы для защиты вида, если не совсем ясно, как его точно идентифицировать. Поэтому крайне необходимо идентифицировать все существующие в мире виды. Мы сейчас знаем только 10–20% видов, и многие из них — увы — могут исчезнуть до того, как станут известны.

2. Генетическое внутривидовое разнообразие

Разделяют популяционное разнообразие (наличие разных популяций внутри одного вида) и генетическое внутривидовое разнообразие, которое проявляется и поддерживается в популяции.

Генетическое разнообразие в популяции определяется количеством генов с более чем одним аллелем (так называемых полиморфных генов) и числом аллелей у каждого такого гена. Генетическое разнообразие выражается в разнообразии признаков и свойств у особей одного вида. Примером может служить множество сортов травянистого колокольчика – более 300 видов и подвидов дятла — около 210 (см. картинку слева).

Генетическая вариабельность (изменчивость) позволяет видам адаптироваться к изменениям окружающей среды, например, к повышению температуры или вспышке нового заболевания. Редкие виды имеют меньшее генетическое разнообразие, чем широко распространенные, поэтому они более подвержены угрозе вымирания при изменении условий окружающей среды.

3. Разнообразие сообществ и экосистем

Биологическое сообщество определяется как совокупность особей различных видов, обитающих на определенной территории и взаимодействующих между собой. Примеры сообществ – хвойные леса, высокотравные прерии, влажные тропические леса, коралловые рифы, пустыни. Биологическое сообщество в совокупности со средой своего обитания называется экосистемой.

Дополнительно о разнообразии сообществ м экосистем Вы можете почитать здесь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: