Selle vormiomaduste ja väärtuse bioloogiline mitmekesisus. Mis on bioloogiline mitmekesisus? Bioloogilise mitmekesisuse säilitamise tähtsus

LOENG 2

TEEMA: Bioloogilise mitmekesisuse kaasaegsed kontseptsioonid

PLAAN:

1. Elurikkuse mõiste.

2. Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus.

2.1. Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus biosfääri jaoks.

2.2. Bioloogilise mitmekesisuse väärtus inimese jaoks.

2.2.1. praktiline väärtus.

2.2.2. Elurikkuse esteetiline väärtus.

3. Metsloomade kaitse bioloogia.

4. Bioloogiline mitmekesisus on elu alus Maal.

5. Bioloogilise mitmekesisuse struktuur ja tasemed.

5.1. geneetiline mitmekesisus.

5.2. liigiline mitmekesisus.

5.3. Ökosüsteemide mitmekesisus.

6. Elurikkuse kvantitatiivsed näitajad.

6.1. Bioloogilise mitmekesisuse arvestamine.

6.2. Bioloogiline mitmekesisus ja "liigirikkus".

6.3. Bioloogilise mitmekesisuse mõõtmine.

7. Venemaa loodusvarade potentsiaal.

1. Elurikkuse mõiste

Idee bioloogilisest mitmekesisusest kui eluslooduse ainulaadsest omadusest ja selle rollist elu säilitamisel Maal on muutunud tänapäevaste vaadete lahutamatuks osaks looduse ja ühiskonna suhetest. Esimest korda kasutas väljendit "bioloogiline mitmekesisus" G. Bates (1892) oma töös "Naturalist in the Amazon", kes vaatles tunniajase ekskursiooni käigus umbes 700 liiki liblikaid.

"Elurikkuse" mõiste võeti laialdaselt teaduslikult kasutusele 1972. aastal ÜRO Stockholmi keskkonnakonverentsil, kus ökoloogidel õnnestus veenda maailma üldsuse riikide poliitilisi juhte, et eluslooduse kaitse peaks olema iga inimtegevuse prioriteet. Maal.

Kakskümmend aastat hiljem, 1992. aastal, võeti Rio de Janeiros ÜRO keskkonna- ja arengukonverentsil vastu bioloogilise mitmekesisuse konventsioon, millele kirjutas alla enam kui 180 riiki, sealhulgas Venemaa. Bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni aktiivne rakendamine Venemaal algas pärast selle ratifitseerimist Riigiduumas 1995. aastal. Föderaalsel tasandil võeti vastu mitmeid keskkonnaseadusi ja 1996. aastal kiideti Vene Föderatsiooni presidendi dekreediga heaks "Vene Föderatsiooni säästvale arengule ülemineku kontseptsioon", mis käsitleb bioloogilise mitmekesisuse säilitamist. kui Venemaa arengu üks olulisemaid suundi. Venemaa, nagu ka teised bioloogilise mitmekesisuse konventsioonile alla kirjutanud ja ratifitseerinud riigid, ei tegutse üksi. 1996. aasta detsembris sai alguse Rahvusvahelise Rekonstruktsiooni- ja Arengupanga rahastatud globaalse keskkonnafondi (GEF) projekt Venemaa bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks. Sellest ajast alates on välja töötatud ja 2001. aastal vastu võetud Venemaa bioloogilise mitmekesisuse kaitse riiklik strateegia, arendatakse välja bioloogilise mitmekesisuse kaitse mehhanismid, toetatakse rahvusparke ja looduskaitsealasid ning võetakse meetmeid bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks ja keskkonnaseisundi parandamiseks. erinevad piirkonnad. GEF projekt ja riiklik strateegia näevad koos teiste bioloogilise mitmekesisuse kaitse projektidega ette prioriteetsete valdkondadena haridusprogrammide väljatöötamise ja elluviimise.

2. Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus

2.1. Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus biosfääri jaoks

Inimese ja planeedi bioloogilise mitmekesisusega suhtlemise põhimõtet saab illustreerida, võttes arvesse inimese mõju ulatust looduslikele süsteemidele ja bioloogilise mitmekesisuse rolli elu säilitamisel Maal. Maal elu säilimise põhitingimuseks on biosfääri võime luua ja säilitada tasakaal oma ökosüsteemide vahel. Madalama astme ökosüsteemid peavad olema biosfääris territoriaalselt tasakaalustatud. Ehk siis Maal peab olema vajalik arv tundraid, metsi, kõrbeid jne - bioomidena ja tundraelustiku sees peab säilima optimaalne tundra ning okasmetsa elustiku sees - optimaalne metsakate. Ja nii edasi kõige väiksemate ökosüsteemideni nagu niidud, metsad, järved jne.

Planeedi kui terviku toimimine ja selle klimaatiline tasakaal on tingitud vee, süsiniku, lämmastiku, fosfori ja muude ainete tsüklite koosmõjust, mida juhib ökosüsteemide energia. Taimkate on olulisim tegur erosiooni vältimisel, maa haritava kihi säilitamisel, infiltratsiooni tagamisel ja põhjaveevarude täiendamisel. Ilma märgalade ökosüsteemide bioloogilise mitmekesisuse piisava tasemeta on võimatu vältida veekogude eutrofeerumist ning loomade liigiline mitmekesisus on iga ökosüsteemi ja biosfääri kui terviku stabiilsuse tagatis.

Miljonid looma- ja taimeliigid toetavad tingimusi, mis on vajalikud elu jätkumiseks Maal. Võib-olla võiks neid tingimusi pakkuda väiksem arv liike, aga mis see on, see piisav arv liike? Keegi ei tea. Samuti ei tea see piiri, millest üle elurikkuse vähenemisega algab ökosüsteemide pöördumatu hävimine ja elu satub eksistentsi äärele. Kui bioloogiline mitmekesisus hävib, ei ole usaldusväärseid viise kahju hüvitamiseks.

2.2. Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus inimesele

2.2.1. Praktiline väärtus

Pragmaatiline vaade bioloogilisele mitmekesisusele võimaldab meil näha seda kui ammendamatut bioloogiliste ressursside allikat. Bioloogilised ressursid annavad meile kõikvõimalikke tooteid: toiduaineid, kiudaineid riiete valmistamiseks, värvaineid, sünteetilisi aineid, ravimeid jne. Need on enamiku inimtegevuse aluseks ja neist sõltub suuresti maailmamajanduse seis. Paljudes ökosüsteemides üliolulist rolli mängivad mikroorganismid on aidanud kaasa toiduainete tootmise edenemisele.

Kaasaegne meditsiin on näidanud üles suurt huvi bioloogiliste ressursside vastu, lootes saada haigustele uusi ravimeetodeid. Mida suurem on elusolendite mitmekesisus, seda suurem on võimalus avastada uusi ravimeid; ja meditsiini ajalugu pakub selle võimaluse kohta suurepäraseid näiteid. Potentsiaalselt võib mis tahes liikidel olla kaubanduslik väärtus või seda võib kasutada meditsiinis. Umbes 40% kõigist praegu meditsiinis kasutatavatest teadaolevatest ravimitest sisaldavad looduslikes taimedes leiduvaid aineid.

Põllumajanduses on kultuurtaimede geneetiline mitmekesisus kahjuritõrjemeetodite väljatöötamisel väga oluline. Kultuurtaimede päritolukeskused on paigad, kus inimene õigel ajal esimest korda kultuuri tõi paljusid tänapäeva traditsioonilisi liike. Nendel aladel on selge seos põllumajandustaimede ja nende looduslike sugulaste vahel. Siin kasvab palju looduslikke esivanemate liike ja tänapäevaste kultuurtaimede sorte. Põllumajandustootjad näitavad üles kasvavat huvi põllukultuuride geneetilise mitmekesisuse vastu. Sellise mitmekesisuse keskuste tundmine võimaldab välja töötada meetodeid põllukultuuride tootlikkuse suurendamiseks ja nende kohanemisvõime suurendamiseks muutuvate keskkonnatingimustega.

Elurikkusel on suur tähtsus ka puhkamiseks. Kaunid maastikud, mitmekesised liigirikkad ökosüsteemid on turismi ja puhkemajanduse arengu olulisim tingimus. Seda tüüpi tegevuse kiire laienemine on sageli kohalike elanike peamine sissetulekuallikas. Sageli muutuvad üksikud looma- ja taimeliigid suurema huvi objektiks.

2.2.2. Elurikkuse esteetiline väärtus

Enamiku inimeste jaoks on sõnal "bioloogiline mitmekesisus" positiivne tähendus. Samal ajal kerkivad kujutlusvõimesse pildid troopilisest vihmametsast, korallrifist, saludega kaetud lagendikust, kus looma- ja taimeliikide rohkus tekitab positiivseid emotsioone. Tihti jätab kustumatu mulje isegi üksik looduse killuke, nagu näiteks öösiti lennul õitsva tulerohi nektarist toituv veinikull. Bioloogilisele mitmekesisusele omane ilu on inspiratsiooniallikas. Ehtsad kunstiteosed jäävad harva ilma loomade ja taimede kujutisteta, olgu selleks siis skarabeused ja maod kuninganna Cleopatra kaelakeel või värvilistest plaatidest lõvi Babüloonias "pühal teel". Jan Brueghel vanema () maalil "Paradiis" kehastatud paradiisiideed on seotud erinevate looma- ja taimeliikide rikkaliku mitmekesisusega.

Ilma esteetilise naudinguta kaotaksid paljud meie hobid oma tähenduse, olgu selleks siis sportlik kalapüük, jahindus, matkamine või linnuvaatlus. Inimesed peavad mõtisklema kaunite maastike üle. Ometi on bioloogilise mitmekesisuse esteetiline väärtus midagi enamat kui lihtsalt kauni maastiku imetlemine. Mis juhtuks inimesega, tema tujuga, maailmavaatega, kui ta näeks kauni järve või männimetsa asemel enda ümber vaid prügihunnikuid või ebaviisakast sekkumisest moonutatud maastikku? Kuid millise armastusega kirjeldavad autorid hämmastavaid pilte Dnestri lammi loodusest (tsiteeritud ajakirja Vesti SOES materjalidest, nr 2, 2001): „Suu piirkond on omapärane ja ainulaadne oma jõukuse, erilise ilu poolest. . Siin, Valgel järvel, on veel säilinud valgete liiliate, reliikvia vesikastanite väljad, kollaste vesiroosidega on kaetud tohutud territooriumid. Siin lendavad endiselt Vana-Egiptuse pühad iibised, kõlab luigetiibade hääl, mündiõied, metsad on täis tuttavaid ja ootamatuid aroome, linnulaulu muusika...” Ilmselt on elurikkuse tajumise esteetiline pool. mitte ainult üksikute maastike ilu nautimine; pigem on see igale inimesele omane orgaaniline vajadus, kuna erinevate eluvormide tajumine parandab objektiivselt elukvaliteeti.

3. Metsloomade kaitse bioloogia

Looduskaitsebioloogia on multidistsiplinaarne teadus, mis on välja töötatud vastusena kriisile, milles bioloogiline mitmekesisus praegu on.

Metsloomade kaitse bioloogia– liigikaitse, uute kaitsealade loomise, olemasolevate rahvusparkide kaitse teoorial ja praktikal põhinev teadusdistsipliin. Selle tegevus määrab, millises vormis planeedil liike ja bioloogilisi kooslusi tulevikus säilitatakse.

See koondab inimesi ja teadmisi erinevatest valdkondadest ning selle eesmärk on ületada elurikkuse kriis.

Metsloomade kaitse bioloogial on kolm eesmärki: esiteks uurida ja kirjeldada eluslooduse mitmekesisust; teiseks teha kindlaks ja hinnata inimtegevuse mõju liikidele, kooslustele ja ökosüsteemidele; ja kolmandaks uurida praktilisi interdistsiplinaarseid lähenemisviise bioloogilise mitmekesisuse kaitsele ja taastamisele.

4. Bioloogiline mitmekesisus on elu alus Maal

Bioloogilise mitmekesisuse säilitamine on eluslooduse kaitse bioloogia keskne ülesanne. Maailma Looduse Fondi (1989) määratluse kohaselt bioloogiline mitmekesisus- see on "kogu eluvormide mitmekesisus maa peal, miljonid taimeliigid, loomad, mikroorganismid koos nende geenikomplektidega ja keerulised ökosüsteemid, mis moodustavad eluslooduse". Seetõttu tuleks bioloogilist mitmekesisust käsitleda kolmel tasandil. Bioloogiline mitmekesisus liigitasandil hõlmab kogu Maa liikide ulatust bakteritest ja algloomadest kuni mitmerakuliste taimede, loomade ja seente kuningriigini. Väiksemas mastaabis hõlmab bioloogiline mitmekesisus liikide geneetilist mitmekesisust nii geograafiliselt kaugetest populatsioonidest kui ka samasse populatsiooni kuuluvatest isenditest. Bioloogiline mitmekesisus hõlmab ka bioloogiliste koosluste, liikide, koosluste poolt moodustatud ökosüsteemide mitmekesisust ja nende tasandite vahelisi koostoimeid.

Liikide ja looduslike koosluste pidevaks püsimiseks on vajalikud kõik bioloogilise mitmekesisuse tasemed, mis kõik on olulised ka inimesele. Liigiline mitmekesisus näitab liikide evolutsioonilise ja ökoloogilise kohanemise rikkust erinevate keskkondadega. Liikide mitmekesisus on inimeste jaoks mitmekesiste loodusvarade allikas. Näiteks toodavad troopilised vihmametsad oma liigirikkaima hulgaga märkimisväärsel hulgal taimseid ja loomseid saadusi, mida saab kasutada toiduks, ehituseks ja meditsiiniks. Geneetiline mitmekesisus on vajalik iga liigi jaoks, et säilitada reproduktiivne elujõulisus, vastupidavus haigustele ja võime kohaneda muutuvate tingimustega. Koduloomade ja kultuurtaimede geneetiline mitmekesisus on eriti väärtuslik neile, kes tegelevad aretusprogrammidega, et säilitada ja täiustada kaasaegseid põllumajandusliike.

Ühenduse tasandi mitmekesisus on liikide kollektiivne reaktsioon erinevatele keskkonnatingimustele. Kõrbetes, steppides, metsades ja lammidel leiduvad bioloogilised kooslused säilitavad ökosüsteemi normaalse toimimise järjepidevuse, pakkudes sellele „hooldust“ näiteks üleujutuste kontrolli, pinnase erosioonikaitse, õhu ja vee filtreerimise kaudu.

5. Bioloogilise mitmekesisuse struktuur ja tasemed

Bioloogilise mitmekesisuse igal tasandil – geneetilise, liigilise ja koosluse (ökosüsteemi) mitmekesisuse – uurivad eksperdid mehhanisme, mis mitmekesisust muudavad või säilitavad.

5.1. geneetiline mitmekesisus

Geneetiline mitmekesisus on Maa peal elavate organismide geenides sisalduva geneetilise teabe hulk.

Geneetilise liigisisese mitmekesisuse tagab sageli populatsioonis olevate isendite paljunemiskäitumine. Populatsioon on rühm sama liigi isendeid, kes vahetavad omavahel geneetilist teavet ja annavad viljakaid järglasi. Liik võib sisaldada ühte või mitut erinevat populatsiooni. Populatsioon võib koosneda mõnest isendist või miljonitest.

Populatsioonis olevad isikud on tavaliselt üksteisest geneetiliselt erinevad. Geneetiline mitmekesisus tuleneb sellest, et indiviididel on veidi erinevad geenid – teatud valke kodeerivad kromosoomilõigud. Geeni variante tuntakse selle alleelidena. Erinevused tulenevad mutatsioonidest – muutustest DNA-s, mis paikneb konkreetse indiviidi kromosoomides. Geeni alleelid võivad mõjutada indiviidi arengut ja füsioloogiat erineval viisil. Taimesortide ja loomatõugude aretajad loovad teatud geenivariante valides saagikaid, kahjurikindlaid liike, nagu põllukultuurid (nisu, mais), kariloomad ja kodulinnud.

Geneetilise mitmekesisuse populatsioonis määrab nii rohkem kui ühe alleeliga geenide arv (nn polümorfsed geenid) kui ka iga polümorfse geeni alleelide arv. Polümorfse geeni olemasolu toob kaasa heterosügootsete isendite ilmumise populatsioonis, kes saavad oma vanematelt geeni erinevaid alleele. Geneetiline varieeruvus võimaldab liikidel kohaneda keskkonnamuutustega, nagu temperatuuri tõus või uus haiguspuhang. Üldiselt on leitud, et haruldastel liikidel on väiksem geneetiline mitmekesisus kui laialt levinud ja seetõttu on nad keskkonnatingimuste muutudes vastuvõtlikumad väljasuremisohule.

5.2. Liigiline mitmekesisus

Liikide mitmekesisus hõlmab kõiki Maal elavaid liike. Liigi mõistel on kaks peamist määratlust. Esiteks: liik on isendite kogum, mis erineb teistest rühmadest ühe või teise morfoloogiliste, füsioloogiliste või biokeemiliste omaduste poolest. See on liigi morfoloogiline määratlus. Välimuselt praktiliselt identsete liikide (näiteks bakterid) eristamiseks kasutatakse järjest enam erinevusi DNA järjestustes ja teistes molekulaarsetes markerites. Teine liigimääratlus on isendite kogum, mille vahel toimub vaba ristumine, kuid puudub ristumine teiste rühmade isenditega (liigi bioloogiline määratlus).

Tavapäraselt kasutatakse taksonoomias liigi morfoloogilist määratlust, st taksonoomiabioloogid, kes on spetsialiseerunud uute liikide tuvastamisele ja liikide klassifitseerimisele. Liigi bioloogilist määratlust kasutatakse tavaliselt evolutsioonibioloogias, kuna see põhineb rohkem mõõdetavatel geneetilistel seostel kui mis tahes subjektiivselt eristatavatel füüsilistel tunnustel. Praktikas on aga liigi bioloogilist määratlust üsna keeruline kasutada, kuna selleks on vaja teadmisi isendite omavahelistest ristumise võimalustest ning reeglina on see teabele raskesti ligipääsetav. Selle tulemusena olid praktilised bioloogid sunnitud õppima eristama liike nende välimuse järgi, nimetades neid mõnikord "morfoliikideks" või sarnasteks terminiteks, kuni taksonoomid määrasid neile ametlikud ladinakeelsed nimed.

Liigikaitsealaste jõupingutuste tõhusust vähendab sageli suutmatus üht liiki teisest selgelt eristada nende tunnuste sarnasuse tõttu või sellest tulenev segadus teaduslikes nimetustes.

Liigi kaitsmiseks on raske kirjutada selgeid ja tõhusaid seadusi, kui pole täiesti selge, kuidas seda täpselt tuvastada. Seetõttu tuleb veel palju tööd teha, et süstematiseerida ja klassifitseerida kõik maailmas eksisteerivad liigid. Süstemaatikuid on kirjeldanud vaid 10–30% maailma liikidest ja paljud neist võivad enne kirjeldamist välja surra. Selle probleemi võimalikult kiireks lahendamiseks peavad paljud taksonoomid olema koolitatud, eriti tööks liigirohkes troopikas.

Teadusele uute liikide kirjeldamisega kaasnevad raskused sunnivad olema ettevaatlikud nende koguarvukuse hindamisel. Teadusele teadaolevate looma- ja taimeliikide arv on kasvanud C. Linnaeuse aegselt 11 000-lt tänaseks 2 miljonile ning kasvab jätkuvalt. Teadlased kirjeldavad ja nimetavad pidevalt uusi looma-, taime- ja mikroorganismiliike. Meie planeedil elavate liikide täpset arvu ei oska keegi anda, kuid on teada, et loomaliikide arv ületab oluliselt taime-, seene- ja bakteriliikide arvu. Samuti on teada, et putukad on registreeritud liikide arvu poolest loomade seas esikohal. Nende mitmekesisus on selline, et liikide arvu poolest ületavad nad mitte ainult kõiki teisi loomi, vaid ka taimi ja mikroorganisme kokku. Taimeriigis hoiavad katteseemnetaimed või õistaimed kindlalt peopesast.

5.3. Ökosüsteemi mitmekesisus

Ökosüsteemi mitmekesisus viitab erinevatele elupaikadele, biootilistele kooslustele ja ökoloogilistele protsessidele biosfääris ning elupaikade ja protsesside tohutule mitmekesisusele ökosüsteemis.

Ökosüsteemide bioloogilise mitmekesisuse kvantitatiivsed näitajad on väga erinevad, olenevalt erinevate tegurite mõjust. Tuleb märkida, et biotsenoos ei hõlma mitte ainult ökosüsteemis pidevalt elavaid liike, vaid ka liike, kes veedavad selles vaid osa oma elutsüklist (näiteks sääsevastsed, kiilid).

Biotsenoosi liigilist koosseisu ja üldiselt mitmekesisust saab kirjeldada vaid teatud ajahetkel, kuna liigirikkus muutub biotsenoosis pidevalt esinevate liikide immigratsiooni- ja hävimisprotsesside tulemusena.

Keskkonnaseireteenustes arvestatakse mingil määral ajategurit. Seega nõuavad eelkõige Venemaa hüdrobioloogilised seireprogrammid kohustuslikku analüüsi erinevatel aastaaegadel ning veekogude seisundi hindamist kevadel, suvel ja sügisel saadud andmete põhjal.

Igal ajahetkel on biotsenoosil teatud liigirikkus.

Looduskeskkonna üks komponente on maapinna reljeef, mis eksisteerib oma pidevas muutlikkuses meie planeedi kolme loodusliku kesta ehk sfääri – maakoore ehk litosfääri, atmosfääri ja hüdrosfääri – piiril. Maapind oma reljeefiga – maalilised või karmid mäed, laiad tasandikud, mida mööda looklevad sujuvalt jõed, luited ja liivased kõrbeharjad, kõrgmäestiku liustikud – on elu areen, üks biosfääri põhikomponente.

Mida mitmekesisemad on antud piirkonna keskkonnatingimused, seda rohkem on organismidel aega evolutsioonilisteks transformatsioonideks, seda mitmekesisem on siin nende liigiline koosseis. Reljeef ja geoloogiline struktuur võivad ühtlase kliimaga piirkondades luua mitmesuguseid tingimusi. Künklikul maastikul määravad selle kalle ja kokkupuude pinnase temperatuuri ja niiskusesisalduse. Järskudel nõlvadel kuivendab pinnas hästi, mis põhjustab sageli taimede niiskusepuudust, kuigi lähedal asuvatel madalikul on muld niiskusega küllastunud. Kuivadel aladel, lammidel ja jõesängide ääres võib sageli näha hästi arenenud metsakooslusi, mis eristuvad teravalt ümbritseva kõrbetaimestikuga. Lõunapoolsete mäenõlvade soojadel ja kuivadel nõlvadel kasvavad teistsugused puuliigid kui külmas ja niiskes põhjas. Künklikku maastikku seostatakse sageli maastiku iluga, mis tähendab, et siin eksisteerivad koos rikkad ja mitmekesised kogukonnad. Maaliline maastik on alati imetlusväärne. See on üks põhjusi, miks mäed või lemmikveehoidlate kaldad on loodusesõprade massilise palverännaku kohaks.

Iga maakera maastik muutub kliimatingimuste mõjul. Taimemaailm mõjutab neid tohutult. Maastikud kogu oma mitmekesisuses on kujunenud paljude aastatuhandete jooksul ja inimtegevuse tulemusena. Need muutuvad pidevalt tänu pidevale tõhusate maakasutus- ja kaevandusvormide otsimisele. Inimene ehitab linnu ja ehitab teid. Seega koosnevad maastikud paljudest looduslikest ja kultuurilistest elementidest. Nad kehastavad looduse ja selles elavate inimeste kollektiivset mälu, moodustades keeruka keskkonnaelemendi.

6. Elurikkuse kvantitatiivsed näitajad

6.1. Bioloogilise mitmekesisuse arvestamine

Ökosüsteemi tasandi mitmekesisuse inventuurid tehakse sageli aero- või satelliitfotograafia abil. See võimaldab kujundada terviklikku pilti ökosüsteemide ja maastikuomaduste mitmekesisusest ning teha esialgseid järeldusi võimaliku liigilise mitmekesisuse kohta. Liigitasandi mitmekesisuse täpsemaks hindamiseks on vaja määrata liigirikkust, see tähendab, et arvestatakse kõiki teatud piirkonnas leitud liike (võrdluseks antud piirkonna liikide arv). Samas on ilmne, et mida suurem on territoorium, seda suurema liikide arvu saab teadlane registreerida, mistõttu on liigirikkuse hindamisel vaja arvestada liikide esinemissagedust. Niisiis kasvab hoolikalt hooldatud karjamaal 4 m2 suurusel alal 35 liiki soontaimi. Samal põlisalal võib leida sama palju liike, kuid kui kitsendada otsinguala 1 m2-ni, saame registreerida vaid 25 taimeliiki, kuna paljud liigid on siin vähem levinud. Mahajäetud karjamaale kaovad paljud soontaimed, mistõttu on liigirikkuse tase siin madalam kui põlisniidul.

Katsed kirjeldada keeruka loodusliku koosluse struktuuri üheainsa näitajaga, näiteks liigirikkusega, ei ole vastuvõetavad, kuna kaob väärtuslik informatsioon mõne liigi harulduse ja teiste tavalisuse kohta. Liigilise mitmekesisuse indeks (indikaator) võtab arvesse nii liikide koguarvu koosluses kui ka erinevate liikide arvukuse suhet. See arvutatakse, määrates iga liigi isendite osakaalu isendite koguarvust koosluses.

Mitmekesisuse mõõtmine geneetilisel tasandil on keerulisem. Sel eesmärgil kasutatakse traditsiooniliselt liikide väliseid pärilikke tunnuseid. Nende tunnuste alusel eristatakse liigisiseselt üksikuid isendite rühmitusi. Sellist individuaalset varieeruvust nimetatakse polümorfismiks. Näiteks lepatriinude elytral on igale inimesele omased pigmendimustrid. See liik on laialt levinud, seda leidub Siberis, Hiinas, Korea poolsaarel, Jaapanis. Lääne- ja Kesk-Siberis on ülekaalus mustad mardikad, kaugemal ida pool muutub populatsioon polümorfsemaks, üha sagenevad kollased mustade laikudega mardikad.

6.2. Bioloogiline mitmekesisus ja liigirikkus

Iga bioloogilise mitmekesisuse kaitsestrateegia nõuab selget arusaamist selle kohta, kui palju liike on ja kuidas need liigid on levinud. Praeguseks on kirjeldatud 1,5 miljonit liiki. Vähemalt kaks korda rohkem liike jääb kirjeldamata, peamiselt putukad ja muud troopilised lülijalgsed. Meie teadmised liikide arvukuse kohta pole täpsed, kuna paljud mittenäitavad loomad pole veel taksonoomide tähelepanu alla sattunud. Näiteks väikseid ämblikke, nematoodi, mullaseeni ja troopiliste metsapuude võras elavaid putukaid on raske uurida.

Need väheuuritud rühmad võivad sisaldada sadu ja tuhandeid, isegi miljoneid liike. Samuti on baktereid väga vähe uuritud. Nende kasvatamise ja tuvastamise raskuste tõttu on mikrobioloogid suutnud tuvastada vaid umbes 4000 bakteriliiki. Norras tehtud bakterite DNA analüüsi uuringud näitavad aga, et ühes grammis pinnases võib esineda üle 4000 liigi baktereid ja umbes sama palju leidub ka meresetetes. Selline suur mitmekesisus, isegi väikestes proovides, viitab tuhandete või isegi miljonite seni kirjeldamata bakteriliikide olemasolule. Kaasaegsed uuringud püüavad välja selgitada, milline on laialt levinud bakteriliikide arvu suhe võrreldes piirkondlike või kitsaste kohalike liikidega.

Täielike kollektsioonide puudumine muudab merekeskkonnas leiduvate liikide arvu usaldusväärse hindamise keeruliseks. Merekeskkonnast on saanud omamoodi meie bioloogilise mitmekesisuse alaste teadmiste piiriala. Niisiis, täiesti uut loomarühma Loricifera kirjeldati esmakordselt 1983. aastal suurest sügavusest võetud proovides. Teist uut väikeste olendite rühma – Cycliophora’t, mis leiti norra salehomaari suudmest – kirjeldati esmakordselt 1995. aastal. 1999. aastal avastati Namiibia rannikult maailma suurim, äädikakärbse silma suurune bakter. Kahtlemata ootavad tiibadesse veel paljud kirjeldamata mereliigid.

Seni on üksikute liikide kõrval avastatud ka täiesti uusi bioloogilisi kooslusi, eriti äärmiselt kaugetes või inimesele raskesti ligipääsetavates kohtades. Spetsiaalsed uurimismeetodid on võimaldanud tuvastada selliseid ebatavalisi kooslusi, eelkõige süvameres ja metsavõrades:

Loomade, peamiselt putukate kooslused, mis on kohanenud eluks troopiliste puude võrades; neil pole maapinnaga praktiliselt mingit ühendust. Metsa võradesse tungimiseks on teadlased viimastel aastatel metsadesse paigaldanud vaatetorne ja võradesse venitanud rippradu.

Süvamere põhjas, mis on seadmete ja kõrge veesurve all olevate inimeste transportimise tehniliste raskuste tõttu siiani halvasti mõistetav, on süvamere geotermiliste allikate läheduses tekkinud ainulaadsed bakterite ja loomade kooslused. Seni tundmatuid aktiivseid baktereid on leitud isegi viiesajameetristest meresetetest, kus neil on selles keerulises ökosüsteemis kahtlemata oluline keemiline ja energeetiline roll.

Tänu tänapäevastele puurimisprojektidele Maa pinna all kuni 2,8 km sügavuselt on leitud mitmesuguseid bakterite kooslusi, mille tihedus on kuni 100 miljonit bakterit grammi kivimi kohta. Nende koosluste keemilist aktiivsust uuritakse aktiivselt seoses uute ühendite otsimisega, mida saaks potentsiaalselt kasutada mürgiste ainete hävitamiseks, aga ka vastuse leidmiseks elu võimalikkuse kohta teistel planeetidel.

Erinevate kliima- ja geograafiliste vööndite liigiline "rikkus" on väga erinev.

Kõige liigirikkamad on troopilised vihmametsad, korallrifid, suured troopilised järved ja süvamered. Bioloogiline mitmekesisus on suur ka kuivades troopilistes piirkondades, kus on lehtmetsad, põõsad, savannid, preeriad ja kõrbed. Parasvöötme laiuskraadidel eristuvad Vahemere tüüpi kliimaga põõsastega kaetud territooriumid kõrgete määradega. Neid leidub Lõuna-Aafrikas, Lõuna-Californias ja Edela-Austraalias. Troopilisi vihmametsi iseloomustab eelkõige erakordne putukate mitmekesisus. Korallriffidel ja süvameres on mitmekesisus tingitud palju laiemast taksonoomiliste rühmade hulgast. Merede mitmekesisus on seotud nende suure vanuse, hiiglaslike pindalade ja selle keskkonna stabiilsusega, samuti põhjasetete tüüpide omapäraga. Suurte troopiliste järvede kalade märkimisväärne mitmekesisus ja ainulaadsete liikide teke saartele on tingitud evolutsioonilisest kiirgusest isoleeritud produktiivsetes elupaikades.

Korallrifid on ka suurepärane koht liikide koondumiseks. Väikeste loomade kolooniad, mida nimetatakse polüüpideks, loovad suuri korallide ökosüsteeme, mis on keerukuse ja bioloogilise mitmekesisuse poolest võrreldavad troopiliste vihmametsadega. Austraalia idaranniku lähedal asuv maailma suurim korallriff - Suur Vallrahu - pindala on umbes 349 tuhat km2. Suurelt Vallrahult on leitud umbes 300 koralliliiki, 1500 kalaliiki, 4000 karbiliiki ja 5 kilpkonnaliiki ning see pakub pesitsuspaiku 252 linnuliigile. Suurel Vallrahul elab umbes 8% kõigist maailma fauna kalaliikidest, kuigi see moodustab vaid 0,1% ookeanide kogupinnast.

Liigirikkuse seisund sõltub ka piirkonna topograafia, kliima, keskkonna ja geoloogilise vanuse kohalikest iseärasustest. Maapealsetes kooslustes suureneb liigirikkus tavaliselt kõrguse vähenemise, päikesekiirguse suurenemise ja sademete hulga suurenemisega. Liigirikkus on tavaliselt suurem keeruka topograafiaga aladel, mis võib tagada geneetilise isolatsiooni ja sellest tulenevalt ka lokaalse kohanemise ja spetsialiseerumise. Näiteks isoleeritud mäetippudel elav istuv liik võib aja jooksul areneda mitmeks erinevaks liigiks, millest igaüks on kohanenud konkreetsete mäestikutingimustega. Geoloogiliselt väga keerulistes piirkondades luuakse mitmesuguseid täpselt määratletud pinnasetingimusi ja vastavalt sellele moodustuvad mitmekesised kooslused, mis on kohanenud teatud tüüpi pinnasega. Parasvöötmes on suur floristiline rikkus omane Austraalia edelaosale, Lõuna-Aafrikale ja teistele vahemerelise kliimatüübiga aladele oma pehmete, märgade talvede ja kuumade ja kuivade suvedega. Põõsa- ja ürdkoosluste liigirikkus on siin tingitud olulise geoloogilise vanuse ja keeruka maastiku kombinatsioonist. Avaookeanis kujuneb suurim liigirikkus seal, kus erinevad hoovused kohtuvad, kuid nende alade piirid on reeglina ajaliselt ebastabiilsed.

Peaaegu kõigi organismirühmade liigiline mitmekesisus suureneb troopika suunas. Näiteks Tais on 251 liiki imetajaid, Prantsusmaal aga vaid 93, hoolimata asjaolust, et mõlema riigi pindala on ligikaudu sama.

Troopilistes metsades on mageveeputukaid 3–6 korda rohkem kui parasvöötme metsades. Troopilistes metsades on pindalaühiku kohta kõige rohkem imetajaliike Maal. Ladina-Ameerika troopilistes vihmametsades leidub ühe hektari kohta 40-100 puid, Põhja-Ameerika idaosas aga 10-30 liiki.

Merekeskkonnas täheldatakse sama levikut kui maismaal. Seega ületab astsiidsete liikide arv Arktikas vaevalt 100, troopikas aga üle 600.

6.3. Bioloogilise mitmekesisuse mõõtmine

Lisaks enamiku bioloogide jaoks kõige lähedasemale bioloogilise mitmekesisuse määratlusele kui teatud piirkonnas elavate liikide arvule, on bioloogiliste koosluste mitmekesisusega seotud ka palju muid määratlusi nende organisatsiooni erinevatel hierarhilistel tasanditel ja erinevatel geograafilistel skaaladel. Neid definitsioone kasutatakse teooria testimiseks, et suurenenud mitmekesisus erinevatel tasanditel suurendab stabiilsust, produktiivsust ja kogukonna vastupanuvõimet võõrliikide sissetungi suhtes. Liikide arvu ühes koosluses kirjeldatakse tavaliselt kui liigirikkust või alfa mitmekesisust ja seda kasutatakse bioloogilise mitmekesisuse võrdlemiseks erinevate geograafiliste piirkondade või bioloogiliste koosluste lõikes.

Alfa mitmekesisuse hindamisel võetakse arvesse kahte tegurit: liigirikkust ja liikide arvukuse ühtlus(liikide ühtlane jaotus vastavalt nende arvukusele koosluses).

Beeta mitmekesisus iseloomustab elupaikade või proovide erinevuste või sarnasuste astet nende liigilise koosseisu poolest, mõnikord ka liigirohkust. Mõiste võttis kasutusele Whittaker 1960. aastal. Üks levinud lähenemisviis beeta mitmekesisuse kindlakstegemiseks on hinnata liikide mitmekesisuse muutusi keskkonna gradiendi järgi. Teine võimalus selle määramiseks on võrrelda erinevate koosluste liigilist koosseisu. Mida vähem levinud liike kooslustes või gradiendi erinevates punktides, seda suurem on beetaversiooni mitmekesisus. Seda teed kasutatakse kõigis uuringutes, mis käsitlevad proovide, elupaikade või koosluste liigilise koostise erinevusi. Koos elupaikade sisemise mitmekesisuse hindamise meetmetega saab beeta mitmekesisust kasutada antud ala üldisest mitmekesisusest ja tingimustest aimu saamiseks. Beeta mitmekesisus on suur, kui näiteks samblakoosluste liigiline koosseis on kõrvuti asetsevate tippude loopealsetel oluliselt erinev, aga beeta mitmekesisus on madal, kui enamus samadest liikidest hõivavad kogu loopealse vööndi.

Beeta-mitmekesisuse puhul on iseloomulikud mitmekesisuse mõõdikutel põhinevad sarnasusnäitajad (Whittaker mõõdik, mõõdik, Cody jne), sarnasusnäitajad, kogukonnaindeksid.

Gamma mitmekesisus on rakendatav suurtes geograafilistes skaalades; see võtab arvesse liikide arvu suurel alal või mandril.

Alfa mitmekesisuse oluliseks mõõdupuuks on liigirikkuse indeks (Margalefi liigirikkuse indeks, Menhiniku liigirikkuse indeks jne).

Mitmekesisuse indeksite peamised potentsiaalsed rakendused on kaitse ja seire. Nende piirkondade mitmekesisuse hinnangute kasutamine põhineb kahel eeldusel: 1) liigirikkad kooslused on stabiilsemad kui liigivaesed; 2) saastatuse tase on seotud mitmekesisuse vähenemise ja liigirohkuse iseloomu muutumisega. Samas kasutatakse looduskaitses enamasti liigirikkuse näitajaid ning keskkonnaseires liigirikkuse indekseid ja mudeleid.

Mitmekesisuse näitajaid kasutatakse keskkonnauuringutes erinevatel eesmärkidel. Neid kasutati edukalt MacArthuri ja tema järgijate töödes lindude konkurentsi, küllastumise ja nende ökoloogiliste niššide kattumise astme uurimisel. Selgitati välja lindude mitmekesisuse sõltuvus mõnede elupaigaelementide mitmekesisusest ja muudest keskkonnateguritest.

Jacobs võttis 1975. aastal kokku paljude uuringute tulemused keskkonnategurite mõju kohta koosluste mitmekesisusele ja tegi kindlaks järgmise.

1. Ruumiline heterogeensus suurendab mitmekesisust.

2. Temperatuuri heterogeensus võib sõltuvalt kliima raskusastmest ja muudest teguritest mitmekesisust vähendada või suurendada.

3. Pingelised keskkonnatingimused on enamasti negatiivselt seotud mitmekesisusega.

4. Konkurentsi suurenemisega suhteliselt lühikese aja jooksul võib mitmekesisus väheneda, kuid kui see on olemas evolutsiooniliste transformatsioonide (spetsifikatsiooni) toimumiseks piisava perioodi jooksul, võib mitmekesisus suureneda.

5. Vaenlased toimivad nagu konkurents, nende mõju mitmekesisusele sõltub nende mõju intensiivsusest, kestusest ja vaenlaste mõjust ohvritevahelisele konkurentsile.

6. Kogukonda läbiva energiavoo intensiivsuse ja toiduressursside hulga mõju võib olla väga oluline, kuid nende mõju ulatus ja suund mitmekesisusele sõltub paljudest muudest teguritest.

Sutsessiooniperioodil võivad koos mitmekesisuse muutumisega toimuda erisuunalised protsessid.

Mitmekesisusnäitajaid kasutatakse erinevate jaamade populatsiooni, koosluste sesoonse dünaamika võrdlemisel, erinevate liikide ökoloogiliseks hindamiseks, nende leviku iseloomu eri elupaikades, liikide toiduspetsialiseerumise astme ja toidu mitmekesisuse mõõtmiseks. liigi ratsioon. Mitmekesisuse näitajaid kasutatakse edukalt ka veekogude ja territooriumide reostuse hindamisel, eelkõige maismaaökosüsteemide reostusgradiendis asuvate leiukohtade võrdlemisel.

7. Venemaa loodusvarade potentsiaal.

Venemaal on ainulaadne puhkepotentsiaal. Riigis on ulatuslik erikaitsealuste loodusalade süsteem nii riikliku kui ka ülemaailmse tähtsusega, sealhulgas looduskaitsealad, rahvus- ja looduspargid, pühapaigad, loodusmälestised jne. Igat tüüpi erikaitsealuste loodusalade kogupindala Venemaal oli 2005. aasta alguses 230 miljonit hektarit või 13% riigi territooriumist.

Kõige traditsioonilisem territoriaalse looduskaitse vorm, mis on bioloogilise mitmekesisuse säilitamise seisukohalt esmatähtis, on riiklikud looduskaitsealad. Riigi kaitsealade süsteem kui häirimatute loodusalade standardid on kodumaise teaduse ja keskkonnaliikumise väljateenitud uhkuse objekt. Kaitsealade võrgustik on loodud üheksa aastakümmet: esimene kaitseala - "Barguzinsky" - loodi 1916. aastal, sada esimene - "Kologrivsky mets" - 2006. aastal. Reservide kogupindala moodustab 1,6% riigi territooriumist.

Vene Föderatsiooni rahvusparkide riiklik süsteem hakkas kujunema suhteliselt hiljuti: esimene rahvuspark - Sotši - asutati 1983. aastal. 1. jaanuari 2005 seisuga oli riigis 35 rahvusparki, mis hõivasid 0,41% riigi pindalast.

Viimastel aastakümnetel on looduskaitsealade ja rahvusparkide arv ja kogupindala märkimisväärselt suurenenud. Riigi 101 kaitsealast 27 on rahvusvahelise biosfääri kaitseala staatusega, 11 kuuluvad kultuuri- ja looduspärandi kaitse konventsiooni jurisdiktsiooni alla. Kolmel rahvuspargil on ka UNESCO biosfääri kaitsealade staatus.

Iseseisvat kaitsealade kategooriat esindavad botaanikaaiad ja dendroloogilised pargid. Praegu ühendab Venemaa botaanikaaedade nõukogu üle 100 erinevate osakondadega botaanikaaia ja dendroloogilise pargi. Nende kogupindala on umbes 8 tuhat hektarit ja külastajate arv ületab 1 miljoni inimese aastas.

Venemaa loodusvarad (maa, vesi, mineraalid, mets, bioloogilised, aga ka puhke- ja klimaatilised ressursid) annavad olulise panuse kaitsesse. riigi strateegiline julgeolek, võimaldada rahuldada majanduse vajadusi, sealhulgas hoida toorainete ekspordi kõrget taset.

Loodusvarade kompleksiga otseselt seotud tööstusharude ja tegevuste osakaalule - elektrienergia, kütuse-, kaevandus-, metsa-, puidu- ja tselluloosi- ja paberitööstus, musta ja värvilise metalli metallurgia, ehitusmaterjalide tootmine, põllumajandus ja veemajandus, kalapüük, metsandus, geoloogilised uuringud, geodeesia, hüdrometeoroloogia – ekspertide hinnangul moodustab see praegu üle 30% riigi SKTst. Koos taastumatute loodusvaradega (maavarade kaevandamine ja nende töötlemine) on SKP maht ca 20%. Võttes arvesse sektoritevahelisi suhteid ehk peamisi tarbivaid ja pakkuvaid majandusharusid, samuti vahendusteenuste sfääri, tuleks neid hinnanguid suurendada.

Loodusvarade kasutamine, taastamine ja kaitse on jätkuvalt elatusallikaks olulisele osale riigi elanikkonnast, nii otseselt hõivatutele kui ka nende peredele. Näiteks ainult loodusvarade kompleksiga otseselt seotud tööstusharudes on riigi majanduslikult aktiivsest elanikkonnast hõivatud ligikaudu iga viies inimene. Võttes arvesse seotud majandusharusid ja tegevusi ning pereliikmeid, suureneb see näitaja mitu korda.

Absoluutarvudes varieerub loodusvarade koguväärtus erinevate organisatsioonide ja ekspertide hinnangute kohaselt, olenevalt kasutatud arvutuspõhimõtetest ja -meetoditest, jooksevhindades mitmesajast triljonist mitme kvadriljoni rublani.

Aastatel 1999–2002 Venemaa riikliku statistikakomitee raames, kaasates teiste osakondade ja teadusosakondade töötajaid, analüüsiti olemasolevaid hinnanguid riigi rahvusliku rikkuse erinevate komponentide kohta. Uuriti eri osakondade (organisatsioonide) spetsialistide koostatud ja kodumaistes väljaannetes avaldatud spetsiifilisi statistilisi andmeid. Loodusvara komponendi osana langeb suur (absoluutne) osa omahinnast maavaravarudele.

Ülaltoodud hinnangud kajastavad Venemaa rahvusliku rikkuse ja looduslike (materiaalsete mittetoodetud) varade rolli tervikliku hindamise ühe etapi tulemusi pikaajalisest ja teoreetiliselt ja praktiliselt keerulisest tööst. Arvutuste tulemused pole kaugeltki üheselt mõistetavad ja on suuresti tingitud vastuvõetava ühtse metoodika puudumisest Venemaa rahvusliku rikkuse loodusvarade komponendi hindamiseks.

Venemaa Teaduste Akadeemia Majandusinstituudi poolt Maailmapanga spetsialistide metoodika järgi saadud indikatiivsete andmete kokkuvõte võimaldab hinnata Venemaa loodusvarasid võrreldes teiste riikidega (majandusliku hindamise keerukuse tõttu, vee-, rekreatsiooni- ja enamikku bioloogilistest ressurssidest ei võeta arvesse). Need andmed näitavad ka, et kui enamiku riikide looduskapitalis domineerivad maa ja metsad ning maavarad moodustavad viiendiku-kuuendiku, siis Venemaal on maavarade panus umbes kaks kolmandikku.

Selle jaotise materjalid annavad tunnistust Venemaa ainulaadsest loodusest ja ressurssidest. See aga seletab suurel määral loodusvarade kasutamise ja kogu majanduse madalat efektiivsust, mis on traditsiooniliselt orienteeritud piiramatule riiklikule ressursibaasile. Loodusvarade erikulud ja toodetud saaste lõpptoote ühiku kohta Venemaal on majanduslikult arenenud riikidega võrreldes äärmiselt kõrged. Näiteks on Venemaal lõpptoodete ühikute energiamahukus 2–3 korda kõrgem, metsaressursi maksumus 1 tonni paberi tootmiseks on 4–6 korda suurem. Lisaks on viimase 10 aasta jooksul tänu tehnoloogilise distsipliini vähenemisele oluliselt suurenenud toodetavate toodete energia- ja ressursimahukus (20–60%). Energiatarbimine SKT ühiku kohta kasvas 25%, vee intensiivsus - 20%. Vääveloksiidide eriemissioon, mis põhjustab happevihmade ja ökosüsteemi lagunemise, on Venemaal 20 korda suurem kui Jaapanis ja Norras ning umbes 6–7 korda suurem kui Saksamaal ja Prantsusmaal. Kasvuhoonegaaside heitkogused ületavad arenenud riikide oma 3–4 korda.

Loodusvarade potentsiaali tõhus kasutamine peaks olema aluseks meie riigi majanduse pidevale ümberkujundamisele riiklikes huvides, majandusliku baasi nihutamisele loodust ekspluateerivatelt tööstustelt toorainete ja materjalide süvatöötlemise suunas, kõrgtehnoloogiline tööstus, teenindussektor jne.

Loodusvarade blokk jääb lähitulevikus riigi arengu keskseks teguriks.

Säästva loodusmajanduse eesmärkide saavutamiseks on vaja:

- viia läbi riigi territooriumil olevate loodusvarade kogumi majanduslik, eelkõige katastriline hindamine;

– määrata kindlaks loodusobjektide kasutamise õigused ja eeskirjad;

- loovalt kasutada välismaist kogemust looduspotentsiaali kasutamise seadusandlikes, majanduslikes ja keskkonnaaspektides;

– arendada kaasaegsete majanduslike ja õiguslike mehhanismide süsteeme loodusmajandamiseks.

KÜSIMUSED ENESEKONTROLLIKS

1. Kes ja millal kasutas esimest korda väljendit "bioloogiline mitmekesisus"?

2. Millal ja kus hakati laialdast teaduslikku kasutust leidma mõiste „elurikkus”?

3. Mis on bioloogilise mitmekesisuse konventsioon?

4. Bioloogilise mitmekesisuse väärtus biosfääri ja inimese jaoks.

5. Milline eriteadus tegeleb bioloogilise mitmekesisuse uurimisega?

6. Defineerige mõiste "bioloogiline mitmekesisus".

7. Milliseid bioloogilise mitmekesisuse tasemeid teate?

8. Millised on bioloogilise mitmekesisuse arvestamise meetodid?

9. Mis määrab "liigirikkuse" seisu?

10. Kuidas hinnatakse bioloogilist mitmekesisust?

11. Kirjeldage alfa-, beeta- ja gamma mitmekesisust.

12. Mis on bioloogilise mitmekesisuse hindamise rakenduslik väärtus?

LOENG № 6,7

MULLAÖKOLOOGIA

TEEMA:

bioloogiline mitmekesisus- lühend "bioloogiline mitmekesisus" - tähendab elusorganismide mitmekesisust kõigis selle ilmingutes: geenidest biosfäärini. Bioloogilise mitmekesisuse uurimise, kasutamise ja säilitamise küsimused hakkasid palju tähelepanu saama pärast seda, kui paljud riigid allkirjastasid bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni (ÜRO keskkonna- ja arengukonverents, Rio de Janeiro, 1992).

Peamisi on kolm bioloogilise mitmekesisuse tüüp:

- geneetiline mitmekesisus, mis peegeldab liigisisest mitmekesisust ja on tingitud isendite varieeruvusest;

- liigiline mitmekesisus, peegeldades elusorganismide (taimed, loomad, seened ja mikroorganismid) mitmekesisust. Praeguseks on kirjeldatud umbes 1,7 miljonit liiki, kuigi nende koguarv ulatub mõne hinnangu kohaselt kuni 50 miljonini;

- ökosüsteemide mitmekesisus hõlmab erinevusi ökosüsteemitüüpide, elupaikade mitmekesisuse ja ökoloogiliste protsesside vahel. Nad märgivad ökosüsteemide mitmekesisust mitte ainult struktuursete ja funktsionaalsete komponentide, vaid ka ulatuse poolest - mikrobiogeocenoosist biosfäärini;

Igat liiki bioloogiline mitmekesisus omavahel seotud: Geneetiline mitmekesisus tagab liigilise mitmekesisuse. Ökosüsteemide ja maastike mitmekesisus loob tingimused uute liikide tekkeks. Liigilise mitmekesisuse suurenemine suurendab biosfääri elusorganismide üldist geneetilist potentsiaali. Iga liik annab oma panuse mitmekesisusse – sellest vaatenurgast ei ole kasutuid ja kahjulikke liike.

Levitamine liigid planeedi pinnal ebaühtlaselt. Looduslike elupaikade liigiline mitmekesisus on suurim troopilises vööndis ja väheneb laiuskraadide suurenedes. Liigirikkuse poolest on kõige rikkalikumad ökosüsteemid troopilised vihmametsad, mis hõlmavad umbes 7% planeedi pinnast ja sisaldavad üle 90% kõigist liikidest.

Maa geoloogilises ajaloos biosfääris on olnud konstant liikide tekkimine ja väljasuremine Kõikidel liikidel on piiratud eluiga. Väljasuremise kompenseeris uute liikide esilekerkimine ja selle tulemusena suurenes liikide koguarv biosfääris. Liikide väljasuremine on loomulik evolutsiooniprotsess, mis toimub ilma inimese sekkumiseta.

Praegu on inimtekkeliste tegurite mõjul vähendamine liikide likvideerimisest (väljasuremisest, hävimisest) tingitud bioloogiline mitmekesisus. Viimasel sajandil on inimtegevuse mõjul liikide väljasuremise kiirus ületanud loomulikku kiirust kordades (mõnedel hinnangutel 40 000 korda). Toimub planeedi ainulaadse genofondi pöördumatu ja kompenseerimata hävimine.

Võib toimuda liikide hävimine inimtegevuse tagajärjel kahes suunas- otsene hävitamine (jaht, kalapüük) ja kaudne (elupaikade hävitamine, troofiliste vastasmõjude häirimine). Ülepüük on liikide otsese vähenemise kõige ilmsem otsene põhjus, kuid sellel on palju väiksem mõju väljasuremisele kui elupaikade muutumise kaudsetel põhjustel (nt jõe keemiline reostus või metsade hävitamine).

Biootilise katte mitmekesisus või bioloogiline mitmekesisus, on üks ökosüsteemide ja biosfääri kui terviku optimaalse toimimise tegureid. Bioloogiline mitmekesisus tagab ökosüsteemide vastupidavuse välistele pingetele ja säilitab neis dünaamilise tasakaalu. Elav elutust erineb esiteks mitme suurusjärgu võrra oma suure mitmekesisuse ja võime poolest seda mitmekesisust mitte ainult säilitada, vaid ka evolutsiooni käigus oluliselt suurendada. Üldiselt võib elu arengut Maal vaadelda kui biosfääri struktureerimise protsessi, elusorganismide mitmekesisuse, nende organiseerituse vormide ja tasemete suurendamise protsessi, elutegevuse stabiilsust tagavate mehhanismide tekkimise protsessi. süsteemid ja ökosüsteemid meie planeedi pidevalt muutuvates tingimustes. Just ökosüsteemide võime hoida tasakaalu, kasutades selleks elusorganismide pärilikku infot, muudab biosfääri kui terviku ja lokaalsed ökosüsteemid materiaal-energia süsteemideks selle täies tähenduses.

Sellel fotol näeme jõe lammil niidul koos kasvamas mitut liiki taimi. Budyumkan Chita piirkonna kagus. Miks vajas loodus nii palju liike ühele niidule? Sellest see loeng räägibki.

Vene geobotaanik LG Ramensky 1910. aastal sõnastas ta liikide ökoloogilise individuaalsuse põhimõtte – põhimõtte, mis on võtmeks bioloogilise mitmekesisuse rolli mõistmisel biosfääris. Näeme, et igas ökosüsteemis elab korraga koos palju liike, kuid mõtleme selle ökoloogilisele tähendusele harva. Ökoloogiline individuaalsus samas ökosüsteemis samas taimekoosluses elavad taimeliigid võimaldavad kooslusel välistingimuste muutumisel kiiresti taastuda. Näiteks põuasel suvel selles ökosüsteemis on bioloogilise ringluse tagamisel põhiroll liigi A isenditel, kes on niiskusdefitsiidiga eluga paremini kohanenud. Märjal aastal ei ole liigi A isendid oma optimaalses seisundis ega suuda muutunud tingimustes tagada bioloogilist tsüklit. Käesoleval aastal hakkavad selles ökosüsteemis bioloogilise ringluse tagamisel mängima peamist rolli liigi B isendid, jahedamaks kujunes kolmas aasta, mille puhul ei suuda ei liik A ega liik B tagada ökoloogilise tsükli täielikku ärakasutamist. selle ökosüsteemi potentsiaali. Kuid ökosüsteem taastub kiiresti, kuna see sisaldab liigi B isendeid, kes ei vaja sooja ilma ja fotosünteesivad hästi madalatel temperatuuridel.

Iga elusorganismide liik võib eksisteerida teatud välistegurite väärtuste vahemikus. Väljaspool neid väärtusi liigi isendid surevad. Diagrammil näeme liigi vastupidavuse piire (taluvuspiire) ühe teguri järgi. Nendes piirides, sealoptimaalne tsoon, liigi jaoks kõige soodsam ja kaks rõhumistsooni. Reegel L.G. Ramensky liikide ökoloogilise individuaalsuse kohta väidab, et vastupidavuse piirid ja optimaalsed tsoonid erinevatel koos elavatel liikidel ei lange kokku.

Looduses leiame palju tegureid või mehhanisme, mis tagavad ja säilitavad kohalike ökosüsteemide suurt liigilist mitmekesisust. Esiteks on sellisteks teguriteks seemnete ja puuviljade liigne paljunemine ja ületootmine. Looduses toodetakse seemneid ja vilju sadu ja tuhandeid kordi rohkem, kui on vaja enneaegsest surmast ja vanadusse suremisest tingitud loomuliku kaotuse korvamiseks.

Tänu puuviljade ja seemnete pikkade vahemaade jaotamise kohandustele ei lange uute taimede alged mitte ainult nendele aladele, mis on praegu nende kasvuks soodsad, vaid ka aladele, mille tingimused on nende liikide isendite kasvuks ja arenguks ebasoodsad. . Sellest hoolimata idanevad need seemned siin, eksisteerivad mõnda aega depressioonis ja surevad. See juhtub seni, kuni keskkonnatingimused on stabiilsed. Kui aga tingimused muutuvad, hakkavad siin kasvama ja arenema varem surmale määratud liikide seemikud, kes läbivad oma ontogeneetilise (individuaalse) arengu täistsükli. Ökoloogid ütlevad, et looduses on võimas surve elu mitmekesisusele kõikidele kohalikele ökosüsteemidele.

Kindral maakatte genofond– selle piirkonna taimestiku-kohalikke ökosüsteeme kasutatakse bioloogilise mitmekesisuse surve tõttu kõige enam ära. Samal ajal rikastuvad liigiliselt kohalikud ökosüsteemid. Nende moodustamisel ja ümberkorraldamisel tehakse sobivate komponentide ökoloogiline valik suurema hulga taotlejate hulgast, kelle diagerid on antud elupaika sattunud. Seega suureneb ökoloogiliselt optimaalse taimekoosluse kujunemise tõenäosus.

Seega ei ole kohaliku ökosüsteemi stabiilsusteguriks mitte ainult selles lokaalses ökosüsteemis elavate liikide mitmekesisus, vaid ka naaberökosüsteemide liikide mitmekesisus, millest on võimalik diagermide (seemnete ja eoste) sissetoomine. See kehtib mitte ainult taimede kohta, mis juhivad kiindunud elustiili, vaid veelgi enam loomade kohta, kes võivad liikuda ühest kohalikust ökosüsteemist teise. Paljud loomaisendid, kes ei kuulu konkreetselt ühtegi kohalikku ökosüsteemi (biogeotsenoosid), mängivad siiski olulist ökoloogilist rolli ja osalevad bioloogilise tsükli tagamises mitmes ökosüsteemis korraga. Lisaks võivad nad ühes kohalikus ökosüsteemis biomassi võõrandada ja teisest väljaheiteid välja paisata, stimuleerides taimede kasvu ja arengut selles teises kohalikus ökosüsteemis. Mõnikord võib selline aine ja energia ülekandmine ühest ökosüsteemist teise olla äärmiselt võimas. See vool ühendab täiesti erinevaid ökosüsteeme.

Liigiline mitmekesisus ja eluvormide mitmekesisus ehk ökobiomorf ei ole üks ja sama asi. Toon seda näitega. Niidul võib taimede liike, perekondi ja perekondi elada 2-3 korda rohkem kui pimedas okasmetsas. Ökobiomorfide ja süneesia osas selgub aga, et tumeda okaspuumetsa kui ökosüsteemi elurikkus on palju suurem kui niidu kui ökosüsteemi elurikkus. Niidul on meil 2-3 klassi ökobiomorfe ja pimedas okasmetsas 8-10 klassi. Niidul on palju liike, kuid kõik nad kuuluvad kas mitmeaastaste mesofüütsete suviroheliste kõrreliste ökobiomorfide klassi või üheaastaste kõrreliste klassi või roheliste sammalde klassi. Metsas on ökobiomorfide erinevad klassid: tumedad okaspuud, lehtpuud, lehtpõõsad, lehtpõõsad, mitmeaastased mesofüütsed suvirohelised kõrrelised, rohelised samblad, epigeesamblikud, epifüütsed samblikud.

Organismide elurikkus biosfääris ei piirdu ainult taksonite mitmekesisuse ja elusorganismide ökobiomorfide mitmekesisusega. Näiteks võime sattuda alale, mis on täielikult hõivatud ühe kohaliku elementaarökosüsteemiga – kõrgendatud soo või niiske lepametsaga suure jõe suudmes. Samal territooriumil asuvas teises piirkonnas kohtame vähemalt 10-15 tüüpi kohalikke elementaarökosüsteeme. Okaspuu-laialeheliste metsade ökosüsteemid jõeorgude põhjas asenduvad siin korrapäraselt seedri-tamme segapõõsaste metsade ökosüsteemidega lõunapoolsetel laugetel mäenõlvadel, lehise-tamme segarohumetsadega põhjapoolsetel laugetel mäenõlvadel. , mägede põhjapoolsete järskude nõlvade ülemises osas asuvad kuuse-kuusemetsad ja ökosüsteemid stepiniidud ning mägede järskudel lõunanõlvadel kuhjatud taimestik. On lihtne aru saada, mis on ökosüsteemide maastikusisene mitmekesisus ei määra mitte ainult nende koostises olevate liikide ja ökobiomorfide mitmekesisus, vaid ka mitmekesine ökoloogiline maastiku taust seotud eelkõige pinnavormide mitmekesisusega, muldade ja nende aluskivimite mitmekesisusega.

Biosfääri liikide väljasuremisprotsesse kompenseerivad spetsifikatsiooniprotsessid. Kui nende kahe protsessi tasakaal rikutakse väljasuremise kasuks, ootab Maad suure tõenäosusega ees Veenuse saatus – see tähendab süsihappegaasi ja veeauru atmosfäär, pinnatemperatuur umbes +200 kraadi Celsiuse järgi, aurustunud ookeanid. ja mered. Valgupõhine elu sellistes tingimustes on muidugi lihtsalt võimatu. Olles saanud võimsaks geoloogiliseks jõuks, peab inimkond võtma vastutuse mitte ainult oma laste ja lastelaste, vaid ka kogu biosfääri tuleviku eest. Ja see tulevik sõltub suuresti sellest, kui kaugele jääb liikide väljasuremise protsess Maa biosfääris maha uute liikide tekkeprotsessist.

Raamatupidamise jaoks liigid, mis on väljasuremise äärel, koostavad paljud riigid punaseid raamatuid - haruldaste ja ohustatud elusorganismide liikide loendeid. Bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks ja säilitamiseks luuakse erikaitsealused loodusalad - kaitsealad (kaitsealad, rahvuspargid jne), geneetilised andmepangad. Üksikliigi säilimine on võimalik ainult siis, kui kaitstakse tema elupaika koos kogu sellesse kuuluvate liikide kompleksiga, samuti klimaatilisi, geofüüsikalisi ja muid tingimusi. Erilist rolli mängib ökosüsteemi sisekeskkonna moodustavate keskkonda kujundavate liikide (edifikatsioonilised liigid) säilimine. Kaitsealade loomise eesmärk on kaitsta mitte ainult üksikuid liike, vaid ka terveid komplekse ja maastikke.

Reservid aitavad ka hinnata ja jälgimine bioloogilise mitmekesisuse seisund. Tänapäeval puudub Venemaal ühtne elurikkuse seisundi jälgimise süsteem. Kõige täielikum ja püsivam kontroll bioloogilise mitmekesisuse komponentide muutuste üle toimub kaitsealadel. Kaitsealad koostavad igal aastal ökosüsteemide seisundi aruandeid ("Looduse kroonikad") – kokkuvõtteid kaitsealade seisundi, kaitstavate taimede ja loomade populatsioonide seisundi kohta. Mõned kaitsealad on juba üle 50 aasta hoidnud "Looduse kroonikat", mis sisaldab pidevaid andmesarju loomade arvu, bioloogilise mitmekesisuse, ökosüsteemi dünaamika, aga ka kliimavaatluste andmeid.

Osa Venemaa kaitsealadest (18) on osa rahvusvahelisest biosfääri kaitsealade võrgustikust, mis on spetsiaalselt loodud bioloogilise mitmekesisuse seisundi, klimaatiliste, biogeokeemiliste ja muude protsesside jälgimiseks biosfääri mastaabis.

põhjustel vaja konserveerimine bioloogiline mitmekesisus palju: bioloogiliste ressursside vajadus inimkonna vajaduste rahuldamiseks (toit, materjalid, ravimid jne), eetilised ja esteetilised aspektid (elu on iseenesest väärtuslik) jne. Elurikkuse säilitamise peamine põhjus on aga see, et sellel on juhtiv roll ökosüsteemide ja biosfääri kui terviku jätkusuutlikkuse tagamisel (saaste neeldumine, kliima stabiliseerumine, eluks sobivate tingimuste tagamine). Bioloogiline mitmekesisus täidab regulatiivset funktsiooni kõigi biogeokeemiliste, klimaatiliste ja muude protsesside elluviimisel Maal. Iga liik, ükskõik kui tähtsusetu see ka ei tunduks, aitab tagada mitte ainult kohaliku ökosüsteemi, vaid kogu biosfääri jätkusuutlikkuse.

Sellel fotol näeme jõe lammil niidul koos kasvamas mitut liiki taimi. Budyumkan Chita piirkonna kagus. Miks vajas loodus nii palju liike ühele niidule? Sellest see loeng räägibki.

Kui vaatame, kuidas asjad Primorsky krai tegelikes ökosüsteemides on, näeme, et näiteks okas-lehtmetsas 100-ruutmeetrisel krundil. meetrit kasvab isendeid 5-6 liiki puid, 5-7 liiki põõsaid, 2-3 liiki viinapuud, 20-30 liiki rohttaimi, 10-12 liiki samblaid ja 15-20 liiki samblikke. Kõik need liigid on ökoloogiliselt individuaalsed ning erinevatel aastaaegadel, erinevatel ilmastikutingimustel on nende fotosünteetiline aktiivsus väga erinev. Tundub, et need liigid täiendavad üksteist, muutes taimekoosluse tervikuna ökoloogiliselt optimaalsemaks.

Ühes lokaalses ökosüsteemis elavate sarnase eluvormi ja väliskeskkonnale sarnaste nõudmistega liikide arvu järgi saab hinnata, kui stabiilsed on tingimused selles ökosüsteemis. Stabiilsetes tingimustes on selliseid liike reeglina vähem kui ebastabiilsetes tingimustes. Kui ilmastikuolud ei muutu mitme aasta jooksul, siis pole suurt hulka liike vaja. Sel juhul säilib liik, mis nendes stabiilsetes tingimustes on selle taimestiku kõigist võimalikest liikidest optimaalseim. Kõik ülejäänud elimineeritakse järk-järgult, ei suuda sellega konkurentsi vastu pidada.

Tänu puuviljade ja seemnete pikkade vahemaade jaotamise kohandustele ei lange uute taimede alged mitte ainult nendele aladele, mis on praegu nende kasvuks soodsad, vaid ka aladele, mille tingimused on nende liikide isendite kasvuks ja arenguks ebasoodsad. . Sellest hoolimata idanevad need seemned siin, eksisteerivad mõnda aega depressioonis ja surevad. See juhtub seni, kuni keskkonnatingimused on stabiilsed. Kui aga tingimused muutuvad, hakkavad siin kasvama ja arenema varem surmale määratud liikide seemikud, kes läbivad oma ontogeneetilise (individuaalse) arengu täistsükli. Ökoloogid ütlevad, et looduses (loe, biosfääris) on võimas surve elu mitmekesisusele kõikidele kohalikele ökosüsteemidele.

See graafik (Willy, 1966) näitab, kuidas ühes ökosüsteemis muutuvad sünkroonselt jäneste (kõver 1) ja ilveste (kõver 2) arvukus. Jäneste arvukuse kasvades hakkab teatud hilinemisega ilveste arvukus kasvama. Suurendades oma arvukust, mõjub ilves jäneste populatsioonile pärssivalt. Samal ajal väheneb jäneste arvukus, ilvesed ei suuda end toiduga varustada ja lahkuvad sellest ökosüsteemist või surevad. Ilvese poolne press väheneb ja jänese arvukus suureneb. Mida vähem on ökosüsteemis röövloomade ja taimtoiduliste loomade liike, seda suurem on nende arvukuse järsk kõikumine, seda keerulisem on ökosüsteemil tasakaalu säilitada. Saakloomaliikide ja kiskjaliikide suure arvukuse korral (vt eelmist diagrammi) on arvukuse kõikumised palju väiksema amplituudiga.

Näiteks siirdekalad, kogudes oma biomassi merre, lähevad kudema jõgede ja ojade ülemjooksule, kus nad pärast kudemist surevad ja saavad toiduks suurele hulgale loomaliikidele (karud, hundid, paljud näriliste liigid, paljud linnuliigid, selgrootute hordidest rääkimata). Need loomad toituvad kaladest ja viskavad nende väljaheited maismaaökosüsteemidesse. Seega rändab merest pärinev aine maale sügavale mandrile ja omastatakse taimedega ning kaasatakse uutesse bioloogilise tsükli ahelatesse.

Lõpetage sisenemine Kaug-Ida jõgedesse lõhede kudemiseks ja 5-10 aasta pärast näete, kui palju muutub enamiku loomaliikide populatsioon. Loomaliikide arv muutub ja sellest tulenevalt algavad taimkatte ümberkorraldused. Röövloomade arvukuse vähenemine toob kaasa rohusööjate arvukuse kasvu. Olles kiiresti õõnestanud oma toidubaasi, hakkavad taimtoidulised loomad surema ja nende seas levib episootia. Taimtoiduliste loomade arv väheneb ning pole enam kedagi, kes mõne liigi seemneid laiali laotaks ja teiste taimeliikide biomassi ära sööks. Ühesõnaga, Kaug-Ida punaste kalade jõgedesse sisenemise lõpetamisega algab ökoloogiliste süsteemide kõigis osades ümberkorraldusi, mis asuvad merest sadade ja isegi tuhandete kilomeetrite kaugusel.

Ja need graafikud (G.F. Gause, 1975) näitavad, kuidas ühes ökosüsteemis muutub jalatsiripslaste (üherakuline loom) (kõver 1) ja tossuripslastest toituvate röövripslaste (kõver 2) arv. Kaks ülemist graafikut – ökosüsteem on suletud ja ruumiliselt piiratud: a – ripsloomakingal puudub peavarju; b - kinga infusoorial on varjualune. Alumised graafikud (c) näitavad, et ökosüsteem on avatud, ebasoodsate tingimuste korral võivad mõlemad liigid peituda või minna teise süsteemi. Soodsate tingimuste ilmnemisel võivad mõlemad liigid tagasi pöörduda.

Kahjuks ei suuda ökoloogid veel modelleerida tegelike ökosüsteemide käitumist teatud keskkonnategurite muutumisel. Ja siinkohal pole mõtet ainult ökoloogiliste süsteemide äärmuslikus keerukuses ja piisava teabe puudumises nende koostise kohta. Ökoloogias pole teooriat, mis sellist modelleerimist võimaldaks. Sellega seoses, ökosüsteemidele tugeva mõjuga, tuleb olla väga ettevaatlik ja järgida reeglit: "Enne ökosüsteemi mõjutamist ja selle tasakaalust välja viimist mõõtke seda seitse korda" ja ... ärge katkestage - keelduge sellest mõjust. 20. sajand on meid veennud, et looduslike ökosüsteemide kaitsmine neid tasakaalus hoides on palju mõistlikum kui nende ökosüsteemide ümberkujundamine, et neid optimeerida.

Olgu öeldud, et kohalikes ökosüsteemides tasakaalu säilitamiseks ja nende biogeokeemiliseks optimeerimiseks on oluline mitte taksonoomiline mitmekesisus iseenesest põhimõttel “mida rohkem liike, seda parem”, vaid funktsionaalne mitmekesisus või mitmesugused ökobiomorfid. Ökosüsteemi funktsionaalse mitmekesisuse mõõdupuuks on taimede, loomade, seente ja mikroorganismide ökobiomorfide ja süneesiate arv. mõõta taksonoomiline mitmekesisus on liikide, perekondade, perekondade ja muude kõrgemate taksonite arv.

Planeedi bioloogiline mitmekesisus hõlmab ökosüsteemide geneetilist liigisisest, liigilist ja mitmekesisust. Geneetiline mitmekesisus tuleneb sama liigi isendite tunnuste ja omaduste mitmekesisusest, näiteks on rohtse sinilille rohked sordid – rohkem kui 300 rähni liiki ja alamliiki – umbes 210 (joonis 1).

Joon.1 Sinilille ja rähni geneetiline mitmekesisus

Liigiline mitmekesisus on loomade, taimede, seente, samblike ja bakterite liikide mitmekesisus. Ajakirjas PLoS Biology avaldatud bioloogide 2011. aasta uuringute tulemuste kohaselt on kirjeldatud elusorganismide arv planeedil ligikaudu 1,7 miljonit, liikide koguarvuks hinnatakse ligikaudu 8,7 miljonit. Märgitakse, et 86% on veel avastamata.maismaaelanikud ja 91% ookeanielanikest. Bioloogide hinnangul nõuab tundmatute liikide täielik kirjeldamine vähemalt 480 aastat põhjalikumat uurimistööd. Seega ei ole planeedi liikide koguarv veel kaua teada. Ökosüsteemide bioloogiline mitmekesisus sõltub looduslikest ja kliimatingimustest, ökosüsteemid eristuvad struktuuri ja funktsioonide poolest, ulatudes mikrobiogeocenoosist kuni biosfäärini (joonis 2).

Joonis 2 Looduslike maismaa- ja veeökosüsteemide bioloogiline mitmekesisus

Bioloogiline mitmekesisus on planeedi peamine loodusvara, mis annab võimaluse säästvaks arenguks ning millel on suur ökoloogiline, sotsiaalne, esteetiline ja majanduslik tähtsus. Meie planeeti võib kujutada kompleksse hulkrakulise organismina, mis läbi bioloogilise mitmekesisuse toetab biosfääri iseorganiseerumist, mis väljendub selle taastamises, vastupidavuses negatiivsetele looduslikele ja inimtekkeliste mõjude suhtes. Bioloogiline mitmekesisus võimaldab reguleerida veevoolu, kontrollida erosiooni, moodustada mulda, täita kliimat kujundavaid funktsioone ja palju muud.

Ökosüsteemide geneetiline liigisisene, liigilisus ja mitmekesisus on omavahel seotud. Geneetiline mitmekesisus tagab liigilise mitmekesisuse, looduslike ökosüsteemide ja maastike mitmekesisus loob tingimused uute liikide tekkeks ning liigilise mitmekesisuse suurenemine suurendab planeedi biosfääri üldist genofondi. Seetõttu aitab iga konkreetne liik kaasa bioloogilisele mitmekesisusele ja ei saa olla kasulike või kahjulike (koos)ta. Iga liik täidab igas ökoloogilises süsteemis teatud funktsioone ja mis tahes looma või taime kadumine põhjustab ökosüsteemi tasakaalustamatust. Ja mida rohkem liike sureb välja mittelooduslikul põhjusel, seda suurem on tasakaalutus. Selle kinnituseks võime tsiteerida kodumaise teadlase Nikolai Viktorovitš Levashovi sõnu, et "... ökoloogiline süsteem pole midagi muud kui tasakaal kõigi elusorganismide vormide ja tüüpide ning nende elupaiga vahel ...". Nende sõnadega ei saa muud kui nõustuda.

Liikide jaotus planeedi pinnal on ebaühtlane ning nende bioloogiline mitmekesisus looduslikes ökosüsteemides on suurim troopilistes vihmametsades, mis hõlmavad 7% planeedi pinnast ja sisaldavad kuni 70-80% kõigist teadusele teadaolevatest loomadest ja taimedest. . See pole üllatav, kuna troopilised metsad on rikkad taimedest, pakkudes tohutul hulgal ökoloogilisi nišše ja sellest tulenevalt suurt liigirikkust. Planeedi ökoloogilise süsteemi kujunemise algfaasis ja tänapäevani on toimunud ja toimumas loomulik liikide tekkimise ja kadumise protsess. Osade liikide väljasuremine kompenseeriti uute liikide tekkega. See protsess viidi läbi väga pikka aega ilma inimese sekkumiseta. Seda fakti kinnitab asjaolu, et erinevatel geoloogilistel ajastutel toimus liikide väljasuremise ja tekkeprotsess, mille üle saame otsustada leitud kivististe, jäljendite ja elutegevuse jälgede järgi (joon. 3).

Joonis 3: ammoniitide fossiilid ja kahepoolmeliste molluskite kestad, mis elasid planeedil umbes 150 miljonit aastat tagasi, juura perioodil

Praegu aga toimub inimtegurite mõjul bioloogilise mitmekesisuse vähenemine. See muutus eriti märgatavaks 20. sajandil, mil inimtegevuse mõjul ületas liikide väljasuremise kiirus loomulikku kiirust, mis tõi kaasa meie planeedi biosfääri geneetilise potentsiaali hävimise. Planeedi elurikkuse vähenemise peamisteks põhjusteks võib pidada jahipidamist ja kalapüüki, metsatulekahjusid (kuni 90% tulekahjudest toimub inimese süül), elupaikade hävimist ja muutmist (teede, elektriliinide ehitamine, ebaaus ehitamine). elamukompleksid, metsade raadamine jne) , looduslike komponentide saastamine kemikaalidega, võõrliikide sattumine ebatavalistesse ökosüsteemidesse, loodusvarade valikuline kasutamine, GMO põllukultuuride kasutuselevõtt põllumajanduses (putukate tolmeldamisel levivad geneetiliselt muundatud taimed , mis viib looduslike taimeliikide väljatõrjumiseni ökosüsteemist) ja paljudel muudel põhjustel . Ülaltoodud põhjuste kinnituseks võime tuua välja mõned faktid looduslike ökosüsteemide rikkumiste kohta, mida on kahjuks tohutult palju. Niisiis, 20. aprillil 2010 toimus Mehhiko lahes suurim inimtegevusest tingitud katastroof, mille põhjustas plahvatus naftaväljal Deepwater Horizon Macondo väljal (USA). Selle õnnetuse tagajärjel voolas 152 päeva jooksul Mehhiko lahte umbes 5 miljonit barrelit naftat, mille tulemuseks oli 75 tuhande ruutkilomeetri suurune õlilaik (joonis 4). See on kõige konservatiivsemate hinnangute kohaselt see, kui palju tegelikult välja voolas, pole teada.

Keskkonnamõjusid lahe ja rannikualade ökosüsteemile on raske hinnata, kuna naftareostus häirib looduslikke protsesse, muudab igat tüüpi elusorganismide elupaiku ja akumuleerub biomassis. Naftasaadused on pika lagunemisperioodiga ja katavad üsna kiiresti vete pinna õlikile kihiga, mis takistab õhu ja valguse ligipääsu. 2010. aasta 2. novembri seisuga koguti õnnetuse tagajärjel kokku 6814 surnud looma. Kuid need on alles esimesed kaod, kui palju loomi ja taimeorganisme on surnud ja sureb mürgiste ainete toiduahelasse sattumisel, pole teada. Samuti pole teada, kuidas selline inimtegevusest tingitud katastroof mõjutab planeedi teisi piirkondi. Mehhiko lahe ja selle ranniku looduslik ökosüsteem on võimeline taastuma, kuid see protsess võib kesta aastaid.

Teiseks bioloogilise mitmekesisuse vähenemise põhjuseks on metsade raadamine teede, elamute, põllumaade jms ehitamiseks. Kinnitava faktina võib välja tuua kiire kiirtee Moskva – Peterburi rajamise läbi Himki metsa. Himki mets oli suurim jagamatu looduslik kompleks, mis kuulus Moskva ja Moskva oblasti metsaparkide kaitsevööndisse ning võimaldas säilitada kõrget bioloogilist mitmekesisust (joon. 5). Lisaks oli see kõige olulisem atmosfääriõhu puhtuse regulaator, enam kui poole miljoni lähiasulate elaniku jaoks mõeldud meelelahutuslik looduskompleks, mis on võimeline pakkuma soodsat elamiskeskkonda.

Joonis 5 Himki mets enne kiirtee ehitamist

Kiirtee rajamise tulemusena sai Himki metsapark korvamatut keskkonnakahju, mis väljendub ainsa piki jõe lammi kulgeva koridori hävimises. Klyazma ja ühendab Himki metsa naabermetsadega (joon. 6).

Riis. 6 Kiirtee ehitamine läbi Himki metsa

Selliste loomade nagu põder, metssiga, mäger ja muud organismid on rikutud rändeteed, mis lõpuks viib nende kadumiseni Himki metsast. Tee ehitamine tõi kaasa metsa killustumise, mis suurendab veelgi ebasoodsaid ääremõjusid looduslikele ökosüsteemidele (keemiline saaste, akustilise müra mõju, maanteega külgnevate metsamüüride kokkuvarisemine jne) (joonis 1). . 7). Kahjuks on selliseid näiteid kogu riigis ja üle maailma tohutult palju ning see kõik kokku põhjustab bioloogilisele mitmekesisusele korvamatut keskkonnakahju.

Elurikkuse vähenemise fakti kinnitavad ka (c) uuringud, mida võib leida töödest ja. Maailma Looduse Fondi raporti kohaselt on planeedi kogu bioloogiline mitmekesisus alates 1970. aastast vähenenud ligikaudu 28%. Arvestades, et tohutul hulgal elusorganisme pole veel kirjeldatud ning elurikkuse hindamisel võeti arvesse vaid teadaolevaid liike, võib eeldada, et elurikkuse vähenemine toimub peamiselt regionaalsel tasandil. Kui aga inimene areneb edasi tehnokraatlikult ja tarbijalikult ning ei võta olukorra muutmiseks ette reaalseid samme, siis on olemas reaalne oht globaalsele elurikkusele ning selle tulemusena tsivilisatsiooni võimalik surm. Elu mitmekesisuse vähenemine toob kaasa biosfääri funktsioonide säilimise vähenemise selle loomulikus olekus. Loodusseaduste mittetundmine ja eitamine viib sageli eksiarvamusele, et ühe looma- või taimeliigi kadumine looduses on asendatav. Jah, see on nii, kui selle põhjustab elusaine evolutsiooni loomulik kulg. Tänapäeval on aga hakanud domineerima "intelligentne" inimtegevus. Tahaksin meenutada üht Ameerika ökoloogi Barry Commoneri ökoloogiaseadust: "Kõik on kõigega seotud." Seadus näitab ökoloogilise süsteemi terviklikkust seda moodustavatest elusorganismidest ja keskkonnast. Lõpetaksin oma väikese mõtiskluse bulgaaria aforisti Veselin Georgievi sõnadega: "Hoolitsege looduse eest iseendas, mitte iseenda eest looduses."

Bioloogiline mitmekesisus kui säästva arengu võtmetegur

Bioloogiline mitmekesisus on kõigi elusorganismide vormide ja süsteemide mitmekesisus, mille osaks need organismid kuuluvad. Bioloogilise mitmekesisuse mõiste viitab elusolendite erinevatele organiseerituse tasanditele – molekulaar-geneetiline, populatsiooniliigiline, taksonoomiline ("taksonoomiast" - süstemaatika) ja cenootilisest ("cenosis" - kogukond). Iga järgmine nendest tasemetest sisaldab eelmist.
Bioloogiline mitmekesisus moodustab Maa elustiku, mida esindavad nii organismide ja liikide kogum kui ka nende kooslustevahelise leviku struktuur (biotsenoosid) ja kooslused ise kui biosfääri põhilised struktuuriüksused.

Bioloogilise mitmekesisuse tähtsus

Biosfääri ja Maa geograafiliste ümbriste – hüdrosfääri, atmosfääri ja maakoore (litosfääri) vastasmõju tulemusena tekkis bioloogiline mitmekesisus, mille koostise omakorda määrab suuresti elustik. Just elustik põhjustas omal ajal redutseeriva atmosfääri ülemineku oksüdeerivaks, mis andis tõuke evolutsiooniprotsessile ja uute eluvormide tekkele.

Kui elu planeedi vallutas, muutusid elusolendid mateeria ja energia muundumisel üha olulisemaks. Nende protsesside, ilma milleta elu Maal on juba mõeldamatu, tõhususe määrab bioloogiline mitmekesisus – erinevate liikide funktsionaalne spetsialiseerumine ja nende rollide jaotus kooslustes.

Bioloogiliste koosluste endi (nagu ka kõigi teiste keerukate süsteemide) stabiilsusteguriteks on dubleerimine (antud juhul erinevate organismide poolt hõivatud ökoloogiliste niššide dubleerimine) ja struktuurielementide liiasus. Neid tegureid looduslikes tingimustes annab bioloogiline mitmekesisus – reeglina ei too ühegi liigi eemaldamine kaasa ökosüsteemi hävingut, sest funktsionaalsed suhted säilivad teiste liikide arvelt.

Bioloogiline mitmekesisus määrab ka sellise olulise eluomaduse nagu teatud eluks sobivate klimaatiliste keskkonnatingimuste säilitamine. Esiteks - temperatuurivahemik, mis tagab vee püsimise vedelas olekus. Kaasaegsete kosmogooniliste kontseptsioonide kohaselt ei ole Maa ja naaberplaneetide - Marsi ja Veenuse, kus elu on võimatu, kliimatingimuste vahel füüsilisi tõkkeid. Maa kliima üleminek mis tahes nende planeetide kliimale võib toimuda üsna lühikese aja jooksul - umbes 10 tuhande aasta jooksul. Peaaegu 4 miljardi aasta jooksul Maa eluloost pole seda aga juhtunud tänu sellele, et albedo, kasvuhooneefekt ja muud olulised kliimaomadused on globaalse elustiku kontrolli all. Selle kontseptsiooni toetuseks toome kolm tüüpilist näidet.

Anorgaanilise süsiniku emissioon maakera sisemusest atmosfääri kompenseeritakse selle elemendi ladestumisega orgaaniliste ühendite koostises settekivimitesse, nii et CO 2 sisaldus atmosfääris püsib suhteliselt ühtlasel tasemel sadade miljonite aastate jooksul. aastat.

Erinevaid ühendeid moodustavate süsiniku-, lämmastiku-, fosfori- ja hapnikuaatomite kvantitatiivne suhe ookeanis langeb kokku nende elementide suhtega elusaines, mis näitab, et nende kontsentratsioon on tingitud elustiku aktiivsusest.

Elustik mängib domineerivat rolli ka veeringes maismaal: 2/3 sademetest määrab transpiratsioon – vee aurustumine taimede pinnalt.

Lõpetuseks ei tohiks unustada, et elusorganismid varustavad meid toidu ja riietega, ehitusmaterjalidega, raviainetega ja mis kõige tähtsam, vaimse toiduga. Looduslikud taime- ja loomaliigid on ammendumatu, asendamatu ressurss, hindamatu väärtusega geneetilise fondi hoidla, kõigi kasutusvõimaluste hoidla, mille kasutusvõimalusi me mõnikord isegi ei kahtlusta.

XX sajandi teisel poolel. Inimkond seisab silmitsi vastuoluga kasvavate majanduslike vajaduste ja biosfääri suutmatuse vahel neid vajadusi rahuldada. Looduse rikkused, selle isetervenemise võimalused ei osutus piiramatuks.

Selle vastuolu kõrvaldamine on võimalik ainult nn jätkusuutlik arendus inimühiskond, mis põhineb meie majanduslike vajaduste rahuldamisel biosfääri majandusliku suutlikkuse piires, need. piirides, mis ei too kaasa pöördumatuid muutusi looduskeskkonnas. Vastasel juhul võib bioloogilise mitmekesisuse vähenemine tõesti areneda ökokatastroofiks, mis ohustab meie olemasolu Maal.

See, mida me teame keskkonna biootilise reguleerimise kohta, võimaldab meil seda järeldada see piir on juba ületatud, kuid pöördumatuid muutusi biosfääris pole veel toimunud, ja inimkonnal jääb võimalus naasta lubatud mõjude piirkonda.

Loodusele avaldatava surve vähendamine ja edaspidi lubatud piiride järgimine on meie jaoks ainus võimalus ellu jääda. Samas ei räägi me niivõrd keskkonnareostuse vähendamisest, kuivõrd looduslike ökosüsteemide säilitamisest, bioloogilise mitmekesisuse säilitamisest kui biosfääri jätkusuutlikkuse peamisest regulaatorist. Pole ju meie tsivilisatsioon, kasutades tohutul hulgal ökosüsteeme hävitavaid tehnoloogiaid, pakkunud tegelikult midagi, mis võiks asendada looduslikke regulatiivseid protsesse. Ja on ilmselge, et selle aja jooksul, mis meil on jäänud enne katastroofiliste muutuste algust biosfääris, pole inimkonnal aega õppida, kuidas kuidagi tehniliste vahenditega keskkonnaseisundit reguleerida. Seega on ainus võimalus tulevaste põlvkondade elulisi huve ähvardava enam kui reaalse ohu kõrvaldamiseks vabastada tee loodusjõudude endi stabiliseerivale tegevusele.

Bioloogilise mitmekesisuse olukord planeedil ja Venemaal

Praegu on planeedi bioloogiline mitmekesisus vaesunud järgmistel põhjustel.

1. Ökoloogiliste süsteemide otsene hävitamine - metsade juurimine, põletamine ja raiumine, steppide kündmine, soode ja lammiveehoidlate kuivendamine, samuti looduslike biotoopide rajamine koos asulatega, tööstusettevõtete rajamine, maanteede rajamine ... Looduslike ökosüsteemide asemele tekivad antroposüsteemid . Sellise mõjuga hävitatakse samaaegselt nii ökosüsteem kui ka liigiline mitmekesisus.

2. Algsete ökosüsteemide ümberkujundamine inimtekkeliste mõjude mõjul - metsatüüpide muutused raie (antropogeensete metsasektsessioonide tekkimine) ja metsakasvatustöö mõjul, lagendike kunstlik metsastamine, poollooduslike agromaastike (agrobiotsenooside) loomine, ammendunud karjamaade suurenemine ülekarjatamise mõjul ... Transformeerunud ökosüsteemid on tavaliselt liigiliselt ammendatud.

Jätkub