Biologisk mangfold, dets form, egenskaper og betydning. Hva er biologisk mangfold? Viktigheten av bevaring av biologisk mangfold

FOREDRAG 2

TEMA: Moderne ideer om biologisk mangfold

PLAN:

1. Begrepet biologisk mangfold.

2. Viktigheten av biologisk mangfold.

2.1. Betydningen av biologisk mangfold for biosfæren.

2.2. Betydningen av biologisk mangfold for mennesker.

2.2.1. Praktisk verdi.

2.2.2. Estetisk verdi av biologisk mangfold.

3. Biologi for bevaring av dyreliv.

4. Biologisk mangfold er grunnlaget for livet på jorden.

5. Struktur og nivåer av biologisk mangfold.

5.1. Genetisk mangfold.

5.2. Artsmangfold.

5.3. Mangfold av økosystemer.

6. Kvantitative indikatorer for biologisk mangfold.

6.1. Biodiversitetsregnskap.

6.2. Biologisk mangfold og «artsrikdom».

6.3. Måling av biologisk mangfold.

7. Naturlig ressurspotensial Russland.

1. Begrepet biologisk mangfold

Ideen om biologisk mangfold som en unik egenskap ved levende natur og dens rolle i å bevare livet på jorden har blitt en integrert del av moderne syn på forholdet mellom natur og samfunn. Uttrykket "biologisk mangfold" ble først brukt av G. Bates (1892) i hans arbeid "A Naturalist in the Amazon", som observerte rundt 700 arter av sommerfugler i løpet av en timelang ekskursjon.

Konseptet "biologisk mangfold" kom i bred vitenskapelig bruk i 1972 på FNs miljøkonferanse i Stockholm, der økologer klarte å overbevise politiske ledere i verdenssamfunnet om at beskyttelse av dyreliv bør bli en prioritet i enhver menneskelig aktivitet på jorden.

Tjue år senere, i 1992, i Rio de Janeiro, under FNs konferanse om miljø og utvikling, ble konvensjonen om biologisk mangfold vedtatt, som ble signert av mer enn 180 land, inkludert Russland. Aktiv implementering Konvensjonen om biologisk mangfold i Russland begynte etter at den ble ratifisert Statsdumaen i 1995. En rekke miljølover ble vedtatt på føderalt nivå, og i 1996 godkjente dekretet fra presidenten for den russiske føderasjonen "overgangsbegrepet Den russiske føderasjonen Towards Sustainable Development", som anser bevaring av biologisk mangfold som et av de viktigste områdene for Russlands utvikling. Russland, som andre land som har signert og ratifisert konvensjonen om biologisk mangfold, handler ikke alene. Global Environment Facility (GEF)-prosjektet for bevaring av Russlands biologiske mangfold, finansiert av Den internasjonale banken for gjenoppbygging og utvikling, startet i desember 1996. Siden den gang har den nasjonale strategien for bevaring av biologisk mangfold i Russland blitt utviklet og vedtatt i 2001, mekanismer for bevaring av biologisk mangfold er utviklet, og støtte har blitt gitt nasjonalparker og reservater iverksettes tiltak for å bevare biologisk mangfold og forbedre miljøsituasjonen i ulike regioner. GEF-prosjektet og Nasjonal strategi, sammen med andre prosjekter om bevaring av biologisk mangfold, legger til rette for utvikling og gjennomføring av utdanningsprogrammer som prioriterte områder.

2. Viktigheten av biologisk mangfold

2.1. Betydningen av biologisk mangfold for biosfæren

Prinsippet om samhandling mellom menneskeheten og planetens biologiske mangfold kan illustreres ved å ta hensyn til omfanget av menneskelig innflytelse på naturlige systemer og rollen som biologisk mangfold spiller for å støtte liv på jorden. Hovedbetingelsen for å opprettholde liv på jorden er biosfærens evne til å skape og opprettholde balanse mellom dens konstituerende økosystemer. Innenfor biosfæren må økosystemer av lavere rang være territorielt balansert. På jorda må det med andre ord være det nødvendige antallet tundraer, skoger, ørkener osv. - som biomer, og innenfor tundrabiomet må det være optimalt tundrainnhold, og innenfor barskogbiomet må det være optimalt skogdekke. Og så videre ned til de minste økosystemene som enger, skoger, innsjøer osv.

Virkemåten til planeten som helhet og dens klimatiske likevekt bestemmes av samspillet mellom syklusene til vann, karbon, nitrogen, fosfor og andre stoffer drevet av energien til økosystemene. Vegetasjonsdekke - viktigste faktoren hindre erosjon, bevare matjorda, sikre infiltrasjon og etterfylling av grunnvannsreserver. Uten et tilstrekkelig nivå av biologisk mangfold av sumpøkosystemer er det umulig å forhindre eutrofiering av vannforekomster, og et høyt nivå av dyreartsmangfold er nøkkelen til bærekraften til ethvert økosystem og biosfæren som helhet.

Millioner av dyre- og plantearter støtter forholdene som er nødvendige for at livet skal fortsette på jorden. Kanskje disse forholdene kan gis av et mindre antall arter, men hva er et tilstrekkelig antall arter? Ingen vet dette. Han kjenner heller ikke grensen over hvilken, med en reduksjon i biologisk mangfold, vil den irreversible ødeleggelsen av økosystemene begynne og livet bringes til randen av eksistens. Når biologisk mangfold ødelegges, er det ingen pålitelige måter å kompensere for tap.

2.2. Betydningen av biologisk mangfold for mennesker

2.2.1. Praktisk verdi

Et pragmatisk syn på biologisk mangfold gjør at vi kan se det som en uuttømmelig kilde til biologiske ressurser. Biologiske ressurser gir oss alle typer produkter: mat, fiber for å lage klær, fargestoffer, syntetiske stoffer, medisiner osv. De er grunnlaget for de fleste menneskelige aktiviteter, og verdensøkonomiens tilstand avhenger i stor grad av dem. Mikroorganismer, som spiller en viktig rolle i mange økosystemer, har bidratt til fremskritt innen matproduksjon.

Moderne medisin interesserer seg sterkt for biologiske ressurser i håp om å få nye behandlinger for sykdommer. Jo større mangfold av levende ting, jo større mulighet for å oppdage nye stoffer; og medisinens historie gir utmerkede eksempler på denne muligheten. Potensielt kan enhver art ha kommersiell verdi eller brukes i medisin. Omtrent 40 % av alle kjente legemidler som for tiden brukes i medisin inneholder stoffer som finnes i ville planter.

I landbruket er det genetiske mangfoldet til planteplanter av stor betydning for utviklingen av skadedyrbekjempelsesmetoder. Opprinnelsessentre for kultiverte planter er steder hvor mennesket på en gang først introduserte mange arter som er tradisjonelle i dag i kulturen. I disse områdene er det en klar sammenheng mellom landbruksplanter og deres ville slektninger. Mange ville forfedres arter og varianter av moderne kulturplanter vokser her. Bønder er i økende grad interessert i det genetiske mangfoldet til avlinger. Kunnskap om sentrene for slikt mangfold gjør at vi kan utvikle metoder for å øke produktiviteten til landbruksvekster og øke deres tilpasningsevne til endrede miljøforhold.

Det biologiske mangfoldet har veldig viktig også for organisering av rekreasjon. Vakre landskap og mangfoldige artsrike økosystemer er de viktigste forutsetningene for utvikling av turisme og rekreasjon. Den raske ekspansjonen av denne typen virksomhet er ofte den viktigste inntektskilden for lokalbefolkningen. Ofte blir individuelle arter av dyr og planter gjenstand for økt interesse.

2.2.2. Estetisk verdi av biologisk mangfold

For de fleste har ordet «biologisk mangfold» en positiv klang. Samtidig bilder av en regnskog, et korallrev, en lysning dekket med urter, der et vell av dyre- og plantearter skaper positive følelser. Ofte etterlater til og med et enkelt fragment av naturen, for eksempel en vinhaukmøll som spiser nektar av blomstrende ildgress mens den flyr om natten, et uutslettelig inntrykk. Den iboende skjønnheten til biologisk mangfold er en kilde til inspirasjon. Ekte kunstverk er sjelden komplett uten bilder av dyr og planter, det være seg skarabéer og slanger på halskjedet til dronning Cleopatra eller en løve laget av fargede fliser på "Sacred Road" i Babylon. Ideen om paradis, nedfelt i maleriet "Paradise" av Jan Brueghel den eldste (), er assosiert med et rikt utvalg av forskjellige arter av dyr og planter.

Uten estetisk nytelse ville mange av våre hobbyer vært meningsløse, enten det er sportsfiske, jakt, fotturer eller fugletitting. Folk har et behov for å tenke på vakre landskap. Likevel går den estetiske verdien av biologisk mangfold utover å bare beundre et vakkert landskap. Hva ville skje med en person, hans humør, hans oppfatning av verden, hvis han i stedet for en vakker innsjø eller en flekk med furuskog bare så rundt seg hauger med søppel eller et landskap forvrengt av grov forstyrrelse? Men med hvilken kjærlighet beskriver forfatterne de fantastiske bildene av naturen til flomslettene i Dnestr (sitert fra magasinet Vesti SOES, nr. 2, 2001): «Estuary-regionen er særegen og unik for sin rikdom, sin spesielle skjønnhet. Her, på White Lake, er det fortsatt bevart felt med hvite liljer og reliktvannkastanjer; store områder er dekket med gule vannliljer. Hellige ibiser flyr fortsatt her Det gamle Egypt, lyden av svanevinger høres, mynte blomstrer, skogene er fulle av kjente og uventede aromaer, musikken av fuglesang...» Tilsynelatende er den estetiske siden av oppfatningen av biologisk mangfold ikke bare å nyte skjønnheten i individuelle landskap ; snarere er det et organisk behov som ligger i hver person, siden oppfatningen av ulike livsformer objektivt sett forbedrer livskvaliteten.

3. Biologi for bevaring av dyreliv

Bevaringsbiologi er en tverrfaglig vitenskap som har utviklet seg som svar på krisen som det biologiske mangfoldet står overfor i dag.

Wildlife Conservation Biology– en vitenskapelig disiplin basert på teori og praksis om bevaring av arter, opprettelse av nye verneområder og beskyttelse av eksisterende nasjonalparker. Dens aktiviteter vil bestemme i hvilken form arter og biologiske samfunn vil forbli på planeten i fremtiden.

Den samler mennesker og kunnskap fra ulike områder og har som mål å møte krisen med biologisk mangfold.

Naturvernbiologi har tre mål: For det første å studere og beskrive mangfoldet av dyreliv; for det andre, identifisere og vurdere virkningen av menneskelige aktiviteter på arter, samfunn og økosystemer; og for det tredje å utforske praktiske tverrfaglige tilnærminger for å beskytte og gjenopprette biologisk mangfold.

4. Biologisk mangfold er grunnlaget for livet på jorden

Bevaring av biologisk mangfold er en sentral oppgave for naturvernbiologien. I henhold til definisjonen gitt av World Wildlife Fund (1989), biologisk mangfold- dette er "hele mangfoldet av livsformer på jorden, millioner av arter av planter, dyr, mikroorganismer med deres sett av gener og komplekse økosystemer som danner levende natur." Derfor bør biologisk mangfold vurderes på tre nivåer. Biologisk mangfold i artsnivå dekker hele spekteret av arter på jorden fra bakterier og protozoer til riket av flercellede planter, dyr og sopp. I en finere skala inkluderer biologisk mangfold det genetiske mangfoldet av arter generert både av geografisk fjerne populasjoner og av individer innenfor samme populasjon. Biologisk mangfold omfatter også mangfoldet av biologiske samfunn, arter, økosystemer dannet av samfunn og samspillet mellom disse nivåene.

For fortsatt overlevelse av arter og natursamfunn er alle nivåer av biologisk mangfold nødvendig, og alle er viktige for mennesker. Artsmangfold demonstrerer rikdommen av evolusjonære og økologiske tilpasninger av arter til ulike miljøer. Artsmangfold tjener som en kilde til ulike naturressurser for mennesker. For eksempel produserer tropiske regnskoger, med sitt rike utvalg av arter, et bemerkelsesverdig utvalg av plante- og dyreprodukter som kan brukes til mat, konstruksjon og medisin. Genetisk mangfold er nødvendig for enhver art for å opprettholde reproduktiv levedyktighet, motstand mot sykdom og evnen til å tilpasse seg endrede forhold. Det genetiske mangfoldet av tamme dyr og kultiverte planter er spesielt verdifullt for de som jobber med avlsprogrammer for å opprettholde og forbedre moderne jordbruksarter.

Mangfold på fellesskapsnivå representerer artens kollektive respons på ulike forhold miljø. Biologiske samfunn som finnes i ørkener, stepper, skoger og flomsletter opprettholder kontinuiteten til normal økosystemfunksjon ved å sørge for "vedlikehold", slik som flomkontroll, jorderosjonskontroll og luft- og vannfiltrering.

5. Struktur og nivåer av biologisk mangfold

På hvert nivå av biologisk mangfold – genetisk mangfold, arter og samfunn (økosystem) – studerer forskere mekanismene som endrer eller opprettholder mangfoldet.

5.1. Genetisk mangfold

Genetisk mangfold er mengden genetisk informasjon som finnes i genene til organismene som bor på jorden.

Genetisk intraspesifikk mangfold er ofte gitt av den reproduktive atferden til individer i en populasjon. En populasjon er en gruppe individer av samme art som utveksler genetisk informasjon med hverandre og produserer fruktbart avkom. En art kan inneholde en eller flere distinkte populasjoner. En befolkning kan bestå av noen få individer eller millioner.

Individer i en populasjon er vanligvis genetisk forskjellige fra hverandre. Genetisk mangfold skyldes at individer har litt forskjellige gener – seksjoner av kromosomer som koder for visse proteiner. Varianter av et gen er kjent som dets alleler. Forskjeller oppstår fra mutasjoner - endringer i DNA som finnes i kromosomene til et bestemt individ. Alleler av et gen kan ha forskjellige effekter på utviklingen og fysiologien til et individ. Oppdrettere av plantesorter og dyreraser, ved å velge spesifikke genvarianter, skaper høytytende, skadedyrbestandige arter, som kornavlinger (hvete, mais), husdyr og fjørfe.

Genetisk mangfold i en populasjon bestemmes av både antall gener med mer enn ett allel (kalt polymorfe gener) og antall alleler av hvert polymorft gen. Eksistensen av et polymorft gen fører til opptreden i populasjonen av heterozygote individer som mottar forskjellige alleler av genet fra foreldrene. Genetisk variasjon gjør at arter kan tilpasse seg miljøendringer, som for eksempel stigende temperaturer eller utbrudd av en ny sykdom. Generelt er det slått fast at sjeldne arter har mindre genetisk mangfold enn utbredte, og følgelig er de mer utsatt for trusselen om utryddelse når miljøforholdene endres.

5.2. Artsmangfold

Artsmangfoldet omfatter hele spekteret av arter som lever på jorden. Det er to hoveddefinisjoner av artsbegrepet. For det første: en art er en samling individer som skiller seg fra andre grupper i visse morfologiske, fysiologiske eller biokjemiske egenskaper. Dette morfologisk definisjon snill. Forskjeller i DNA-sekvens og andre molekylære markører blir nå i økende grad brukt for å skille mellom arter som er nesten identiske i utseende (som bakterier). Den andre definisjonen av en art er et sett med individer som fri avling forekommer mellom, men det er ingen avling med individer av andre grupper (biologisk definisjon av en art).

Den morfologiske definisjonen av arter brukes ofte i taksonomi, det vil si av systematiske biologer som spesialiserer seg på å identifisere nye arter og klassifisere arter. Den biologiske definisjonen av arter er ofte brukt i evolusjonsbiologien, siden den er mer basert på målbare genetiske forhold enn på noen subjektivt skillelige fysiske egenskaper. Men i praksis er det ganske vanskelig å bruke en biologisk definisjon av en art, siden det krever kunnskap om individers evne til å blande seg, og dette er vanligvis vanskelig å få informasjon. Som et resultat ble praktiserende biologer tvunget til å lære å skille biologiske arter av utseendet deres, noen ganger kalte dem "morfoarter" eller andre lignende termer inntil taksonomer tildelte dem offisielle latinske navn.

Manglende evne til klart å skille en art fra en annen på grunn av lignende egenskaper eller resulterende forvirring i vitenskapelige navn reduserer ofte effektiviteten av artsbeskyttelsesinnsatsen.

Det er vanskelig å skrive klare, effektive lover for å beskytte en art hvis det ikke er klart hvordan man nøyaktig identifiserer den. Derfor gjenstår det fortsatt mye arbeid for å systematisere og klassifisere alle artene som finnes i verden. Taksonomer har beskrevet bare 10–30 % av verdens arter, og mange kan bli utryddet før de blir beskrevet. For raskt å løse dette problemet, er det nødvendig å trene mange taksonomer, spesielt å arbeide i tropene, som er rike på arter.

Vanskeligheter knyttet til å beskrive arter som er nye for vitenskapen, tvinger oss til å anslå deres totale antall med forsiktighet. Antall arter av dyr og planter kjent for vitenskapen har økt fra 11 tusen på C. Linnés tid til 2 millioner i dag og fortsetter å vokse. Forskere beskriver og navngir stadig nye arter av dyr, planter og mikroorganismer. Ingen kan gi det nøyaktige antallet arter som lever på planeten vår, men det er kjent at antallet dyrearter betydelig overstiger antall arter av planter, sopp og bakterier. Det er også kjent at blant dyr leder insekter i antall registrerte arter. Deres mangfold er slik at i antall arter overgår de ikke bare alle andre dyr, men også planter og mikroorganismer kombinert. I planteriket holder angiospermene, eller blomstrende planter, trygt håndflaten.

5.3. Mangfold av økosystemer

Økosystemmangfold refererer til de forskjellige habitatene, biotiske samfunnene og økologiske prosessene i biosfæren, samt det enorme mangfoldet av habitater og prosesser i et økosystem.

Kvantitative indikatorer for biologisk mangfold i økosystemer varierer sterkt avhengig av påvirkningen ulike faktorer. Det skal bemerkes at biocenosen inkluderer ikke bare arter som stadig lever i økosystemet, men også arter som bare tilbringer deler av tiden sin i det. Livssyklus(for eksempel mygglarver, øyenstikkere).

Artssammensetningen og generelt mangfoldet av en biocenose kan bare beskrives på et bestemt tidspunkt, siden artsrikdommen endres som følge av prosessene med innvandring og eliminering av arter som kontinuerlig forekommer i biocenosen.

Tidsfaktoren tas i en eller annen grad hensyn til i miljøovervåkingstjenester. Derfor krever spesielt hydrobiologiske overvåkingsprogrammer i Russland obligatorisk analyse i forskjellige årstider og vurdering av tilstanden til vannforekomster basert på data innhentet i vår-, sommer- og høstperioder.

I hvert øyeblikk av tiden har biocenosen en viss artsrikdom.

En av komponentene i det naturlige miljøet er avlastningen av jordoverflaten, som eksisterer i sin kontinuerlige variasjon på grensen til tre naturlige skjell, eller kuler, på planeten vår - jordskorpen, eller litosfæren, atmosfæren og hydrosfæren. jordens overflate med sitt relieff - pittoreske eller harde fjell, store sletter langs hvilke elver jevnt slynger seg, sanddyner og sandrygger av ørkener, høyfjellsbreer - er det en arena for liv, en av de viktigste komponentene i biosfæren.

Jo mer varierte miljøforholdene er i en gitt region, jo mer tid organismer har til disposisjon for evolusjonære transformasjoner, jo mer mangfoldig er artssammensetningen deres. Lettelse og geologisk struktur kan skape en rekke forhold innenfor områder med homogent klima. I kuperte områder bestemmer skråningen og eksponeringen temperaturen og fuktighetsinnholdet i jorda. I bratte skråninger drenerer jorda godt, noe som ofte fører til mangel på fuktighet for planter, selv om jorda i nærliggende lavtliggende områder er mettet med fuktighet. I tørre strøk, i flomsletter og langs elveleier kan man ofte se velutviklede skogsamfunn, som står i skarp kontrast til den omkringliggende ørkenvegetasjonen. De varme, tørre, sørvendte åssidene vokser andre treslag enn de kalde, våte nordvendte. Bølgende terreng er ofte forbundet med landskapsskjønnhet, noe som betyr at det er hjemsted for rike og mangfoldige samfunn. Det pittoreske landskapet inspirerer alltid til beundring. Dette er en av grunnene til at fjell eller bredden av favorittvannene fungerer som massepilegrimsreiser for naturelskere.

Hvert landskap kloden gjennomgår endringer under påvirkning av klimatiske forhold. Stor innflytelse på dem flora. Landskap i all deres mangfold har blitt dannet over mange årtusener og som et resultat av menneskelig aktivitet. De er i stadig endring på grunn av den konstante jakten på effektive former for arealbruk og gruvedrift. Mennesket bygger byer og legger veier. Dermed består landskap av en rekke natur- og kulturelementer. De legemliggjør det kollektive minnet om naturen og de som bor i den, og danner et komplekst element i miljøet.

6. Kvantitative indikatorer for biologisk mangfold

6.1. Biodiversitetsregnskap

Mangfoldsinventarer på økosystemnivå utføres ofte ved bruk av fly- eller satellittfotografering. Dette gjør at vi kan tegne et fullstendig bilde av mangfoldet av økosystemer og landskapstrekk, samt trekke foreløpige konklusjoner om mulig artsmangfold. For mer nøyaktig å vurdere mangfold på artsnivå, er det nødvendig å bestemme artsrikdom, det vil si å ta hensyn til alle arter som finnes i et gitt område (antall arter som er tildelt et gitt område for sammenligning). Det er imidlertid åpenbart at jo større territorium, jo større territorium større antall arter vil forskeren kunne registrere, derfor er det ved vurdering av artsrikdom nødvendig å ta hensyn til hyppigheten av forekomst av arter. På et område på 4 m2 vokser således 35 arter av karplanter på et nøye vedlikeholdt beite. Samme antall arter kan finnes på samme område av jomfruelig land, men hvis vi begrenser søkeområdet til 1 m2, vil vi kun kunne registrere 25 plantearter, siden mange arter finnes her sjeldnere. I et forlatt beitemark forsvinner mange karplanter, så artsrikdomsnivået her er lavere enn i en tomt med jomfrueng.

Forsøk på å beskrive strukturen til et komplekst naturlig samfunn med en enkelt indikator, for eksempel artsrikdom, er uholdbare på grunn av tap av verdifull informasjon om sjeldenheten til noen arter og vanligheten til andre. Indeksen (indikatoren) over artsmangfold tar hensyn til hvordan totalt antall arter i samfunnet, og forholdet mellom overflod av forskjellige arter. Den beregnes ved å bestemme for hver art andelen av dens individer av det totale antallet individer i samfunnet.

Å måle mangfold på genetisk nivå er vanskeligere. Til dette formål brukes tradisjonelt eksterne arvelige egenskaper av arter. Basert på disse egenskapene skilles diskrete grupper av individer innenfor arten. Denne typen individuell variasjon kalles polymorfisme. For eksempel, på marihønas elytra er det pigmentmønstre som er karakteristiske for hvert individ. Denne arten er utbredt, den finnes i Sibir, Kina, den koreanske halvøya og Japan. I Vest- og Sentral-Sibir dominerer svarte individer, og lenger øst blir bestanden mer polymorf, gule biller med svarte flekker finnes i økende grad i den.

6.2. Biologisk mangfold og «artsrikdom»

Enhver strategi for å bevare biologisk mangfold krever en klar forståelse av hvor mange arter det finnes og hvordan disse artene er fordelt. Til dags dato er 1,5 millioner arter beskrevet. Minst dobbelt så mange arter forblir ubeskrevne, for det meste insekter og andre tropiske leddyr. Vår kunnskap om antall arter er ikke presis, siden mange ikke-prangende dyr ennå ikke har blitt kjent med taksonomer. For eksempel er små edderkopper, nematoder, jordsopp og insekter som lever i kronene til tropiske skogtrær vanskelig å studere.

Disse lite studerte gruppene kan telle hundrevis og tusenvis, til og med millioner av arter. Bakterier er også svært dårlig studert. På grunn av vanskeligheter med å dyrke og identifisere dem, har mikrobiologer lært å identifisere bare rundt 4000 arter av bakterier. Forskning i Norge på DNA-testing av bakterier viser imidlertid at det finnes mer enn 4000 bakteriearter i ett gram jord, og omtrent like mange finnes i marine sedimenter. Et slikt stort mangfold, selv i små prøver, innebærer eksistensen av tusenvis eller til og med millioner av ennå ubeskrevne bakteriearter. Moderne forskning prøver å bestemme forholdet mellom utbredte bakteriearter og regionale eller lokaliserte arter.

Mangelen på komplette samlinger tillater oss ikke pålitelig å bedømme antall arter som lever i marine miljøer. Det marine miljøet har blitt en slags grense for vår kunnskap om biologisk mangfold. Ja absolutt en ny gruppe dyr, Loricifera, ble først beskrevet i 1983 fra prøver samlet på store dyp. En annen ny gruppe små skapninger, Cycliophora, funnet i munnregionen til hummer, ble først beskrevet i 1995. I 1999 ble verdens største bakterie, på størrelse med et fruktflueøye, oppdaget utenfor kysten av Namibia. Det er utvilsomt mange flere som ikke er beskrevet. marine arter venter i vingene.

Til nå, sammen med individuelle arter, oppdages helt nye biologiske samfunn, spesielt på ekstremt avsidesliggende eller utilgjengelige steder for mennesker. Spesielle studiemetoder har gjort det mulig å identifisere slike uvanlige samfunn, først og fremst i dyphavet og i skogtak:

Ulike samfunn av dyr, først og fremst insekter, tilpasset for livet i kronene til tropiske trær; de har praktisk talt ingen forbindelse med jorden. For å trenge gjennom skogens tak, i fjor Forskere installerer observasjonstårn i skoger og strekker hengende stier gjennom tretoppene.

På bunnen av dyphavet, som fortsatt er dårlig forstått på grunn av tekniske vanskeligheter med å transportere utstyr og mennesker i høytrykk vann, er det unike samfunn av bakterier og dyr dannet nær dyphavs geotermiske kilder. Tidligere ukjente aktive bakterier er funnet selv i fem hundre meter med marine sedimenter, hvor de utvilsomt spiller en viktig kjemisk og energisk rolle i dette komplekse økosystemet.

Takket være moderne boreprosjekter er det funnet ulike bakteriesamfunn under jordoverflaten, ned til 2,8 km dyp, med tettheter på opptil 100 millioner bakterier per g stein. Den kjemiske aktiviteten til disse samfunnene studeres aktivt i forbindelse med leting etter nye forbindelser som potensielt kan brukes til å ødelegge giftige stoffer, samt å svare på spørsmålet om muligheten for eksistensen av liv på andre planeter.

Artsrikdommen til forskjellige klimatiske og geografiske soner er veldig forskjellig.

De rikeste artene er tropiske regnskoger, korallrev, store tropiske innsjøer og dype hav. Det er også et stort biologisk mangfold i de tørre tropiske områdene med sine løvskoger, krattbusker, savanner, prærier og ørkener. På tempererte breddegrader er buskdekkede områder med en middelhavsklimatype preget av høye rater. De finnes i Sør-Afrika, Sør-California og sørvest i Australia. Tropiske regnskoger er først og fremst preget av et eksepsjonelt mangfold av insekter. På korallrev og i dyphavet skyldes mangfoldet et mye bredere spekter av systematiske grupper. Mangfoldet i havene er knyttet til deres enorme alder, gigantiske områder og stabiliteten i dette miljøet, samt med de unike typene bunnsedimenter. Det bemerkelsesverdige mangfoldet av fisk i store tropiske innsjøer og fremveksten av unike arter på øyer skyldes evolusjonær stråling i isolerte produktive habitater.

Korallrev er også en fantastisk konsentrasjon av arter. Kolonier av små dyr kalt polypper bygger store koralløkosystemer som i kompleksitet og biologisk mangfold kan sammenlignes med tropiske regnskoger. Den største i verden korallrev– Great Barrier Reef – utenfor østkysten av Australia, dekker et område på rundt 349 tusen km2. Great Barrier Reef inneholder omtrent 300 arter av koraller, 1500 arter av fisk, 4000 arter av skalldyr og 5 arter av skilpadder, og gir hekkeplasser for 252 arter av fugler. Great Barrier Reef er hjemsted for omtrent 8 % av verdens fiskearter, selv om det bare utgjør 0,1 % av det totale havoverflatearealet.

Artsrikdommens tilstand avhenger også av de lokale trekk ved topografi, klima, miljø og geologisk alder i området. I terrestriske samfunn øker artsrikdommen vanligvis med synkende høyde, økende solstråling og økt nedbør. Artsrikdommen har en tendens til å være høyere i områder med kompleks topografi, noe som kan gi genetisk isolasjon og dermed lokal tilpasning og spesialisering. For eksempel kan en stillesittende art som lever på isolerte fjelltopper over tid utvikle seg til flere forskjellige arter, hver tilpasset spesifikke fjellforhold. I områder med høy geologisk kompleksitet, en rekke klart definerte jordforhold, følgelig dannes forskjellige samfunn, tilpasset en eller annen type jord. I den tempererte sonen er stor floristisk rikdom typisk for den sørvestlige delen av Australia, Sør-Afrika og andre områder med middelhavsklima med sine milde, våte vintre og varme, tørre somre. Artsrikdommen i busk- og gresssamfunn her skyldes en kombinasjon av betydelig geologisk alder og komplekst terreng. I det åpne hav oppstår den største artsrikdommen der ulike strømmer møtes, men grensene for disse områdene har en tendens til å være ustabile over tid.

Artsmangfoldet til nesten alle grupper av organismer øker mot tropene. For eksempel er Thailand hjem til 251 arter av pattedyr, mens Frankrike er hjem til bare 93, til tross for at områdene i begge land er omtrent like.

Antall ferskvannsinsekter i tropiske skoger er 3-6 ganger større enn i tempererte skoger. Tropiske skoger inneholder det største antallet pattedyrarter på jorden per arealenhet. I de tropiske regnskogene i Latin-Amerika finnes 40-100 treslag per hektar, mens det i det østlige Nord-Amerika er 10-30 arter.

I marint miljø Det samme utbredelsesmønsteret er observert som på land. Dermed overstiger antallet ascidiske arter i Arktis knapt 100, og i tropene er det mer enn 600.

6.3. Måling av biologisk mangfold

I tillegg til definisjonen av biologisk mangfold som er nærmest de fleste biologer, som antall arter som lever i et bestemt territorium, er det mange andre definisjoner knyttet til mangfoldet av biologiske samfunn på forskjellige hierarkiske nivåer i deres organisasjon og på forskjellige geografiske skalaer . Disse definisjonene brukes for å teste teorien om å øke mangfoldet ved ulike nivåer fører til økt stabilitet, produktivitet og motstand i lokalsamfunn mot invasjon av fremmede arter. Antall arter i et bestemt samfunn beskrives vanligvis som artsrikdom eller alfa-mangfold og brukes til å sammenligne biologisk mangfold på tvers av ulike geografiske regioner eller biologiske samfunn.

Ved vurdering av alfa-diversitet tas to faktorer i betraktning: artsrikdom Og jevnhet i artsoverflod(jevn fordeling av arter i henhold til deres overflod i samfunnet).

Beta-mangfold karakteriserer i hvilken grad habitater eller prøver er forskjellige eller like når det gjelder artssammensetning, og noen ganger artsmengde. Dette begrepet ble laget av Whittaker i 1960. En av de vanlige tilnærminger Mot etablering av beta-mangfold – vurdere endringer i artsmangfold langs en miljøgradient. En annen måte å bestemme det på er å sammenligne artssammensetningen til forskjellige samfunn. Jo færre vanlige arter det er i samfunn eller på forskjellige punkter langs en gradient, jo høyere er beta-diversiteten. Denne veien brukes i enhver studie som undersøker i hvilken grad artssammensetningen av prøver, habitater eller samfunn er forskjellig. Sammen med mål på iboende habitatmangfold kan beta-mangfold brukes til å gi innsikt i det totale mangfoldet av forhold i et gitt område. Beta-mangfoldet er høyt hvis for eksempel artssammensetningen i mosesamfunnene er vesentlig forskjellig på tvers av alpine enger av tilstøtende topper, men beta-mangfoldet er lavt hvis de fleste av de samme artene opptar hele alpine engbeltet.

For beta-mangfold er likhetsindikatorer basert på mangfoldsmål (Whitaker-mål, Cody-mål, etc.), korrespondanseindikatorer og generalitetsindekser karakteristiske.

Gamma-mangfold er anvendelig over store geografiske skalaer; den tar hensyn til antall arter over et stort område eller kontinent.

Et viktig mål på alfa-mangfold er artsrikhetsindeksen (Margalef artsrikdomsindeks, Menhinik artsrikdomsindeks osv.).

De viktigste potensielle anvendelsene av mangfoldsindekser er naturvern og overvåking. Bruken av mangfoldsestimater i disse områdene er basert på to forutsetninger: 1) artsrike samfunn er mer motstandsdyktige enn artsfattige samfunn; 2) nivået av forurensning er assosiert med en reduksjon i mangfold og en endring i arten av artsmengde. Samtidig brukes vanligvis i naturvern indikatorer for artsrikdom, og i Miljøovervåking- indekser og modeller for artsmengder.

I miljøforskning Mangfoldsindikatorer brukes til en rekke formål. De ble med hell brukt i verkene til MacArthur og hans tilhengere for å studere konkurranse i fugler, metningen og graden av overlapping mellom dem økologiske nisjer. Fuglemangfoldets avhengighet av mangfoldet av visse habitatelementer og andre miljøfaktorer ble avklart.

Jacob oppsummerte i 1975 resultatene fra mange studier av miljøfaktorers innflytelse på mangfoldet av lokalsamfunn og etablerte følgende.

1. Romlig heterogenitet øker mangfoldet.

2. Temperaturheterogenitet kan redusere eller øke mangfoldet avhengig av klimaets alvorlighetsgrad og andre faktorer.

3. Stressende miljøer har en tendens til å være negativt assosiert med mangfold.

4. Med økt konkurranse på relativt kort tid kan mangfoldet avta, men dersom det er tilstede i en periode som er tilstrekkelig til at evolusjonære transformasjoner kan skje (spesiasjon), kan mangfoldet øke.

5. Fiender fungerer som konkurranse, deres effekt på mangfoldet avhenger av intensiteten av deres påvirkning, varighet og på påvirkningen av fiender på konkurranse mellom byttedyr.

6. Påvirkningen av intensiteten av energistrømmen gjennom et samfunn og mengden matressurser kan være svært viktig, men omfanget og retningen av deres innflytelse på mangfold avhenger av mange andre faktorer.

I løpet av suksesjonsperioden kan prosesser i forskjellige retninger oppstå når mangfoldet endres.

Mangfoldsindikatorer brukes når man sammenligner populasjonen til forskjellige stasjoner, sesongdynamikken i lokalsamfunn, for økologisk vurdering av ulike arter, arten av deres utbredelse i ulike habitater, måling av graden av matspesialisering av arter og den forskjellige kvaliteten på en art. ' diett. Mangfoldsindikatorer er også vellykket brukt til å vurdere forurensning av vannforekomster og territorier, spesielt når man sammenligner områder langs forurensningsgradienten til terrestriske økosystemer.

7. Russlands naturressurspotensial.

Russland har en unik rekreasjonspotensial . Landet har skapt en omfattende system av spesielt vernede naturområder av både nasjonal og global betydning, inkludert naturreservater, nasjonal og naturparker, reservater, naturmonumenter, etc. Det totale arealet av alle typer spesielt beskyttede naturområder i Russland ved begynnelsen av 2005 utgjorde 230 millioner hektar, eller 13% av landets territorium.

Mest tradisjonell form territoriell naturvern, som har prioritert betydning for bevaring av biologisk mangfold, er statlig naturreservat. Systemet med statlige reserver, som standarder for uforstyrrede naturlige territorier, er en kilde til velfortjent stolthet for russisk vitenskap og miljøbevegelsen. Nettverket av reserver ble opprettet i løpet av nitti år: det første reservatet - "Barguzinsky" - ble opprettet i 1916, det hundre og første - "Kologrivsky Forest" - i 2006. Det totale arealet av reservene er 1,6% av landets territorium.

Det statlige systemet for nasjonalparker i Den russiske føderasjonen begynte å ta form relativt nylig: den første nasjonalparken - Sotsji - ble dannet i 1983. Fra 1. januar 2005 var det 35 nasjonalparker i landet, som okkuperte 0,41 % av landets areal.

De siste tiårene har antallet og det totale arealet av naturreservater og nasjonalparker økt betydelig. Av landets 101 reservater har 27 internasjonal status som biosfærereservater, 11 er under jurisdiksjonen til konvensjonen om beskyttelse av kultur- og naturarv. Tre nasjonalparker har også status som UNESCOs biosfærereservat.

En uavhengig kategori av verneområder er representert ved botaniske hager og dendrologiske parker. For tiden forener Council of Botanical Gardens of Russia over 100 botaniske hager og dendrologiske parker med forskjellige avdelingstilknytninger. Deres totale areal er omtrent 8 tusen hektar, og antall besøkende overstiger 1 million mennesker i året.

Russlands naturressurser (land, vann, mineral, skog, biologisk, samt rekreasjon og klima) gir et betydelig bidrag til bevaring strategisk sikkerhet i landet, gjøre det mulig å møte økonomiens behov, herunder opprettholde et høyt nivå på eksport av råvarer.

Andelen av næringer og aktiviteter som er direkte knyttet til naturressurskomplekset inkluderer elektrisk kraftindustri, drivstoff, gruvedrift, skogbruk, trebearbeiding og tremasse- og papirindustri, jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, produksjon av byggematerialer, landbruk og vannforvaltning, fiskeri, skogbruk, geologisk utforskning, geodesi, hydrometeorologi - ifølge ekspertestimater utgjør de nå over 30 % av landets BNP. Inkludert ikke-fornybare naturressurser (mineralutvinning og prosessering), er BNP-volumet rundt 20 %. Når man tar hensyn til tverrsektorielle forbindelser, det vil si de viktigste forbrukende og forsynende næringene, samt sfæren for mellomleddstjenester, bør disse estimatene økes.

Bruk, restaurering og beskyttelse av naturressurser fortsetter å tjene som levebrød for en betydelig del av landets befolkning, både direkte arbeidere og medlemmer av deres familier. For eksempel er omtrent hver femte person fra den økonomisk aktive befolkningen i landet kun ansatt i næringer som er direkte knyttet til naturressurskomplekset. Tatt i betraktning relaterte bransjer og aktiviteter, samt familiemedlemmer, øker dette tallet flere ganger.

I absolutte termer totalsum naturlige ressurser svinger, iflg ulike organisasjoner Og ekspertvurderinger avhengig av prinsippene og beregningsmetodene som brukes, fra flere hundre billioner til flere kvadrillioner rubler i nåværende priser.

I 1999–2002 Innenfor rammen av Statens statistikkkomité i Russland, med involvering av ansatte ved andre avdelinger og vitenskapelige divisjoner, ble eksisterende estimater av ulike komponenter av landets nasjonale rikdom analysert. Spesifikke statistiske data utarbeidet av spesialister fra ulike avdelinger (organisasjoner) og publisert i innenlandske publikasjoner ble studert. Som en del av naturressurskomponenten kommer en stor (absolutt) del av verdien fra mineralreserver.

De ovennevnte estimatene gjenspeiler resultatene av et av stadiene av langsiktig og teoretisk og praktisk komplekst arbeid med en omfattende vurdering av Russlands nasjonale rikdom og rollen til naturlige (materielle ikke-produserte) eiendeler i den. Resultatene av beregningene er langt fra tvetydige og skyldes i stor grad mangelen på en akseptabel enhetlig metodikk for å vurdere naturressurskomponenten i Russlands nasjonalformue.

Generalisering av veiledende data innhentet av Institutt for økonomi ved det russiske vitenskapsakademiet ved å bruke metoden til Verdensbankspesialister gjør det mulig å evaluere russiske naturressurser sammenlignet med andre land (på grunn av kompleksiteten i økonomisk vurdering, vann, rekreasjons- og mest av biologiske ressurser). Disse dataene viser også at mens naturkapitalen i de fleste land er dominert av land og skog, og mineralressurser utgjør en femte til sjette del, er bidraget fra mineralressurser i Russland omtrent to tredjedeler.

Materialene i denne delen vitner om Russlands unike natur og ressursbegavelse. Imidlertid forklarer dette i stor grad den lave effektiviteten av bruken av naturressurser og økonomien som helhet, tradisjonelt orientert mot ubegrenset nasjonal ressursgrunnlag. De spesifikke kostnadene for naturressurser og produsert forurensning per enhet sluttprodukt i Russland er ekstremt høye sammenlignet med økonomisk utviklede land. For eksempel er energiintensiteten til sluttproduktenheter i Russland 2–3 ganger høyere, kostnadene for skogsressurser for produksjon av 1 tonn papir er 4–6 ganger høyere. I tillegg, i løpet av de siste 10 årene, på grunn av nedgangen teknologisk disiplin det er en betydelig økning i energi- og ressursintensiteten til produserte produkter (med 20–60 %). Energiforbruket per enhet av BNP økte med 25 %, vannintensiteten med 20 %. Spesifikke utslipp av svoveloksider som fører til sur nedbør og nedbrytning av økosystemer, i Russland er 20 ganger høyere enn i Japan og Norge, og omtrent 6–7 ganger høyere enn i Tyskland og Frankrike. Utslipp drivhusgasser overgå lignende indikatorer i utviklede land med 3–4 ganger.

Effektiv bruk av naturressurspotensialet bør tjene som grunnlag for den jevne transformasjonen av økonomien i landet vårt i nasjonale interesser, forskyvning av den økonomiske basen fra naturutnyttende industrier til dyp prosessering av råvarer og materialer, høyteknologiske industrier, tjenestesektoren osv.

Naturressursblokken er fortsatt den sentrale faktoren i utviklingen av staten i nær fremtid.

For å nå målene om bærekraftig miljøforvaltning er det nødvendig:

- utføre en økonomisk, og fremfor alt matrikkel, vurdering av hele settet av naturressurser på landets territorium;

– fastsette rettigheter og regler for bruk av naturgjenstander;

– bruke kreativt Utenlandsk erfaring lovgivende, økonomisk og miljøaspekter bruk naturlig potensial;

– utvikle systemer med moderne økonomiske og juridiske mekanismer for miljøstyring.

SPØRSMÅL TIL SELVKONTROLL

1. Hvem og når brukte uttrykket "biologisk mangfold" for første gang?

2. Når og hvor kom begrepet "biologisk mangfold" inn i bred vitenskapelig bruk?

3. Hva er konvensjonen om biologisk mangfold?

4. Betydningen av biologisk mangfold for biosfæren og mennesker.

5. Hvilken spesialvitenskap omhandler studiet av biologisk mangfold?

6. Definer begrepet "biologisk mangfold".

7. Hvilke nivåer av biologisk mangfold kjenner du til?

8. Hvilke metoder brukes for å redegjøre for biologisk mangfold?

9. Hva bestemmer tilstanden til «artsrikdom»?

10. Hvordan vurderes biologisk mangfold?

11. Beskriv alfa-, beta- og gammadiversitet.

12. Hvilken anvendt verdi har en vurdering av biologisk mangfold?

FOREDRAG nr. 6.7

JORDØKOLOGI

EMNE:

Biologisk mangfold- forkortelse for "biologisk mangfold" - betyr mangfoldet av levende organismer i alle dets manifestasjoner: fra gener til biosfæren. Mye oppmerksomhet begynte å bli gitt til studier, bruk og bevaring av biologisk mangfold etter at mange stater undertegnet konvensjonen om biologisk mangfold (FNs konferanse om miljø og utvikling, Rio de Janeiro, 1992).

Det er tre hoved type biologisk mangfold:

- genetisk mangfold, som reflekterer intraspesifikk mangfold og på grunn av variasjonen til individer;

- artsmangfold, som gjenspeiler mangfoldet av levende organismer (planter, dyr, sopp og mikroorganismer). For tiden er rundt 1,7 millioner arter beskrevet, selv om deres totale antall, ifølge noen estimater, er opptil 50 millioner;

- mangfold av økosystemer dekker forskjeller mellom økosystemtyper, habitatmangfold og økologiske prosesser. De bemerker mangfoldet av økosystemer ikke bare i strukturelle og funksjonelle komponenter, men også i skala - fra mikrobiogeocenose til biosfæren;

Alle typer biologisk mangfold sammenkoblet: Genetisk mangfold gir artsmangfold. Mangfoldet av økosystemer og landskap skaper forutsetninger for dannelse av nye arter. Økende artsmangfold øker det generelle genetiske potensialet til levende organismer i biosfæren. Hver art bidrar til mangfold - fra dette synspunktet er det ingen ubrukelige eller skadelige arter.

Fordeling arter er ujevnt fordelt over planetens overflate. Variasjon av arter i naturlige miljøer habitatet er maksimalt i den tropiske sonen og avtar med økende breddegrad. De rikeste økosystemene i artsmangfold er tropiske regnskoger, som opptar omtrent 7 % av planetens overflate og inneholder mer enn 90 % av alle arter.

I jordens geologiske historie har biosfæren stadig gjennomgått oppkomst og forsvinning av arter- alle arter har en begrenset levetid. Utryddelsen ble kompensert av fremveksten av nye arter, og som et resultat økte det totale antallet arter i biosfæren. Utryddelse av arter er en naturlig evolusjonsprosess som skjer uten menneskelig innblanding.

For tiden, under påvirkning av menneskeskapte faktorer, er det reduksjon biologisk mangfold på grunn av eliminering (utryddelse, ødeleggelse) av arter. I forrige århundre, under påvirkning menneskelig aktivitet hastigheten på utryddelse av arter var mange ganger høyere enn naturlig (ifølge noen estimater, 40 000 ganger). Det er en irreversibel og ukompensert ødeleggelse av planetens unike genpool.

Eliminering av arter som følge av menneskelig aktivitet kan forekomme i to retninger- direkte utryddelse (jakt, fiske) og indirekte (ødeleggelse av habitat, forstyrrelse av trofiske interaksjoner). Overfiske er den mest åpenbare direkte årsaken til artsnedgang, men det har en mye lavere innvirkning på utryddelse enn indirekte årsaker til habitatendringer (som kjemisk forurensning av en elv eller avskoging).

Mangfold av biotisk dekke, eller biologisk mangfold, er en av faktorene for optimal funksjon av økosystemene og biosfæren som helhet. Biologisk mangfold sikrer økosystemenes motstand mot ytre stressfaktorer og opprettholder en væskebalanse i dem. Levende ting skiller seg fra ikke-levende ting i utgangspunktet med flere størrelsesordener i større mangfold og evnen til ikke bare å bevare dette mangfoldet, men også å øke det betydelig etter hvert som evolusjonen skrider frem. Generelt kan utviklingen av livet på jorden betraktes som en prosess for å strukturere biosfæren, en prosess for å øke mangfoldet av levende organismer, former og nivåer av deres organisasjon, prosessen med fremveksten av mekanismer som sikrer stabiliteten til å leve systemer og økosystemer i de stadig skiftende forholdene på planeten vår. Det er økosystemenes evne til å opprettholde balanse, ved å bruke arvelig informasjon fra levende organismer, som gjør biosfæren som helhet og lokale økosystemer til material-energisystemer i full forstand.

På dette bildet ser vi mange plantearter som vokser sammen i en eng i flomsletten til elven. Budyumkan i sørøst Chita-regionen. Hvorfor trengte naturen så mange arter på en eng? Dette er hva dette foredraget handler om.

Russisk geobotaniker L.G. Ramensky i 1910 formulerte han prinsippet om arters økologiske individualitet – et prinsipp som er nøkkelen til å forstå rollen til biologisk mangfold i biosfæren. Vi ser at i hvert økosystem lever mange arter sammen samtidig, men vi tenker sjelden på den økologiske betydningen av dette. Økologisk individualitet plantearter som lever i samme plantesamfunn i samme økosystem gjør at samfunnet raskt kan omstruktureres når ytre forhold endres. For eksempel, i en tørr sommer i dette økosystemet, spilles hovedrollen i å sikre den biologiske syklusen av individer av art A, som er mer tilpasset livet under forhold med fuktighetsmangel. I et vått år er individer av art A ikke på sitt optimale og kan ikke sikre den biologiske syklusen under endrede forhold. I dette året begynner individer av art B å spille hovedrollen i å sikre den biologiske syklusen i dette økosystemet. Det tredje året viste seg å være kjøligere, under disse forholdene kan verken art A eller art B sikre full bruk av det økologiske potensialet til dette økosystemet. Men økosystemet bygges raskt opp igjen, siden det inneholder individer av art B, som ikke trenger varmt vær og fotosyntetiserer godt ved lave temperaturer.

Hver type levende organisme kan eksistere i et visst verdiområde eksterne faktorer. Utenfor disse verdiene dør individer av arten. I diagrammet ser vi grensene for utholdenhet (toleransegrenser) for en art i henhold til en av faktorene. Innenfor disse grensene er detoptimal sone, den mest gunstige for arten, og to soner med undertrykkelse. Regel L.G. Ramensky om den økologiske individualiteten til arter uttaler at grensene for utholdenhet og optimale soner for forskjellige arter som lever sammen ikke faller sammen.

I naturen finner vi mange faktorer eller mekanismer som gir og opprettholder et høyt artsmangfold i lokale økosystemer. Først av alt inkluderer slike faktorer overdreven reproduksjon og overproduksjon av frø og frukt. I naturen produseres frø og frukt hundrevis og tusenvis av ganger mer enn det som er nødvendig for å ta igjen det naturlige tapet på grunn av for tidlig død og død av alderdom.

Takket være tilpasninger for å spre frukt og frø over lange avstander, ender rudimentene til nye planter ikke bare i de områdene som er gunstige for deres vekst nå, men også i de hvis forhold er ugunstige for vekst og utvikling av individer av disse artene . Likevel spirer disse frøene her, eksisterer i en deprimert tilstand i noen tid og dør. Dette skjer så lenge miljøforholdene er stabile. Men hvis forholdene endrer seg, som tidligere var dømt til døden, begynner frøplanter av arter som er uvanlige for dette økosystemet å vokse og utvikle seg her, og går gjennom hele syklusen av deres ontogenetiske (individuelle) utvikling. Økologer sier at i naturen er det det kraftige presset av livets mangfold til alle lokale økosystemer.

Generell genpool av vegetasjonsdekke av et landskapsområde– dets flora-lokale økosystemer i dette området brukes mest nøyaktig på grunn av presset fra biologisk mangfold. Samtidig er lokale økosystemer i artsmessig bli rikere. Under deres dannelse og omstrukturering utføres det økologiske utvalget av passende komponenter fra et større antall kandidater, hvis kimene havnet i et gitt habitat. Dermed øker sannsynligheten for dannelsen av et økologisk optimalt plantesamfunn.

En faktor i stabiliteten til et lokalt økosystem er således ikke bare mangfoldet av arter som lever i dette lokale økosystemet, men også mangfoldet av arter i naboøkosystemer hvorfra introduksjon av bakterier (frø og sporer) er mulig. Dette gjelder ikke bare planter som fører en knyttet livsstil, men enda mer for dyr som kan flytte fra et lokalt økosystem til et annet. Mange dyrearter, selv om de ikke spesifikt tilhører noe lokalt økosystem (biogeocoenosis), spiller likevel en viktig økologisk rolle og deltar i å sikre den biologiske syklusen i flere økosystemer samtidig. Dessuten kan de fremmedgjøre biomasse i ett lokalt økosystem og kaste ut ekskrementer i et annet, og stimulere vekst og utvikling av planter i dette andre lokale økosystemet. Noen ganger kan slik overføring av materie og energi fra ett økosystem til et annet være ekstremt kraftig. Denne strømmen forbinder helt forskjellige økosystemer.

Artsmangfold og mangfold av livsformer eller økobiomorfer er ikke det samme. Jeg vil demonstrere dette med dette eksemplet. I en eng kan det være 2-3 ganger flere arter, slekter og plantefamilier enn i en mørk barskog. Når det gjelder økobiomorfer og synusier, viser det seg imidlertid at biologisk mangfold i den mørke barskogen som økosystem er mye høyere enn biodiversiteten til enga som økosystem. I enga har vi 2-3 klasser økobiomorfer, og i den mørke barskogen er det 8-10 klasser. Det er mange arter i engen, men alle tilhører enten den økobiomorfe klassen av flerårige mesofytiske sommergrønne gress, eller til klassen av ettårige gress, eller til klassen av grønne moser. I skogen er forskjellige klasser av økobiomorfer: mørke bartrær, løvtrær, løvbusker, løvbusker, flerårige mesofytiske sommergrønne gress, grønne moser, epigeiske lav, epifytiske lav.

Biodiversiteten til organismer i biosfæren er ikke begrenset til mangfoldet av taxa og mangfoldet av økobiomorfer av levende organismer. For eksempel kan vi befinne oss i et område som er helt okkupert av ett lokalt elementært økosystem - en høymyr eller en fuktig orskog ved munningen av en stor elv. I et annet område, på et territorium av samme størrelse, vil vi møte minst 10-15 typer lokale elementære økosystemer. Økosystemer av bartrær-bredbladskoger i bunnen av elvedalene er naturlig erstattet her av økosystemer av sedertre-eik blandet buskskog i de sørlige slake skråningene av fjellet, lerke-eik blandet gressskoger i de nordlige slake skråningene av fjellene, granskogene i den øvre delen av de nordlige bratte skråningene av fjellet og økosystemene steppeenger og klumpvegetasjon i de bratte sørsidene av fjellene. Det er ikke vanskelig å forstå hva det er intralandskapsmangfold av økosystemer bestemmes ikke bare av mangfoldet av deres arter og økobiomorfer, men også mangfold av økologisk landskapsbakgrunn, assosiert først og fremst med mangfoldet av relieffformer, variasjonen av jordsmonn og underliggende bergarter.

Prosessene for utryddelse av arter i biosfæren kompenseres av prosessene med artsdannelse. Hvis balansen mellom disse to prosessene blir forstyrret til fordel for utryddelse, vil jorden mest sannsynlig lide skjebnen til Venus - det vil si en atmosfære fra karbondioksid og vanndamp, overflatetemperatur på ca +200 grader Celsius, fordampet hav og hav. Livet på proteinbasis under slike forhold er selvfølgelig rett og slett umulig. Etter å ha blitt en mektig geologisk kraft, er menneskeheten forpliktet til å ta ansvar ikke bare for fremtiden til sine barn og barnebarn, men også for fremtiden til hele biosfæren. Og denne fremtiden vil i stor grad avhenge av hvor mye prosessen med utryddelse av arter i jordens biosfære henger etter prosessen med dannelse av nye arter.

For regnskapet arter på randen av utryddelse, er røde bøker laget i mange land - lister over sjeldne og truede arter av levende organismer. For å bevare og opprettholde biologisk mangfold opprettes det spesielt vernede områder naturområder- PA-er (reserver, nasjonalparker etc.), genetiske databanker. Bevaring av en individuell art er bare mulig under forutsetning av å beskytte dens habitat med hele komplekset av arter inkludert i det, klimatiske, geofysiske og andre forhold. En spesiell rolle spilles av bevaring av miljødannende arter (byggearter), som danner det indre miljøet i økosystemet. Opprettelsen av verneområder er rettet mot å beskytte ikke bare individuelle arter, men også hele komplekser og landskap.

Reserver tjener også til å evaluere og overvåkning tilstand av biologisk mangfold. Det er ikke noe enhetlig system for å overvåke tilstanden til biologisk mangfold i Russland i dag. Den mest komplette og konstante overvåkingen av endringer i biologisk mangfoldskomponenter utføres i naturreservater. Hvert år utarbeider reservater rapporter om tilstanden til økosystemene ("Chronicles of Nature") - sammendrag av data om tilstanden til verneområder, beskyttede bestander av planter og dyr. Noen reservater har holdt "Chronicles of Nature" i mer enn 50 år, som inkluderer kontinuerlige serier med data om dyretall, biologisk mangfold, økosystemdynamikk, og gir også data om klimaobservasjoner.

Noen av de russiske reservene (18) er en del av det internasjonale nettverket av biosfærereservater, spesielt opprettet for å overvåke tilstanden til biologisk mangfold, klimatiske, biogeokjemiske og andre prosesser i biosfærens skala.

Grunner nødvendighet bevaring biologisk mangfold mange: behovet for biologiske ressurser for å dekke menneskehetens behov (mat, materialer, medisiner osv.), etiske og estetiske aspekter (livet er verdifullt i seg selv), etc. derimot hovedårsaken bevaring av biologisk mangfold er at det spiller en ledende rolle i å sikre bærekraften til økosystemene og biosfæren som helhet (absorpsjon av forurensning, stabilisering av klimaet, tilveiebringelse av livsbetingelser). Biodiversitet utfører en regulerende funksjon i implementeringen av alle biogeokjemiske, klimatiske og andre prosesser på jorden. Hver art, uansett hvor ubetydelig den kan virke, bidrar til å sikre bærekraften til ikke bare det "innfødte" lokale økosystemet, men også biosfæren som helhet.

På dette bildet ser vi mange plantearter som vokser sammen i en eng i flomsletten til elven. Budyumkan i sørøst i Chita-regionen. Hvorfor trengte naturen så mange arter på en eng? Dette er hva dette foredraget handler om.

Hvis vi ser på hvordan ting er i virkelige økosystemer i Primorsky-territoriet, vil vi se det i en barskog-løvskog, for eksempel på et område på 100 kvadratmeter. meter vokser individer av 5-6 arter av trær, 5-7 arter av busker, 2-3 arter av lianer, 20-30 arter av urteaktige planter, 10-12 arter av mose og 15-20 arter av lav. Alle disse artene er økologisk individuelle, og i forskjellige årstider, under forskjellige værforhold, endres deres fotosyntetiske aktivitet sterkt. Disse artene ser ut til å utfylle hverandre, noe som gjør plantesamfunnet som helhet mer økologisk optimalt

Ut fra antall arter av lignende livsformer, med like krav til ytre miljø, som lever i ett lokalt økosystem, kan man bedømme hvor stabile forholdene i dette økosystemet er. Under stabile forhold vil det vanligvis være færre slike arter enn ved ustabile forhold. Hvis værforholdene ikke endrer seg i en årrekke, så behovet for store mengder arter forsvinner. I dette tilfellet bevares arten som under disse stabile forholdene er den mest optimale av alle mulige arter av en gitt flora. Alle de andre blir gradvis eliminert, ute av stand til å motstå konkurransen med ham.

Takket være tilpasninger for å spre frukt og frø over lange avstander, ender rudimentene til nye planter ikke bare i de områdene som er gunstige for deres vekst nå, men også i de hvis forhold er ugunstige for vekst og utvikling av individer av disse artene . Likevel spirer disse frøene her, eksisterer i en deprimert tilstand i noen tid og dør. Dette skjer så lenge miljøforholdene er stabile. Men hvis forholdene endrer seg, som tidligere var dømt til døden, begynner frøplanter av arter som er uvanlige for dette økosystemet å vokse og utvikle seg her, og går gjennom hele syklusen av deres ontogenetiske (individuelle) utvikling. Økologer sier at i naturen (les, i biosfæren) er det det kraftige presset av livets mangfold til alle lokale økosystemer.

Generell genpool av vegetasjonsdekke av et landskapsområde– dets flora-lokale økosystemer i dette området brukes mest nøyaktig på grunn av presset fra biologisk mangfold. Samtidig blir lokale økosystemer rikere på arter. Under deres dannelse og omstrukturering utføres det økologiske utvalget av passende komponenter fra et større antall kandidater, hvis kimene havnet i et gitt habitat. Dermed øker sannsynligheten for dannelsen av et økologisk optimalt plantesamfunn.

Denne grafen (Willy, 1966) viser hvordan antall harer (kurve 1) og antall gauper (kurve 2) i ett av økosystemene endres synkront. Etter hvert som antallet harer øker, med noe forsinkelse, begynner antallet gauper å øke. Ved å øke antallet har gaupa en deprimerende effekt på harebestanden. Samtidig reduseres antallet harer, gauper kan ikke forsyne seg av mat og forlate dette økosystemet eller dø. Presset fra gaupa avtar og antallet hare øker. Jo færre arter av rovdyr og arter av planteetende dyr i et økosystem, jo skarpere svingninger i antall, desto vanskeligere er det for økosystemet å opprettholde balansen. Med et stort antall byttearter og rovdyrarter (se forrige diagram) har svingninger i antall en betydelig mindre amplitude.

For eksempel går trekkfisk, som samler sin biomasse i havet, for å gyte i de øvre delene av elver og bekker, hvor de etter gyting dør og blir mat for stort nummer dyrearter (bjørner, ulv, mange arter av mustelider, mange fuglearter, for ikke å snakke om horder av virvelløse dyr). Disse dyrene lever av fisk og slipper ut ekskrementer i terrestriske økosystemer. Dermed vandrer materie fra havet til land innover i landet og her blir den assimilert av planter og inkludert i nye kjeder av den biologiske syklusen.

Slutt å gå inn i elvene i Fjernøsten for å gyte laks, og om 5-10 år vil du se hvor mye tallene til de fleste dyrearter vil endre seg. Antall dyrearter vil endre seg, og som et resultat vil det begynne endringer i vegetasjonsdekket. En nedgang i antall rovdyrarter vil føre til en økning i antall planteetere. Etter å ha raskt undergravd matforsyningen deres, vil planteetere begynne å dø, og epizootier vil spre seg blant dem. Antall planteetende dyr vil avta, og det vil ikke være noen til å distribuere frøene til noen arter og spise biomassen til andre plantearter. Kort sagt, når rød fisk slutter å komme inn i elvene i Fjernøsten, vil en rekke omstruktureringer begynne i alle deler av økologiske systemer hundrevis og til og med tusenvis av kilometer unna havet.

Og disse grafene (G.F. Gause, 1975) viser hvordan antallet av ciliat-tøffelen (et encellet dyr) (kurve 1) og rov-ciliaten som spiser på ciliat-tøffelen (kurve 2) endres i ett økosystem. De to øverste grafene indikerer at økosystemet er lukket og begrenset i rommet: a - ciliattøffelen har ingen ly; b - tøffelciliaten har et ly. Nedre grafer (c) - økosystemet er åpent; når ugunstige forhold oppstår, kan begge artene gjemme seg eller gå til et annet system. Når gunstige forhold oppstår, kan begge artene komme tilbake.

Dessverre er økologer ennå ikke i stand til å simulere oppførselen til ekte økosystemer under forhold med endringer i visse miljøfaktorer. Og poenget her er ikke bare den ekstreme kompleksiteten til økologiske systemer og mangelen på tilstrekkelig informasjon om deres sammensetning. Det er ingen teori innen økologi som tillater slik modellering. I denne forbindelse, med en kraftig innvirkning på økosystemer, kreves det stor forsiktighet og overholdelse av regelen: "Før du påvirker økosystemet og bringer det ut av balanse, mål syv ganger" og ... ikke skjær det av - gi opp denne innvirkningen. Det tjuende århundre overbeviste oss om at det å beskytte naturlige økosystemer, holde dem i en balansert tilstand, er mye mer fornuftig enn å omskape disse økosystemene og prøve å optimalisere dem.

Det skal sies at for å opprettholde balanse i lokale økosystemer og for deres biogeokjemiske optimalisering, er det ikke det taksonomiske mangfoldet i seg selv som er viktig i henhold til prinsippet "jo flere arter, jo bedre", men funksjonell variasjon, eller mangfold av økobiomorfer. Et mål på det funksjonelle mangfoldet til et økosystem er antall økobiomorfer og synusier av planter, dyr, sopp og mikroorganismer. Måle taksonomisk mangfold er antall arter, slekter, familier og andre høyere taxaer.

Det biologiske mangfoldet på planeten inkluderer genetisk intraspesifikk, arter og økosystemmangfold. Genetisk mangfold skyldes mangfoldet av egenskaper og egenskaper hos individer av samme art, et eksempel er de mange variantene av gresskledde klokkeblomster - mer enn 300 arter og underarter av spett - ca 210 (fig. 1).

Fig. 1 Genetisk mangfold av blåklokke og hakkespett

Artsmangfold er mangfoldet av arter av dyr, planter, sopp, lav og bakterier. I følge resultatene av forskning av biologer publisert i tidsskriftet PLoS Biology i 2011, er antallet beskrevne levende organismer på planeten omtrent 1,7 millioner, og det totale antallet arter er estimert til omtrent 8,7 millioner. Det bemerkes at 86 % er fortsatt å bli oppdaget landinnbyggere og 91% av havets innbyggere. Ifølge biologer for full beskrivelse ukjente arter vil kreve minst 480 år med intensiv forskning. Dermed vil det totale antallet arter på planeten være ukjent i lang tid. Økosystemenes biologiske mangfold avhenger av naturlige og klimatiske forhold, økosystemene kjennetegnes ved struktur og funksjon, etter skala fra mikrobiogeocenose til biosfæren (fig. 2).

Fig.2 Biologisk mangfold av naturlige terrestriske og akvatiske økosystemer

Biologisk mangfold er planetens viktigste naturressurs, som muliggjør bærekraftig utvikling og har viktig miljømessig, sosial, estetisk og økonomisk betydning. Planeten vår kan tenkes som en kompleks flercellet organisme som, gjennom biologisk mangfold, støtter selvorganiseringen av biosfæren, som kommer til uttrykk i dens restaurering og motstand mot negative naturlige og menneskeskapte påvirkninger. Biologisk mangfold lar deg regulere vannstrømmer, kontrollere erosjonsprosessen, danne jord, utføre klimadannende funksjoner og mye mer.

Genetisk intraspesifikk, arter og økosystemmangfold henger sammen. Genetisk mangfold gir artsmangfold, mangfoldet av naturlige økosystemer og landskap skaper betingelser for dannelse av nye arter, og en økning i artsmangfoldet øker den samlede genpoolen i planetens biosfære. Derfor bidrar hver enkelt art til biologisk mangfold og kan ikke være verken gunstig eller skadelig. Hver enkelt art vil utføre visse funksjoner i ethvert økologisk system, og tap av dyr eller planter fører til ubalanse i økosystemet. Og jo flere arter dør ut pga naturlig årsak, jo større ubalanse. Som bekreftelse på dette kan vi sitere ordene til husforskeren Nikolai Viktorovich Levashov, at "... et økologisk system er ikke noe mer enn en balanse mellom alle former og typer levende organismer og deres habitat ...". Man kan ikke annet enn å si seg enig i disse ordene.

Fordelingen av arter over planetens overflate er ujevn, og deres biologiske mangfold i naturlige økosystemer er størst i tropiske regnskoger, og okkuperer 7% av planetens overflate og inneholder opptil 70-80% av alle dyr og planter kjent for vitenskapen. Dette er ikke overraskende, siden tropiske skoger inneholder mange planter, som gir stor mengdeøkologiske nisjer og som en konsekvens et høyt artsmangfold. På innledende stadier dannelsen av planetens økologiske system og før i dag Den naturlige prosessen med fremveksten og forsvinningen av arter har skjedd og fortsetter å skje. Utryddelsen av noen arter ble kompensert av fremveksten av nye arter. Denne prosessen ble utført uten menneskelig innblanding i svært lang tid. Dette faktum bekreftes av det faktum at det i forskjellige geologiske tidsepoker var en prosess med utryddelse og utseende av arter, som vi kan bedømme ut fra de funnet fossiler, avtrykk og spor av livsaktivitet (fig. 3).

Fig. 3 Fossiler av ammonitter og skjell av toskallede bløtdyr som levde på planeten for ca. 150 millioner år siden, i juraperioden

Imidlertid, under påvirkning av menneskelige faktorer, reduseres det biologiske mangfoldet. Dette ble spesielt merkbart i det tjuende århundre, da under påvirkning av menneskelig aktivitet oversteg utryddelseshastigheten for arter den naturlige hastigheten, noe som førte til ødeleggelsen av det genetiske potensialet til planetens biosfære. Hovedårsakene til reduksjonen i planetens biologiske mangfold kan betraktes som jakt og fiske, skogbranner (opptil 90% av brannene er forårsaket av mennesker), ødeleggelse og endring av habitater (bygging av veier, kraftledninger, vilkårlig bygging av boligkomplekser , avskoging, etc.), forurensning av naturlige komponenter med kjemikalier, introduksjon av fremmede arter i uvanlige økosystemer, selektiv bruk av naturressurser, introduksjon av GMO-avlinger i Jordbruk(ved pollinering av insekter sprer genmodifiserte planter seg, noe som fører til fortrengning av naturlige plantearter fra økosystemet) og mange andre årsaker. For å bekrefte årsakene ovenfor, kan vi sitere noen fakta om brudd på naturlige økosystemer, som dessverre er et stort antall av. Dermed ble den 20. april 2010 den største teknologisk katastrofe forårsaket av en eksplosjon på oljeplattformen Deepwater Horizon i Macondo-feltet (USA). Som et resultat av denne ulykken rant rundt 5 millioner fat olje ut i Mexicogulfen i løpet av 152 dager, noe som resulterte i dannelsen av en oljeflak med et samlet areal på 75 tusen kvadratkilometer (fig. 4). Basert på de mest konservative estimatene er det ukjent hvor mye som faktisk ble hellet ut.

Miljøkonsekvensene for økosystemet i bukta og kystområdene er vanskelig å vurdere, siden oljeforurensning forstyrrer naturlige prosesser, endrer levekårene til alle typer levende organismer og akkumuleres i biomasse. Petroleumsprodukter har en lang nedbrytningsperiode og dekker raskt vannoverflaten med et lag oljefilm, som hindrer tilgang av luft og lys. Per 2. november 2010 ble det samlet inn 6814 døde dyr som følge av ulykken. Men dette er bare de første tapene, hvor mange dyr og planteorganismer som har dødd og fortsatt vil dø når giftige stoffer kommer inn i matkjeder- ukjent. Det er også ukjent hvordan en slik menneskeskapt katastrofe vil påvirke andre regioner på planeten. Det naturlige økosystemet i Mexicogulfen og dens kyster er i stand til å gjenopprette seg selv, men denne prosessen kan ta mange år.

En annen årsak til reduksjonen i biologisk mangfold er avskoging for bygging av veier, boliger, jordbruksland osv. Som et bekreftende faktum kan man nevne byggingen av motorveien Moskva-St. Petersburg gjennom Khimki-skogen. Khimki-skogen var den største udelt naturlig kompleks, en del av skogparkens beskyttende belte i Moskva og Moskva-regionen og muliggjorde bevaring av høyt biologisk mangfold (fig. 5). I tillegg fungerte det som den viktigste regulatoren av renhet atmosfærisk luft, et naturlig rekreasjonskompleks for mer enn en halv million innbyggere i nærliggende bosetninger, i stand til å gi et gunstig miljø for å leve.

Fig.5 Khimki-skogen før byggingen av motorveien

Som et resultat av byggingen av motorveien ble det forårsaket uopprettelig miljøskade på Khimki Forest Park, uttrykt i ødeleggelsen av den eneste korridoren som passerte langs flomsletten til elven. Klyazma og forbinder Khimki-skogen med naboskoger (fig. 6).

Ris. 6 Bygging av en motorvei gjennom Khimki-skogen

Migrasjonsrutene til slike dyr som elg, villsvin, grevling og andre organismer har blitt forstyrret, noe som til slutt vil føre til at de forsvinner fra Khimki-skogen. Byggingen av veien førte deretter til fragmentering av skogarealet, noe som ytterligere vil føre til en økning i negative regionale effekter på naturlige økosystemer ( kjemisk forurensning, påvirkning av akustisk støy, forfall av skogvegger i tilknytning til motorveien osv.) (Fig. 7). Dessverre er det et stort antall slike eksempler over hele landet og rundt om i verden, og til sammen forårsaker dette uopprettelig miljøskade på det biologiske mangfoldet.

Faktumet med reduksjon i biologisk mangfold er også bekreftet av forskning, som kan bli funnet i verkene og. I følge en rapport fra World Wildlife Fund har planetens samlede biologiske mangfold gått ned med omtrent 28 % siden 1970. Tatt i betraktning at et stort antall levende organismer ennå ikke er beskrevet og det faktum at bare kjente arter, kan det antas at nedgangen i biologisk mangfold hovedsakelig skjer på regionalt nivå. Men hvis folk fortsetter å utvikle seg på en teknokratisk og forbrukeristisk måte og ikke tar reelle handlinger for å endre situasjonen, er det en reell trussel mot det globale biologiske mangfoldet, og som en konsekvens av sivilisasjonens mulige død. En nedgang i mangfoldet av liv fører til en nedgang i å opprettholde funksjonene til biosfæren i dens naturlig tilstand. Uvitenhet og fornektelse av naturlovene fører ofte til den falske troen på at tapet av én dyre- eller planteart i naturen kan byttes ut. Ja, dette er sant hvis det er forårsaket av den naturlige utviklingen av levende materie. Men i dag har "intelligent" menneskelig aktivitet begynt å dominere. Jeg vil gjerne minne deg på en av økologilovene til den amerikanske økologen Barry Commoner: "Alt henger sammen med alt." Loven viser integriteten til det økologiske systemet til de levende organismene og habitatet som danner det. Jeg vil avslutte min korte refleksjon med ordene fra den bulgarske aforisten Veselin Georgiev: "Ta vare på naturen i deg selv, og ikke deg selv i naturen."

Biologisk mangfold som den viktigste faktoren i bærekraftig utvikling

Biologisk mangfold er mangfoldet av alle former for levende organismer og systemene som disse organismene er en del av. Begrepet biologisk mangfold refererer til ulike nivåer av organisering av levende ting - molekylærgenetisk, populasjonsarter, taksonomiske (fra "taksonomi" - systematikk) og cenotic (fra "cenosis" - fellesskap). Hvert påfølgende av disse nivåene inkluderer det forrige.
Biologisk mangfold danner jordens biota, representert både av totaliteten av organismer og arter i seg selv, og av strukturen av deres fordeling mellom samfunn (biocenoser) og av samfunnene selv som de viktigste strukturelle enhetene i biosfæren.

Betydningen av biologisk mangfold

Biologisk mangfold ble dannet som et resultat av samspillet mellom biosfæren og jordens geografiske konvolutter - hydrosfæren, atmosfæren og jordskorpen(litosfæren), hvis sammensetning i sin tur i stor grad bestemmes av biotaen. Det var biotaen som på en gang forårsaket overgangen av en reduserende atmosfære til en oksiderende atmosfære, noe som ga impulser til den evolusjonære prosessen og fremveksten av nye livsformer.

Etter hvert som livet erobret planeten, ble levende vesener stadig viktigere som faktorer i transformasjonen av materie og energi. Effektiviteten til disse prosessene, uten hvilke liv på jorden ikke lenger er tenkelig, bestemmes av biologisk mangfold - den funksjonelle spesialiseringen av forskjellige arter og fordelingen av deres roller i samfunn.

Faktorer for stabilitet av biologiske samfunn selv (så vel som alle andre komplekse systemer) er duplisering (i dette tilfellet duplisering av økologiske nisjer okkupert av forskjellige organismer) og redundans strukturelle elementer. Disse faktorene under naturlige forhold er gitt av biologisk mangfold - som regel fører fjerning av en art ikke til ødeleggelse av økosystemet, fordi funksjonelle forbindelser opprettholdes på bekostning av andre arter.

Biologisk mangfold bestemmer også en så viktig egenskap ved livet som å opprettholde visse klimatiske miljøforhold som er egnet for liv. Først av alt, temperaturområdet som sørger for at vannet holder seg inne flytende tilstand. I følge moderne kosmogoniske konsepter er det ingen fysiske barrierer mellom de klimatiske forholdene på jorden og naboplanetene - Mars og Venus, der liv er umulig. Overgangen av jordens klima til klimaet til en av disse planetene kan skje på ganske kort tid - omtrent 10 tusen år. Men over nesten 4 milliarder år av livets historie på jorden har dette ikke skjedd på grunn av at albedo, drivhuseffekten og andre viktige klimaegenskaper er under kontroll av den globale biotaen. For å støtte dette konseptet gir vi tre typiske eksempler.

Utslipp av uorganisk karbon fra jordens indre til atmosfæren kompenseres ved avsetning av dette grunnstoffet i organiske forbindelser, i sedimentære bergarter, slik at CO 2 -innholdet i atmosfæren holder seg på et relativt konstant nivå i hundrevis av millioner år.

Det kvantitative forholdet i havet av karbon-, nitrogen-, fosfor- og oksygenatomer som utgjør ulike forbindelser, faller sammen med forholdet mellom disse elementene i levende materie, noe som indikerer at deres konsentrasjon bestemmes av aktiviteten til biota.

Biota spiller også en dominerende rolle i vannets syklus på land: 2/3 av nedbøren bestemmes av transpirasjon - fordampning av vann fra overflaten til planter.

Til slutt bør vi ikke glemme at levende organismer gir oss mat og klær, byggematerialer, medisinske stoffer og, viktigere, åndelig føde. Arter av ville planter og dyr er en utømmelig, uerstattelig ressurs, et oppbevaringssted for et uvurderlig genetisk fond, det fulle potensialet vi noen ganger er uvitende om.

I andre halvdel av 1900-tallet. menneskeheten står overfor en motsetning mellom økende økonomiske behov og biosfærens manglende evne til å dekke disse behovene. Naturens rikdom og mulighetene for selvrestaurering viste seg å være ubegrensede.

Eliminering av denne motsetningen er bare mulig innenfor rammen av den såkalte bærekraftig utvikling menneskelig samfunn basert på å tilfredsstille våre økonomiske behov innenfor biosfærens økonomiske kapasitet, de. innenfor rammer som ikke medfører irreversible endringer i naturmiljøet. Ellers kan reduksjonen i biologisk mangfold faktisk utvikle seg til en miljøkatastrofe som truer vår eksistens på jorden.

Det vi vet om biotisk regulering av miljøet gjør at vi kan konkludere med det denne grensen er allerede overskredet, men irreversible endringer i biosfæren har ennå ikke skjedd, og menneskeheten har fortsatt en sjanse til å vende tilbake til området med akseptable påvirkninger.

Å redusere belastningen på naturen og opprettholde akseptable nivåer i fremtiden er den eneste måten for oss å overleve. Samtidig snakker vi ikke så mye om å redusere miljøforurensning som om å bevare naturlige økosystemer, bevare biologisk mangfold som den viktigste regulatoren av stabiliteten til biosfæren. Tross alt har sivilisasjonen vår, ved å bruke et stort antall teknologier som ødelegger økosystemer, faktisk ikke tilbudt noe som kan erstatte naturlige reguleringsprosesser. Og det er åpenbart at menneskeheten ikke vil ha tid til å lære hvordan man på en eller annen måte kan regulere miljøtilstanden ved hjelp av tekniske midler i tiden som gjenstår før utbruddet av katastrofale endringer i biosfæren. Så den eneste sjansen til å eliminere mer enn reell trussel fremtidige generasjoners vitale interesser er å rydde vei for den stabiliserende virkningen av naturkreftene selv.

Tilstanden til biologisk mangfold på planeten og i Russland

For tiden er planetens biologiske mangfold uttømt på grunn av følgende årsaker.

1. Direkte ødeleggelse av økologiske systemer - opprykking, brenning og hogst av skog, pløying av stepper, drenering av sumper og flomreservoarer, samt oppbygging av naturlige biotoper med bosetninger, industribedrifter, legging av transportmotorveier... Antroposystemer oppstår i stedet for naturlige økosystemer. Med en slik påvirkning blir både økosystem og artsmangfold ødelagt samtidig.

2. Transformasjon av kildeøkosystemer under påvirkning av menneskeskapte påvirkninger - endringer i skogtyper under påvirkning av hogst (fremveksten av menneskeskapte skogsuksjoner) og skogbruksarbeid, kunstig skogplanting av åpne områder, etablering av semi-naturlige jordbrukslandskap (agrobiocenoser), en økning i beitemarker utarmet under påvirkning av overbeiting... Transformerte økosystemer er vanligvis utarmet hos arter.

Fortsettelse følger