20. Noziedzīgo darbību daudzveidība Giteau ir ļoti garš likuma pārkāpumu saraksts: slepkavība, krāpšana, zādzība, baterēšana, laupīšana, draudi ar ieroci, nelikumīga ieroča glabāšana, viltošana, neierašanās tiesā, atrodoties pret drošības naudu, uzbrukums likuma izpildītājam

Organisko savienojumu daudzveidība Lai gan organiskās molekulas veido mazāk nekā 1% no visām šūnu molekulām (99% molekulu ir ūdens), tās nosaka bioķīmisko pamatprocesu norisi. Atrodas šūnās kā mazi organiski savienojumi

2.5. Bioloģiskā oksidācija Analizējot atsevišķus šūnu metabolisma posmus, vienmēr jāatceras, ka tā ir vienots, neatņemams, savstarpēji saistīts mehānisms (Bohinski R., 1987). Anabolisma un katabolisma procesi notiek vienlaicīgi šūnā un

10. nodaļa. Enerģijas vielmaiņa. Bioloģiskā oksidēšanās Dzīvie organismi no termodinamikas viedokļa ir atvērtas sistēmas. Starp sistēmu un vidi iespējama enerģijas apmaiņa, kas notiek saskaņā ar termodinamikas likumiem. Katrs organiskais

Bioloģiskā daudzveidība- saīsinājums no "bioloģiskās daudzveidības" - nozīmē dzīvo organismu daudzveidību visās tās izpausmēs: no gēniem līdz biosfērai. Bioloģiskās daudzveidības izpētei, izmantošanai un saglabāšanai lielu uzmanību sāka pievērst pēc tam, kad daudzas valstis parakstīja Konvenciju par bioloģisko daudzveidību (ANO Vides un attīstības konference, Riodežaneiro, 1992).

Ir trīs galvenie bioloģiskās daudzveidības veids:

- ģenētiskā daudzveidība, kas atspoguļo starpsugu daudzveidību un indivīdu mainīguma dēļ;

- sugu daudzveidība, atspoguļojot dzīvo organismu (augu, dzīvnieku, sēņu un mikroorganismu) daudzveidību. Pašlaik ir aprakstīti aptuveni 1,7 miljoni sugu, lai gan to kopējais skaits, pēc dažām aplēsēm, ir līdz 50 miljoniem;

- ekosistēmu daudzveidība aptver atšķirības starp ekosistēmu veidiem, biotopu daudzveidību un ekoloģiskajiem procesiem. Viņi atzīmē ekosistēmu daudzveidību ne tikai strukturālos un funkcionālos komponentos, bet arī mērogā - no mikrobiogeocenozes līdz biosfērai;

Visu veidu bioloģiskā daudzveidība savstarpēji saistīti: Ģenētiskā daudzveidība nodrošina sugu daudzveidību. Ekosistēmu un ainavu daudzveidība rada apstākļus jaunu sugu veidošanai. Pieaugošā sugu daudzveidība palielina dzīvo organismu kopējo ģenētisko potenciālu biosfērā. Katra suga veicina daudzveidību – no šī viedokļa nav nederīgu vai kaitīgu sugu.

Izplatīšana sugas ir nevienmērīgi izplatītas pa planētas virsmu. Sugu daudzveidība dabiskajos biotopos ir vislielākā tropos un samazinās, palielinoties platumam. Sugu daudzveidībā bagātākās ekosistēmas ir tropu lietus meži, kas aizņem aptuveni 7% no planētas virsmas un satur vairāk nekā 90% no visām sugām.

Zemes ģeoloģiskajā vēsturē biosfēra ir pastāvīgi piedzīvojusi sugu rašanās un izzušana- visām sugām ir ierobežots mūžs. Izmiršanu kompensēja jaunu sugu rašanās, un rezultātā palielinājās kopējais sugu skaits biosfērā. Sugu izzušana ir dabisks evolūcijas process, kas notiek bez cilvēka iejaukšanās.

Pašlaik antropogēno faktoru ietekmē pastāv samazināšana bioloģiskā daudzveidība sugu likvidēšanas (izmiršanas, iznīcināšanas) dēļ. Pagājušajā gadsimtā cilvēka darbības ietekmē sugu izzušanas ātrums ir bijis daudzkārt lielāks nekā dabiskais (pēc dažām aplēsēm 40 000 reižu). Notiek neatgriezeniska un nekompensēta planētas unikālā gēnu fonda iznīcināšana.

Var notikt sugu likvidēšana cilvēka darbības rezultātā divos virzienos- tieša iznīcināšana (medības, zveja) un netieša (biotopu iznīcināšana, trofiskās mijiedarbības pārtraukšana). Pārzveja ir visredzamākais tiešais sugu samazināšanās cēlonis, taču tai ir daudz mazāka ietekme uz izzušanu nekā netiešiem biotopu izmaiņu cēloņiem (piemēram, upes ķīmiskais piesārņojums vai mežu izciršana).

Biotiskā seguma daudzveidība, vai bioloģisko daudzveidību, ir viens no ekosistēmu un visas biosfēras optimālas funkcionēšanas faktoriem. Bioloģiskā daudzveidība nodrošina ekosistēmu izturību pret ārējiem stresa faktoriem un uztur tajās šķidruma līdzsvaru. Dzīvās būtnes atšķiras no nedzīvām būtnēm, pirmkārt, par vairākām kārtām ar lielāku dažādību un spēju ne tikai saglabāt šo daudzveidību, bet arī ievērojami palielināt to evolūcijas gaitā. Kopumā dzīvības evolūciju uz Zemes var uzskatīt par biosfēras strukturēšanas procesu, dzīvo organismu daudzveidības, to organizācijas formu un līmeņu daudzveidības palielināšanas procesu, tādu mehānismu rašanās procesu, kas nodrošina dzīves stabilitāti. sistēmas un ekosistēmas pastāvīgi mainīgajos mūsu planētas apstākļos. Tieši ekosistēmu spēja saglabāt līdzsvaru, izmantojot dzīvo organismu iedzimto informāciju, padara biosfēru kopumā un lokālās ekosistēmas par materiāl-enerģētiskām sistēmām pilnā nozīmē.

Šajā fotoattēlā mēs redzam daudzas augu sugas, kas aug kopā pļavā upes palienē. Budyumkan Čitas reģiona dienvidaustrumos. Kāpēc dabai vienā pļavā vajadzēja tik daudz sugu? Par to ir šī lekcija.

Krievu ģeobotāniķis L.G. Ramenskis 1910. gadā viņš formulēja sugu ekoloģiskās individualitātes principu – principu, kas ir atslēga, lai izprastu bioloģiskās daudzveidības lomu biosfērā. Mēs redzam, ka katrā ekosistēmā vienlaikus dzīvo daudzas sugas, taču mēs reti domājam par tā ekoloģisko nozīmi. Ekoloģiska individualitāte augu sugas, kas dzīvo vienā augu kopienā vienā un tajā pašā ekosistēmā, ļauj sabiedrībai ātri pārstrukturēties, mainoties ārējiem apstākļiem. Piemēram, sausajā vasarā šajā ekosistēmā galvenā loma bioloģiskā cikla nodrošināšanā ir A sugas īpatņiem, kas ir vairāk pielāgoti dzīvei mitruma deficīta apstākļos. Slapjā gadā A sugas īpatņi nav savā optimālajā līmenī un nevar nodrošināt bioloģisko ciklu mainītos apstākļos. Šajā gadā galveno lomu bioloģiskā cikla nodrošināšanā šajā ekosistēmā sāk ieņemt B sugas īpatņi, trešais gads izrādījās vēsāks, šādos apstākļos ne suga A, ne suga B nevar nodrošināt pilnvērtīgu ekoloģiskās vides izmantošanu. šīs ekosistēmas potenciālu. Taču ekosistēma ātri tiek atjaunota, jo tajā atrodas B sugas indivīdi, kuriem nav nepieciešams silts laiks un kuri labi fotosintēzē zemā temperatūrā.

Katrs dzīvā organisma veids var pastāvēt noteiktā ārējo faktoru diapazonā. Ārpus šīm vērtībām sugas indivīdi mirst. Diagrammā redzam sugas izturības robežas (tolerances robežas) atbilstoši vienam no faktoriem. Šajās robežās iroptimālā zona, sugai vislabvēlīgākā, un divas apspiešanas zonas. Noteikums L.G. Ramenskis par sugu ekoloģisko individualitāti norāda, ka sugas izturības robežas un optimālās zonas dažādi veidi kopdzīve nesakrīt.

Dabā mēs atrodam daudz faktoru vai mehānismu, kas nodrošina un uztur lielu vietējo ekosistēmu sugu daudzveidību. Pirmkārt, šādi faktori ir pārmērīga sēklu un augļu vairošanās un pārprodukcija. Dabā sēklas un augļi tiek ražoti simtiem un tūkstošiem reižu vairāk, nekā nepieciešams, lai kompensētu dabiskos zaudējumus priekšlaicīgas nāves un vecuma dēļ.

Pateicoties pielāgojumiem augļu un sēklu izkliedēšanai lielos attālumos, jauno augu rudimenti nonāk ne tikai tajās vietās, kas šobrīd ir labvēlīgas to augšanai, bet arī tajās, kuru apstākļi ir nelabvēlīgi šo sugu indivīdu augšanai un attīstībai. . Neskatoties uz to, šīs sēklas šeit dīgst, kādu laiku pastāv nomāktā stāvoklī un mirst. Tas notiek, kamēr vides apstākļi ir stabili. Bet, ja apstākļi mainās, tad iepriekš nāvei lemti, šeit sāk augt un attīstīties šai ekosistēmai neparastu sugu stādi, izejot pilnu savas ontoģenētiskās (individuālās) attīstības ciklu. Ekologi saka, ka dabā ir dzīves dažādības spēcīgais spiediens visām vietējām ekosistēmām.

Ģenerālis ainavu apvidus veģetācijas seguma genofonds– bioloģiskās daudzveidības spiediena dēļ šīs teritorijas flora-lokālās ekosistēmas tiek izmantotas visprecīzāk. Tajā pašā laikā vietējās ekosistēmas kļūst bagātākas ar sugām. To veidošanās un pārstrukturēšanas laikā tiek veikta piemērotu komponentu ekoloģiskā atlase no lielāka skaita kandidātu, kuru dīgļi ir nonākuši noteiktā biotopā. Tādējādi palielinās ekoloģiski optimālas augu sabiedrības veidošanās iespējamība.

Tādējādi vietējās ekosistēmas stabilitātes faktors ir ne tikai šajā vietējā ekosistēmā dzīvojošo sugu daudzveidība, bet arī sugu daudzveidība blakus esošajās ekosistēmās, no kurām iespējama dīgļu (sēklu un sporu) introducēšana. Tas attiecas ne tikai uz augiem, kas vada pieķertu dzīvesveidu, bet vēl jo vairāk uz dzīvniekiem, kas var pārvietoties no vienas vietējās ekosistēmas uz citu. Daudzas dzīvnieku sugas, lai arī īpaši nepieder nevienai vietējai ekosistēmai (bioģeocenoze), tomēr spēlē nozīmīgu ekoloģisko lomu un piedalās bioloģiskā cikla nodrošināšanā vairākās ekosistēmās vienlaikus. Turklāt tie var atsavināt biomasu vienā vietējā ekosistēmā un izmest ekskrementus citā, stimulējot augu augšanu un attīstību šajā otrajā vietējā ekosistēmā. Dažreiz šāda matērijas un enerģijas pārnešana no vienas ekosistēmas uz otru var būt ārkārtīgi spēcīga. Šī plūsma savieno pilnīgi dažādas ekosistēmas.

Sugu daudzveidība un dzīvības formu vai ekobiomorfu daudzveidība nav viens un tas pats. Es to parādīšu ar šo piemēru. Pļavā var būt 2-3 reizes vairāk augu sugu, ģinšu un ģimeņu nekā tumšā skujkoku mežā. Taču, runājot par ekobiomorfiem un sinūziju, izrādās, ka tumšā skujkoku meža kā ekosistēmas bioloģiskā daudzveidība ir daudz augstāka nekā pļavas kā ekosistēmas bioloģiskā daudzveidība. Pļavā mums ir 2-3 ekobiomorfu klases, bet tumšajā skujkoku mežā ir 8-10 klases. Pļavā ir daudz sugu, taču tās visas pieder vai nu daudzgadīgo mezofīto vasarzaļo stiebrzāļu ekobiomorfo klasei, vai viengadīgo stiebrzāļu klasei, vai zaļo sūnu klasei. Mežā dažādas ekobiomorfu klases ir: tumšie skuju koki, lapu koki, lapu krūmi, lapu krūmi, daudzgadīgās mezofītiskās vasarzaļās zāles, zaļās sūnas, epigeic ķērpji, epifītiskie ķērpji.

Organismu bioloģiskā daudzveidība biosfērā neaprobežojas tikai ar taksonu daudzveidību un dzīvo organismu ekobiomorfu daudzveidību. Piemēram, mēs varam atrasties apgabalā, ko pilnībā aizņem viena vietēja elementāra ekosistēma - augstais purvs vai mitrs alkšņu mežs lielas upes grīvā. Citā teritorijā, tāda paša izmēra teritorijā, mēs sastapsim vismaz 10-15 vietējo elementāro ekosistēmu veidus. Skujkoku-platlapju mežu ekosistēmas upju ieleju dzelmēs šeit dabiski nomaina ciedru-ozolu jauktu krūmu mežu ekosistēmas kalnu dienvidu maigajās nogāzēs, lapegles-ozolu jauktu zālāju meži ziemeļu maigajās nogāzēs. kalni, egļu-egļu meži kalnu ziemeļu stāvo nogāžu augšdaļā un ekosistēmas stepju pļavas un puduru veģetācija kalnu stāvajās dienvidu nogāzēs. Nav grūti saprast, kas tas ir ekosistēmu iekšējā ainaviskā daudzveidība ko nosaka ne tikai to veidojošo sugu un ekobiomorfu daudzveidība, bet arī ekoloģiskās ainavas fona daudzveidība, kas galvenokārt saistīts ar reljefa formu daudzveidību, augsņu un pamatā esošo iežu daudzveidību.

Sugu izzušanas procesus biosfērā kompensē sugu veidošanās procesi. Ja šo divu procesu līdzsvars tiks izjaukts par labu izmiršanai, tad Zemi, visticamāk, piemeklēs Venēras liktenis – tas ir, atmosfēra no plkst. oglekļa dioksīds un ūdens tvaiki, virsmas temperatūra aptuveni +200 grādi pēc Celsija, iztvaicēti okeāni un jūras. Dzīve uz olbaltumvielu bāzes šādos apstākļos, protams, ir vienkārši neiespējama. Kļūstot par spēcīgu ģeoloģisko spēku, cilvēcei ir pienākums uzņemties atbildību ne tikai par savu bērnu un mazbērnu nākotni, bet arī par visas biosfēras nākotni. Un šī nākotne lielā mērā būs atkarīga no tā, cik daudz sugu izzušanas process Zemes biosfērā atpaliek no jaunu sugu veidošanās procesa.

Grāmatvedībai sugas uz izmiršanas robežas, daudzās valstīs tiek veidotas Sarkanās grāmatas - retu un apdraudētu dzīvo organismu sugu saraksti. Bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai un uzturēšanai tiek veidotas īpaši aizsargājamas dabas teritorijas - aizsargājamās teritorijas (liegumi, nacionālie parki u.c.), ģenētisko datu bankas. Atsevišķas sugas saglabāšana ir iespējama tikai ar nosacījumu, ka tiek aizsargāts tās biotops ar visu tajā iekļauto sugu kompleksu, klimatiskie, ģeofiziskie un citi apstākļi. Īpaša loma ir vidi veidojošo sugu (edifikatoru sugu) saglabāšanai, kas veido ekosistēmas iekšējo vidi. Aizsargājamo teritoriju izveide ir vērsta uz ne tikai atsevišķu sugu, bet arī veselu kompleksu un ainavu aizsardzību.

Rezerves kalpo arī, lai novērtētu un uzraudzību bioloģiskās daudzveidības stāvoklis. Mūsdienās Krievijā nav vienotas bioloģiskās daudzveidības stāvokļa uzraudzības sistēmas. Vispilnīgākais un pastāvīgākais bioloģiskās daudzveidības komponentu izmaiņu monitorings tiek veikts dabas liegumos. Ik gadu rezervāti sagatavo pārskatus par ekosistēmu stāvokli ("Dabas hronikas") - datu apkopojumus par aizsargājamo teritoriju stāvokli, aizsargājamām augu un dzīvnieku populācijām. Dažos rezervātos jau vairāk nekā 50 gadus tiek glabātas “Dabas hronikas”, kas ietver nepārtrauktas datu sērijas par dzīvnieku skaitu, bioloģisko daudzveidību, ekosistēmu dinamiku, kā arī sniedz datus par klimata novērojumiem.

Daži no Krievijas rezervātiem (18) ir daļa no starptautiskā biosfēras rezervātu tīkla, kas īpaši izveidots, lai uzraudzītu bioloģiskās daudzveidības stāvokli, klimatiskos, bioģeoķīmiskos un citus procesus biosfēras mērogā.

Iemesli nepieciešamība saglabāšanu bioloģisko daudzveidību daudzi: vajadzība pēc bioloģiskajiem resursiem, lai apmierinātu cilvēces vajadzības (pārtika, materiāli, medikamenti utt.), ētiskie un estētiskie aspekti (dzīvība pati par sevi ir vērtīga) utt. Taču galvenais bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas iemesls ir tas, ka tai ir vadošā loma ekosistēmu un visas biosfēras ilgtspējības nodrošināšanā (piesārņojuma absorbcija, klimata stabilizēšana, dzīvošanai piemērotu apstākļu nodrošināšana). Bioloģiskā daudzveidība veic regulējošu funkciju visu bioģeoķīmisko, klimatisko un citu procesu īstenošanā uz Zemes. Katra suga, lai arī cik nenozīmīga tā šķistu, palīdz nodrošināt ne tikai “vietējās” vietējās ekosistēmas, bet arī visas biosfēras ilgtspēju.

AUGSNES EKOLOĢIJA

LEKCIJA Nr.8,9,10

TĒMA:

Augsņu ekoloģiskās funkcijas. Litosfēras augšējo slāņu bioķīmiskā transformācija. Virszemes ūdeņu pārveide pazemes ūdeņos un līdzdalība upju caurteces veidošanā. Atmosfēras gāzes režīma regulēšana . Augsņu ekoloģiskā funkcija. Augsņu līdzdalība elementu ģeoķīmiskās plūsmas veidošanā.

Augsnes segums veido vienu no Zemes ģeofizikālajiem apvalkiem - pedosfēru. Augsnes kā dabiska ķermeņa galvenās ģeosfēriskās funkcijas nosaka augsnes stāvoklis dzīvās un nedzīvās dabas krustpunktā. Un galvenais ir dzīvības nodrošināšana uz Zemes. Tieši augsnē iesakņojas zemes augi, tajā dzīvo mazi dzīvnieki un milzīga mikroorganismu masa. Augsnes veidošanās rezultātā tieši augsnē tiem pieejamās ķīmisko savienojumu formās koncentrējas organismiem vitāli svarīgi ūdens un minerālvielu barošanas elementi. Tātad augsne ir dzīvības pastāvēšanas nosacījums, bet tajā pašā laikā augsne ir dzīvības sekas uz Zemes.

Augsnes globālās funkcijas biosfērā balstās uz šādām pamatīpašībām. Pirmkārt, augsne kalpo kā biotops un fizisks atbalsts milzīgam skaitam organismu; otrkārt, augsne ir nepieciešama, neaizstājama bioģeoķīmisko ciklu saikne un regulators, praktiski visu barības vielu cikli notiek caur augsni.

2. LEKCIJA

TĒMA: Mūsdienu reprezentācijas par bioloģisko daudzveidību

PLĀNS:

1. Bioloģiskās daudzveidības jēdziens.

2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme.

2.1. Bioloģiskās daudzveidības nozīme biosfērā.

2.2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme cilvēkiem.

2.2.1. Praktiskā vērtība.

2.2.2. Bioloģiskās daudzveidības estētiskā vērtība.

3. Savvaļas dabas aizsardzības bioloģija.

4. Bioloģiskā daudzveidība ir dzīvības pamats uz Zemes.

5. Bioloģiskās daudzveidības struktūra un līmeņi.

5.1. Ģenētiskā daudzveidība.

5.2. Sugu daudzveidība.

5.3. Ekosistēmu daudzveidība.

6. Bioloģiskās daudzveidības kvantitatīvie rādītāji.

6.1. Bioloģiskās daudzveidības uzskaite.

6.2. Bioloģiskā daudzveidība un “sugu bagātība”.

6.3. Bioloģiskās daudzveidības mērīšana.

7. Krievijas dabas resursu potenciāls.

1. Bioloģiskās daudzveidības jēdziens

Ideja par bioloģisko daudzveidību kā unikālu dzīvās dabas īpašību un tās lomu dzīvības saglabāšanā uz Zemes ir kļuvusi par mūsdienu uzskatu par dabas un sabiedrības attiecībām neatņemamu sastāvdaļu. Frāzi “bioloģiskā daudzveidība” savā darbā “Amazones dabaszinātnieks” pirmo reizi izmantoja G. Beitss (1892), kurš stundu ilgas ekskursijas laikā novēroja aptuveni 700 tauriņu sugas.

Jēdziens “bioloģiskā daudzveidība” tika plaši izmantots zinātniski 1972. gadā Stokholmas ANO Vides konferencē, kur ekologiem izdevās pārliecināt pasaules sabiedrības politiskos līderus, ka savvaļas dzīvnieku aizsardzībai ir jākļūst par prioritāti jebkurā cilvēka darbībā uz Zemes.

Divdesmit gadus vēlāk, 1992. gadā, Riodežaneiro ANO Vides un attīstības konferences laikā tika pieņemta Bioloģiskās daudzveidības konvencija, kuru parakstīja vairāk nekā 180 valstis, tostarp Krievija. Aktīva Konvencijas par bioloģisko daudzveidību īstenošana Krievijā sākās pēc tās ratifikācijas Valsts domē 1995. gadā. Federālā līmenī tika pieņemti vairāki vides likumi, un 1996. gadā ar Krievijas Federācijas prezidenta dekrētu tika apstiprināta “Pārejas koncepcija. Krievijas Federācija Ceļā uz ilgtspējīgu attīstību”, kurā bioloģiskās daudzveidības saglabāšana tiek uzskatīta par vienu no svarīgākajām Krievijas attīstības jomām. Krievija, tāpat kā citas valstis, kas parakstījušas un ratificējušas Konvenciju par bioloģisko daudzveidību, nerīkojas viena. Globālās vides fonda (GEF) projekts Krievijas bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai, ko finansē Starptautiskā Rekonstrukcijas un attīstības banka, sākās 1996. gada decembrī. Kopš tā laika ir izstrādāta un 2001. gadā pieņemta Krievijas bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas nacionālā stratēģija, izstrādāti bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas mehānismi un sniegts atbalsts. nacionālie parki un dabas liegumos, tiek īstenoti pasākumi bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai un vides situācijas uzlabošanai dažādos reģionos. GEF projekts un Nacionālā stratēģija kopā ar citiem bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas projektiem kā prioritārās jomas paredz izglītības programmu izstrādi un ieviešanu.

2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme

2.1. Bioloģiskās daudzveidības nozīme biosfērā

Cilvēka mijiedarbības principu ar planētas bioloģisko daudzveidību var ilustrēt, ņemot vērā cilvēka ietekmes uz dabas sistēmām mērogu un bioloģiskās daudzveidības lomu dzīvības uzturēšanā uz Zemes. Galvenais nosacījums dzīvības uzturēšanai uz Zemes ir biosfēras spēja radīt un uzturēt līdzsvaru starp tās ekosistēmām. Biosfēras ietvaros zemāka ranga ekosistēmām jābūt teritoriāli līdzsvarotām. Citiem vārdiem sakot, uz Zemes vajadzētu būt nepieciešamo summu tundras, meži, tuksneši utt. - kā biomi un tundras biomā ir jāsaglabā optimāls tundras saturs, bet skujkoku meža biomā - optimāls meža segums. Un tā tālāk līdz mazākajām ekosistēmām, piemēram, pļavām, mežiem, ezeriem utt.

Planētas funkcionēšanu kopumā un tās klimatisko līdzsvaru nosaka ūdens, oglekļa, slāpekļa, fosfora un citu vielu ciklu mijiedarbība, ko virza ekosistēmu enerģija. Veģetācijas segums ir svarīgākais faktors erozijas novēršanā, augsnes virskārtas saglabāšanā, infiltrācijas nodrošināšanā un gruntsūdens rezervju papildināšanā. Bez pietiekama purvu ekosistēmu bioloģiskās daudzveidības līmeņa nav iespējams novērst ūdenstilpju eitrofikāciju, un augsta dzīvnieku sugu daudzveidība ir jebkuras ekosistēmas un visas biosfēras ilgtspējas atslēga.

Miljoniem dzīvnieku un augu sugu nodrošina apstākļus, kas nepieciešami dzīvības turpināšanai uz Zemes. Varbūt šos apstākļus varētu nodrošināt mazāks sugu skaits, bet kāds ir pietiekams sugu skaits? To neviens nezina. Viņš arī nezina robežu, aiz kuras, samazinoties bioloģiskajai daudzveidībai, sāksies neatgriezeniska ekosistēmu iznīcināšana un dzīvība nonāks uz pastāvēšanas robežas. Kad bioloģiskā daudzveidība tiek iznīcināta, nav uzticamu veidu, kā kompensēt zaudējumus.

2.2. Bioloģiskās daudzveidības nozīme cilvēkiem

2.2.1. Praktiskā vērtība

Pragmatisks skatījums uz bioloģisko daudzveidību ļauj to uzskatīt par neizsmeļamu bioloģisko resursu avotu. Bioloģiskie resursi nodrošina mūs ar visa veida produktiem: pārtiku, šķiedrvielām apģērbu izgatavošanai, krāsvielām, sintētiskām vielām, medikamentiem u.c. Tie ir lielākās cilvēku darbības pamatā, un no tiem lielā mērā ir atkarīgs pasaules ekonomikas stāvoklis. Mikroorganismi, kuriem ir būtiska loma daudzās ekosistēmās, ir veicinājuši pārtikas ražošanas attīstību.

Mūsdienu medicīna ļoti interesējas par bioloģiskajiem resursiem, cerot iegūt jaunas slimības ārstēšanas metodes. Jo lielāka dzīvo būtņu daudzveidība, jo lielāka iespēja atklāt jaunas zāles; un medicīnas vēsture sniedz lieliskus šīs iespējas piemērus. Potenciāli jebkurai sugai varētu būt komerciāla vērtība vai to varētu izmantot medicīnā. Aptuveni 40% no visiem zināmajiem medikamentiem, ko pašlaik izmanto medicīnā, satur vielas, kas atrodamas savvaļas augos.

Lauksaimniecībā augu augu ģenētiskajai daudzveidībai ir liela nozīme kaitēkļu apkarošanas metožu attīstībā. Kultivēto augu izcelsmes centri ir vietas, kur savulaik cilvēks pirmo reizi ieviesa kultūrā daudzas mūsdienās tradicionālas sugas. Šajos apgabalos ir skaidra saikne starp lauksaimniecības augiem un to savvaļas radiniekiem. Šeit aug daudzas savvaļas senču sugas un mūsdienu kultivēto augu šķirnes. Lauksaimnieki arvien vairāk interesējas par kultūraugu ģenētisko daudzveidību. Zināšanas par šādas daudzveidības centriem ļauj izstrādāt metodes lauksaimniecības kultūru produktivitātes paaugstināšanai un to pielāgošanās spējas palielināšanai mainīgajiem vides apstākļiem.

Bioloģiskā daudzveidība ir liela nozīme arī atpūtas organizēšanai. Skaistas ainavas un daudzveidīgas sugām bagātas ekosistēmas ir svarīgākie nosacījumi tūrisma un atpūtas attīstībai. Šāda veida darbības straujā izplatība bieži vien ir galvenais vietējo iedzīvotāju ienākumu avots. Bieži vien atsevišķas dzīvnieku un augu sugas kļūst par pastiprinātas intereses objektu.

2.2.2. Bioloģiskās daudzveidības estētiskā vērtība

Lielākajai daļai cilvēku vārdam "bioloģiskā daudzveidība" ir pozitīva nozīme. Tajā pašā laikā bildes ar lietus mežu, koraļļu rifu, ar zālēm klātu izcirtumu, kur rada dzīvnieku un augu sugu bagātība pozitīvas emocijas. Nereti pat atsevišķs dabas fragments, piemēram, vīna vanagu kode, kas naktī lidojot barojas ar ziedošās ugunskura nektāru, atstāj neizdzēšamu iespaidu. Bioloģiskās daudzveidības skaistums ir iedvesmas avots. Patiesi mākslas darbi reti ir pilnīgi bez dzīvnieku un augu attēliem, neatkarīgi no tā, vai tie ir skarabeji un čūskas uz karalienes Kleopatras kaklarotas vai lauva, kas izgatavota no krāsainām flīzēm Babilonijas “Svētajā ceļā”. Paradīzes ideja, kas iemiesota Jana Brēhela Vecākā () gleznā “Paradīze”, ir saistīta ar bagātīgu dažādu dzīvnieku un augu sugu daudzveidību.

Bez estētiskās baudas daudziem mūsu vaļaspriekiem nebūtu jēgas, vai tā būtu sporta makšķerēšana, medības, pārgājieni vai putnu vērošana. Cilvēkiem ir nepieciešams apcerēt skaistas ainavas. Tomēr bioloģiskās daudzveidības estētiskā vērtība pārsniedz tikai skaistas ainavas apbrīnošanu. Kas notiktu ar cilvēku, viņa garastāvokli, pasaules uztveri, ja skaista ezera vai priežu meža pleķīša vietā viņš ap sevi redzētu tikai atkritumu kaudzes vai rupjas iejaukšanās izkropļotu ainavu? Taču ar kādu mīlestību autori apraksta apbrīnojamos Dņestras palieņu dabas attēlus (citēts no žurnāla Vesti SOES, 2001. g. 2.): “Estuāra reģions ir savdabīgs un unikāls ar savām bagātībām, savu īpašo skaistumu. Šeit, Baltajā ezerā, joprojām ir saglabājušies balto liliju un relikto ūdenskastaņu lauki, plašas platības klāj dzeltenās ūdensrozes. Te joprojām lido Senās Ēģiptes svētie ibisi, skan gulbju spārnu skaņas, zied piparmētras, meži ir pazīstamu un negaidītu aromātu pilni, putnu dziesmu mūzika...” Acīmredzot bioloģiskās daudzveidības uztveres estētiskā puse. nav tikai atsevišķu ainavu skaistuma baudīšana; drīzāk tā ir katram cilvēkam piemītoša organiska vajadzība, jo dažādu dzīves veidu uztvere objektīvi uzlabo dzīves kvalitāti.

3. Savvaļas dabas aizsardzības bioloģija

Saglabāšanas bioloģija ir daudznozaru zinātne, kas ir izstrādāta, reaģējot uz krīzi, ar kuru mūsdienās saskaras bioloģiskās daudzveidības.

Savvaļas dabas aizsardzības bioloģija– zinātnes disciplīna, kas balstīta uz sugu saglabāšanas teoriju un praksi, jaunu aizsargājamo teritoriju izveidi un esošo nacionālo parku aizsardzību. Tās aktivitātes noteiks veidu, kādā sugas un bioloģiskās kopienas paliks uz planētas nākotnē.

Tas apvieno cilvēkus un zināšanas no dažādām jomām, un tā mērķis ir pārvarēt bioloģiskās daudzveidības krīzi.

Savvaļas dabas aizsardzības bioloģijai ir trīs mērķi: pirmkārt, izpētīt un aprakstīt savvaļas dzīvnieku daudzveidību; otrkārt, identificēt un novērtēt cilvēka darbības ietekmi uz sugām, kopienām un ekosistēmām; un, treškārt, izpētīt praktiskas starpdisciplināras pieejas bioloģiskās daudzveidības aizsardzībai un atjaunošanai.

4. Bioloģiskā daudzveidība ir dzīvības pamats uz Zemes

Bioloģiskās daudzveidības saglabāšana ir savvaļas dabas aizsardzības bioloģijas galvenais uzdevums. Saskaņā ar Pasaules Dabas fonda definīciju (1989. bioloģiskā daudzveidība- tā ir "visa dzīvības formu daudzveidība uz zemes, miljoniem augu, dzīvnieku, mikroorganismu sugu ar to gēnu komplektiem un sarežģītas ekosistēmas, kas veido dzīvo dabu." Tādējādi bioloģiskā daudzveidība jāapsver trīs līmeņos. Bioloģiskā daudzveidība sugu līmenī aptver visu sugu klāstu uz Zemes, sākot no baktērijām un vienšūņiem līdz daudzšūnu augu, dzīvnieku un sēņu valstībai. Smalkākā mērogā bioloģiskā daudzveidība ietver sugu ģenētisko daudzveidību, ko rada gan ģeogrāfiski attālas populācijas, gan indivīdi tajā pašā populācijā. Bioloģiskā daudzveidība ietver arī bioloģisko kopienu, sugu, kopienu veidoto ekosistēmu daudzveidību un mijiedarbību starp šiem līmeņiem.

Sugu un dabisko kopienu pastāvīgai izdzīvošanai ir nepieciešami visi bioloģiskās daudzveidības līmeņi, un tie visi ir svarīgi cilvēkiem. Sugu daudzveidība liecina par sugu evolucionāro un ekoloģisko pielāgošanos dažādām vidēm. Sugu daudzveidība kalpo kā daudzveidīgu dabas resursu avots cilvēkiem. Piemēram, tropu lietus meži ar to bagātīgo sugu klāstu rada ievērojamu augu un dzīvnieku izcelsmes produktu klāstu, ko var izmantot pārtikā, celtniecībā un medicīnā. Ģenētiskā daudzveidība ir nepieciešama jebkurai sugai, lai saglabātu reproduktīvo dzīvotspēju, izturību pret slimībām un spēju pielāgoties mainīgajiem apstākļiem. Pieradināto dzīvnieku un kultivēto augu ģenētiskā daudzveidība ir īpaši vērtīga tiem, kas strādā pie selekcijas programmām, lai uzturētu un uzlabotu mūsdienu lauksaimniecības sugas.

Kopienas līmeņa daudzveidība ir sugu kolektīva reakcija uz dažādiem vides apstākļiem. Bioloģiskās kopienas, kas atrodamas tuksnešos, stepēs, mežos un palienēs, uztur normālas ekosistēmas darbības nepārtrauktību, nodrošinot "uzturēšanu", piemēram, plūdu kontroli, augsnes erozijas kontroli un gaisa un ūdens filtrēšanu.

5. Bioloģiskās daudzveidības struktūra un līmeņi

Katrā bioloģiskās daudzveidības līmenī — ģenētiskajā, sugu un kopienu (ekosistēmu) daudzveidībā — zinātnieki pēta mehānismus, kas maina vai uztur daudzveidību.

5.1. Ģenētiskā daudzveidība

Ģenētiskā daudzveidība ir ģenētiskās informācijas daudzums, ko satur to organismu gēni, kas apdzīvo Zemi.

Ģenētisko intraspecifisko daudzveidību bieži nodrošina indivīdu reproduktīvā uzvedība populācijā. Populācija ir vienas sugas indivīdu grupa, kas savā starpā apmainās ar ģenētisko informāciju un rada auglīgus pēcnācējus. Sugai var būt viena vai vairākas atšķirīgas populācijas. Populācija var sastāvēt no dažiem indivīdiem vai miljoniem.

Indivīdi populācijā parasti ģenētiski atšķiras viens no otra. Ģenētiskā daudzveidība ir saistīta ar to, ka indivīdiem ir nedaudz atšķirīgi gēni - hromosomu sadaļas, kas kodē noteiktus proteīnus. Gēnu varianti ir pazīstami kā tā alēles. Atšķirības rodas no mutācijām – izmaiņām DNS, kas atrodama konkrēta indivīda hromosomās. Gēnu alēlēm var būt dažāda ietekme uz indivīda attīstību un fizioloģiju. Augu šķirņu un dzīvnieku šķirņu selekcionāri, izvēloties konkrētus gēnu variantus, veido augstražīgas, pret kaitēkļiem izturīgas sugas, piemēram, graudaugu kultūras (kvieši, kukurūza), mājlopus un mājputnus.

Ģenētisko daudzveidību populācijā nosaka gan gēnu skaits ar vairāk nekā vienu alēli (saukti par polimorfajiem gēniem), gan katra polimorfā gēna alēļu skaits. Polimorfā gēna esamība izraisa heterozigotu indivīdu parādīšanos populācijā, kuri saņem dažādas gēna alēles no saviem vecākiem. Ģenētiskā variācija ļauj sugām pielāgoties vides izmaiņām, piemēram, temperatūras paaugstināšanai vai jaunas slimības uzliesmojumam. Kopumā ir konstatēts, ka retajām sugām ir mazāka ģenētiskā daudzveidība nekā plaši izplatītajām, un attiecīgi tās ir jutīgākas pret izzušanas draudiem, mainoties vides apstākļiem.

5.2. Sugu daudzveidība

Sugu daudzveidība ietver visu sugu klāstu, kas dzīvo uz Zemes. Ir divas galvenās sugas jēdziena definīcijas. Pirmkārt: suga ir īpatņu kopums, kas atšķiras no citām grupām ar noteiktām morfoloģiskām, fizioloģiskām vai bioķīmiskām īpašībām. Tā ir sugas morfoloģiskā definīcija. Atšķirības DNS secībā un citos molekulārajos marķieros tagad arvien vairāk tiek izmantotas, lai atšķirtu sugas, kas pēc izskata ir gandrīz identiskas (piemēram, baktērijas). Otrā sugas definīcija ir īpatņu kopums, starp kuriem notiek brīva krustošanās, bet nav krustošanās ar citu grupu indivīdiem (sugas bioloģiskā definīcija).

Sugu morfoloģisko definīciju parasti izmanto taksonomijā, tas ir, sistemātiski biologi, kas specializējas jaunu sugu noteikšanā un sugu klasificēšanā. Sugu bioloģiskā definīcija parasti tiek izmantota evolūcijas bioloģijā, jo tā vairāk balstās uz izmērāmām ģenētiskām attiecībām, nevis uz jebkādām subjektīvi atšķirīgām fiziskām iezīmēm. Tomēr praksē izmantot sugas bioloģisko definīciju ir diezgan sarežģīti, jo ir nepieciešamas zināšanas par indivīdu spēju krustoties, un to parasti ir grūti iegūt. Rezultātā praktizējošie biologi bija spiesti iemācīties atšķirt bioloģiskās sugas pēc izskata, dažreiz saucot tās par “morfosugām” vai citiem līdzīgiem terminiem, līdz taksonomisti tām piešķīra oficiālus latīņu nosaukumus.

Nespēja skaidri atšķirt vienu sugu no citas līdzīgu īpašību vai zinātnisko nosaukumu neskaidrības dēļ bieži samazina sugu aizsardzības pasākumu efektivitāti.

Ir grūti uzrakstīt skaidrus, efektīvus likumus sugas aizsardzībai, ja nav skaidrs, kā to precīzi noteikt. Tāpēc vēl ir daudz jāstrādā, lai sistematizētu un klasificētu visas pasaulē esošās sugas. Taksonomisti ir aprakstījuši tikai 10–30% pasaules sugu, un daudzas var izmirt, pirms tās tiek aprakstītas. Lai ātri atrisinātu šo problēmu, ir jāapmāca daudzi taksonomi, īpaši darbam tropos, kas ir bagāti ar sugām.

Grūtības, kas saistītas ar zinātnei jaunu sugu aprakstu, liek mums piesardzīgi novērtēt to kopējo skaitu. Zinātnei zināmo dzīvnieku un augu sugu skaits ir pieaudzis no 11 tūkstošiem K. Linneja laikā līdz 2 miljoniem mūsdienās un turpina pieaugt. Zinātnieki nepārtraukti apraksta un nosauc jaunas dzīvnieku, augu un mikroorganismu sugas. Precīzs skaitlis Neviens nevar uzskaitīt uz mūsu planētas dzīvojošās sugas, taču ir zināms, ka dzīvnieku sugu skaits ievērojami pārsniedz augu sugu, sēņu un baktēriju skaitu. Ir arī zināms, ka starp dzīvniekiem kukaiņi ir vadošie reģistrēto sugu skaitā. To daudzveidība ir tāda, ka sugu skaita ziņā tie pārspēj ne tikai visus pārējos dzīvniekus, bet arī augus un mikroorganismus kopā. Augu valstī plaukstu droši tur segsēklas jeb ziedaugi.

5.3. Ekosistēmu daudzveidība

Ekosistēmu daudzveidība attiecas uz dažādiem biotopiem, biotiskām kopienām un ekoloģiskajiem procesiem biosfērā, kā arī uz milzīgo biotopu un procesu daudzveidību ekosistēmā.

Bioloģiskās daudzveidības kvantitatīvie rādītāji ekosistēmās ļoti atšķiras atkarībā no dažādu faktoru ietekmes. Jāpiebilst, ka biocenoze ietver ne tikai sugas, kas pastāvīgi dzīvo ekosistēmā, bet arī sugas, kas tajā pavada tikai daļu sava laika. dzīves cikls(piemēram, moskītu kāpuri, spāres).

Biocenozes sugu sastāvu un kopumā daudzveidību var raksturot tikai noteiktā laika posmā, jo sugu bagātība mainās biocenozē nepārtraukti sastopamo sugu imigrācijas un likvidēšanas procesu rezultātā.

Laika faktors tādā vai citādā mērā tiek ņemts vērā vides monitoringa pakalpojumos. Tādējādi jo īpaši ir nepieciešamas hidrobioloģiskās uzraudzības programmas Krievijā obligāts analīze dažādos gadalaikos un ūdenstilpju stāvokļa novērtējums, pamatojoties uz datiem, kas iegūti pavasara, vasaras un rudens periodā.

Katrā laika brīdī biocenozei ir noteikta sugu bagātība.

Viens no sastāvdaļas dabiska vide ir zemes virsmas reljefs, kas pastāv nepārtrauktā mainīgumā uz trīs mūsu planētas dabisko čaulu jeb sfēru robežas - zemes garozas jeb litosfēras, atmosfēras un hidrosfēras. Zemes virsma ar savu reljefu - gleznainajiem vai skarbajiem kalniem, plašiem līdzenumiem, pa kuriem raiti līkumo upes, kāpām un smilšainām tuksnešu grēdām, augstkalnu ledājiem - tā ir dzīvības arēna, viena no svarīgākajām biosfēras sastāvdaļām.

Jo daudzveidīgāki ir vides apstākļi konkrētajā reģionā, jo vairāk laika organismu rīcībā ir evolucionārām transformācijām, jo ​​daudzveidīgāks ir to sugu sastāvs. Topogrāfija un ģeoloģiskā struktūra var radīt dažādus apstākļus viendabīga klimata zonās. Kalnainās vietās tās slīpums un ekspozīcija nosaka augsnes temperatūru un mitruma saturu. Stāvās nogāzēs augsne labi nosusina, kas bieži vien izraisa mitruma trūkumu augiem, lai gan tuvējās zemās vietās augsne ir piesātināta ar mitrumu. Sausos reģionos, palienēs un gar upju gultnēm bieži var redzēt labi attīstītas mežu kopas, kas krasi kontrastē ar apkārtējo tuksneša veģetāciju. Siltās, sausās, uz dienvidiem vērstās kalnu nogāzēs aug dažādas koku sugas nekā aukstajās, mitrajās uz ziemeļiem vērstajās kalnu nogāzēs. Ripojošs reljefs bieži tiek saistīts ar ainavas skaistumu, kas nozīmē, ka tajā dzīvo bagātas un daudzveidīgas kopienas. Gleznainā ainava vienmēr izraisa apbrīnu. Tas ir viens no iemesliem, kāpēc kalni vai iecienīto ūdenstilpņu krasti dabas mīļotājiem kalpo par masu svētceļojumu vietām.

Katra ainava uz zemeslodes klimatisko apstākļu ietekmē mainās. Augu pasaules ietekme uz tiem ir milzīga. Ainavas visā to daudzveidībā ir veidojušās daudzu gadu tūkstošu laikā un cilvēka darbības rezultātā. Tie pastāvīgi mainās, jo pastāvīgi tiek meklētas efektīvas zemes izmantošanas un ieguves formas. Cilvēks būvē pilsētas un būvē ceļus. Tādējādi ainavas sastāv no vairākiem dabas un kultūras elementiem. Tie iemieso kolektīvo atmiņu par dabu un tiem, kas to apdzīvo, veidojot sarežģītu vides elementu.

6. Bioloģiskās daudzveidības kvantitatīvie rādītāji

6.1. Bioloģiskās daudzveidības uzskaite

Ekosistēmu līmeņa daudzveidības inventarizācijas bieži tiek veiktas, izmantojot aerofotogrāfiju vai satelītu. Tas ļauj jums apkopot pilns attēls ekosistēmu un ainavu iezīmju daudzveidību, kā arī izdarīt provizoriskus secinājumus par iespējamo sugu daudzveidību. Lai precīzāk novērtētu daudzveidību sugu līmenī, nepieciešams noteikt sugu bagātība, tas ir, ņemot vērā visas noteiktā apgabalā atrastās sugas (sugu skaits, kas piešķirts noteiktai platībai salīdzināšanai). Tomēr ir acīmredzams, ka jo lielāka ir teritorija, jo lielāks skaits sugas, pētnieks varēs reģistrēties, tāpēc, vērtējot sugu bagātību, ir jāņem vērā sugu sastopamības biežums. Tādējādi 4 m2 platībā rūpīgi koptās ganībās aug 35 vaskulāro augu sugas. Vienā un tajā pašā neapstrādātās zemes platībā sastopams vienāds sugu skaits, bet, ja sašaurināsim meklēšanas laukumu līdz 1 m2, tad varēsim reģistrēt tikai 25 augu sugas, jo daudzas sugas šeit sastopamas retāk. Pamestās ganībās daudzi vaskulārie augi pazūd, tāpēc sugu bagātības līmenis šeit ir zemāks nekā neapstrādātas pļavas gabalā.

Mēģinājumi aprakstīt sarežģītas dabas kopienas struktūru ar vienu indikatoru, piemēram, sugu bagātību, ir neizturami, jo tiek zaudēta vērtīga informācija par dažu sugu retumu un citu sastopamību. Sugu daudzveidības indekss ņem vērā gan kopējo sugu skaitu sabiedrībā, gan dažādu sugu sastopamības attiecību. To aprēķina, katrai sugai nosakot tās īpatņu īpatsvaru kopējā īpatņu skaitā sabiedrībā.

Daudz grūtāk ir izmērīt daudzveidību ģenētiskā līmenī. Šim nolūkam tradicionāli tiek izmantotas sugas ārējās iedzimtās īpašības. Pamatojoties uz šīm pazīmēm, sugas ietvaros tiek izdalītas atsevišķas indivīdu grupas. Šāda veida individuālo mainīgumu sauc par polimorfismu. Piemēram, uz elytra mārītes Katram indivīdam ir raksturīgi pigmenta raksti. Šī suga ir plaši izplatīta, tā sastopama Sibīrijā, Ķīnā, Korejas pussalā un Japānā. Rietumu un Centrālajā Sibīrijā dominē melnie īpatņi, un tālāk uz austrumiem populācija kļūst polimorfāka, tajā arvien biežāk sastopamas dzeltenas vaboles ar melniem plankumiem.

6.2. Bioloģiskā daudzveidība un “sugu bagātība”

Jebkurai bioloģiskās daudzveidības saglabāšanas stratēģijai ir nepieciešama skaidra izpratne par to, cik daudz sugu ir un kā šīs sugas tiek izplatītas. Līdz šim ir aprakstīti 1,5 miljoni sugu. Vismaz divreiz vairāk sugu paliek neaprakstītas, galvenokārt kukaiņi un citi tropiskie posmkāji. Mūsu zināšanas par sugu skaitu nav precīzas, jo daudzi nepārspējami dzīvnieki vēl nav nonākuši taksonomistu uzmanības lokā. Piemēram, mazos zirnekļus, nematodes, augsnes sēnītes un kukaiņus, kas dzīvo tropu meža koku vainagos, ir grūti izpētīt.

Šajās maz pētītajās grupās var būt simtiem un tūkstošiem, pat miljoniem sugu. Arī baktērijas ir ļoti vāji pētītas. To audzēšanas un identificēšanas grūtību dēļ mikrobiologi ir iemācījušies identificēt tikai aptuveni 4000 baktēriju sugu. Tomēr Norvēģijā veiktie pētījumi par baktēriju DNS testēšanu liecina, ka vienā gramā augsnes var atrast vairāk nekā 4000 baktēriju sugu, un aptuveni tikpat daudz var atrast arī jūras nogulumos. Šāda liela daudzveidība pat nelielos paraugos nozīmē tūkstošiem vai pat miljonu vēl neaprakstītu baktēriju sugu. Mūsdienu pētījumi cenšas noteikt plaši izplatīto baktēriju sugu attiecību pret reģionālajām vai lokalizētajām sugām.

Pilnu kolekciju trūkums neļauj droši spriest par jūras vidē dzīvojošo sugu skaitu. Jūras vide ir kļuvusi par zināmu robežu mūsu zināšanām par bioloģisko daudzveidību. Jā, absolūti jauna grupa dzīvnieki, Loricifera, pirmo reizi tika aprakstīti 1983. gadā no paraugiem, kas savākti lielā dziļumā. Vēl viena jauna mazu radību grupa Cycliophora, kas atrasta Norvēģijas omāra mutes reģionā, pirmo reizi tika aprakstīta 1995. gadā. 1999. gadā pie Namībijas krastiem tika atklāta pasaulē lielākā baktērija – augļmušas acs lielumā. Neapšaubāmi, spārnos gaida daudz vairāk neaprakstītu jūras sugu.

Līdz šim kopā ar atsevišķām sugām tiek atklātas pilnīgi jaunas bioloģiskās kopienas, īpaši ārkārtīgi attālās vai cilvēkiem nepieejamās vietās. Īpašas metodes Pētījumi atklāja šādas neparastas kopienas, galvenokārt dziļjūrā un meža lapotnē:

Daudzveidīgas dzīvnieku, galvenokārt kukaiņu, kopienas, kas pielāgotas dzīvei tropu koku vainagos; tiem praktiski nav nekāda sakara ar zemi. Lai iekļūtu meža lapotnē, pēdējie gadi Zinātnieki mežos uzstāda skatu torņus un caur koku galotnēm stiepj piekārtas takas.

Dziļjūras dzelmē, kas joprojām ir vāji saprotama tehnikas un cilvēku pārvadāšanas tehnisku grūtību dēļ augsta ūdens spiediena apstākļos, atrodas unikālas baktēriju un dzīvnieku kopienas, kas izveidojušās pie dziļūdens ģeotermālajiem avotiem. Līdz šim nezināmas aktīvās baktērijas ir atrastas pat piecsimt metru jūras nogulumos, kur tām neapšaubāmi ir svarīga ķīmiskā un enerģētiskā loma šajā sarežģītajā ekosistēmā.

Pateicoties mūsdienu urbšanas projektiem, zem Zemes virsmas līdz 2,8 km dziļumam ir atrastas dažādas baktēriju kopienas ar blīvumu līdz 100 miljoniem baktēriju uz gramu iežu. Šo kopienu ķīmiskā aktivitāte tiek aktīvi pētīta saistībā ar jaunu savienojumu meklējumiem, kurus potenciāli varētu izmantot toksisko vielu iznīcināšanai, kā arī atbildēt uz jautājumu par dzīvības pastāvēšanas iespējamību uz citām planētām.

Dažādu klimatisko un ģeogrāfisko zonu sugu “bagātība” ir ļoti atšķirīga.

Bagātākās sugas ir tropu lietus meži, koraļļu rifi, plaši tropu ezeri un dziļjūras. Liela bioloģiskā daudzveidība ir arī sausajos tropu reģionos ar to lapu koku mežiem, krūmāju krūmiem, savannām, prērijām un tuksnešiem. Mērenajos platuma grādos krūmiem klātām teritorijām ar Vidusjūras klimata tipu ir raksturīgi augsti rādītāji. Tie ir sastopami Dienvidāfrikā, Kalifornijas dienvidos un Austrālijas dienvidrietumos. Tropu lietus mežus galvenokārt raksturo ārkārtīgi liela kukaiņu daudzveidība. Koraļļu rifos un dziļjūrās daudzveidība ir saistīta ar daudz plašāku sistemātisku grupu klāstu. Jūru daudzveidība ir saistīta ar to milzīgo vecumu, gigantiskajām platībām un šīs vides stabilitāti, kā arī ar unikālajiem grunts nogulumu veidiem. Ievērojama zivju daudzveidība lielos tropu ezeros un izskats uz salām unikālas sugas ko izraisa evolucionārais starojums izolētos produktīvos biotopos.

Koraļļu rifi ir arī brīnišķīga sugu koncentrācija. Sīku dzīvnieku kolonijas, ko sauc par polipiem, veido lielas koraļļu ekosistēmas, kas pēc sarežģītības un bioloģiskās daudzveidības ir salīdzināmas ar tropu lietus mežiem. Pasaulē lielākais koraļļu rifs, Lielais Barjerrifs, atrodas pie Austrālijas austrumu krasta, un tā platība ir aptuveni 349 tūkstoši km2. Lielajā Barjerrifā ir aptuveni 300 koraļļu sugas, 1500 zivju sugas, 4000 vēžveidīgo sugas un 5 bruņurupuču sugas, un tas nodrošina ligzdošanas vietas 252 putnu sugām. Lielajā Barjerrifā dzīvo aptuveni 8% no pasaules zivju sugām, lai gan tas veido tikai 0,1% no kopējās okeāna virsmas.

Sugu bagātības stāvoklis ir atkarīgs arī no vietējām topogrāfijas iezīmēm, klimata, vides un teritorijas ģeoloģiskā vecuma. Sauszemes kopienās sugu bagātība parasti palielinās, samazinoties augstumam, palielinoties saules starojumam un palielinoties nokrišņu daudzumam. Sugu bagātība mēdz būt augstāka apgabalos ar sarežģītu topogrāfiju, kas var nodrošināt ģenētisku izolāciju un līdz ar to arī vietējo adaptāciju un specializāciju. Piemēram, mazkustīga suga, kas dzīvo izolētās kalnu virsotnēs, laika gaitā var kļūt par vairākām dažādām sugām, no kurām katra ir pielāgota konkrētiem kalnu apstākļiem. Teritorijās, kurām raksturīga augsta ģeoloģiskā sarežģītība, veidojas dažādi skaidri ierobežoti augsnes apstākļi un attiecīgi veidojas daudzveidīgas sabiedrības, kas pielāgotas vienam vai otram augsnes veidam. Mērenajā joslā liela floristiskā bagātība ir raksturīga Austrālijas dienvidrietumu daļai, Dienvidāfrikai un citiem apgabaliem ar Vidusjūras klimatu ar maigām, mitrām ziemām un karstām, sausām vasarām. Krūmu un zālāju sabiedrību sugu bagātība šeit ir saistīta ar ievērojamu ģeoloģisko vecumu un sarežģītu reljefu. Atklātajā okeānā vislielākā sugu bagātība veidojas kur dažādas straumes, taču šo apgabalu robežas parasti ir nestabilas laika gaitā.

Gandrīz visu organismu grupu sugu daudzveidība palielinās tropu virzienā. Piemēram, Taizemē mīt 251 zīdītāju suga, bet Francijā tikai 93, neskatoties uz to, ka abu valstu platības ir aptuveni vienādas.

Saldūdens kukaiņu skaits tropu mežos ir 3-6 reizes lielāks nekā mērenajos mežos. Tropu mežos ir vislielākais zīdītāju sugu skaits uz Zemes uz platības vienību. Tropu lietus mežos Latīņamerika Uz viena hektāra aug 40-100 koku sugas, savukārt Ziemeļamerikas austrumos 10-30 sugas.

Jūras vidē tiek novērots tāds pats izplatības modelis kā uz sauszemes. Tādējādi ascīdiešu sugu skaits Arktikā tik tikko pārsniedz 100, bet tropos - vairāk nekā 600.

6.3. Bioloģiskās daudzveidības mērīšana

Papildus bioloģiskās daudzveidības definīcijai, kas ir vistuvākā vairumam biologu, kā noteiktā teritorijā dzīvojošo sugu skaitam, ir arī daudzas citas definīcijas, kas saistītas ar bioloģisko kopienu daudzveidību dažādos to organizācijas hierarhijas līmeņos un dažādos ģeogrāfiskos mērogos. . Šīs definīcijas tiek izmantotas, lai pārbaudītu teoriju, ka dažādības palielināšana dažādos līmeņos palielina kopienu stabilitāti, produktivitāti un noturību pret svešzemju sugu invāziju. Sugu skaitu konkrētā kopienā parasti raksturo kā sugu bagātību vai alfa daudzveidību, un to izmanto, lai salīdzinātu bioloģisko daudzveidību dažādos ģeogrāfiskos reģionos vai bioloģiskajās kopienās.

Novērtējot alfa daudzveidību, tiek ņemti vērā divi faktori: sugu bagātība Un sugu daudzuma vienmērīgums(vienmērīgs sugu sadalījums pēc to daudzuma sabiedrībā).

Beta daudzveidība raksturo to, cik lielā mērā biotopi vai paraugi ir atšķirīgi vai līdzīgi to sugu sastāva un dažkārt sugu pārpilnības ziņā. Šo terminu 1960. gadā ieviesa Vitekers. Viena izplatīta pieeja beta daudzveidības noteikšanai ir sugu daudzveidības izmaiņu novērtēšana vides gradientā. Vēl viens veids, kā to noteikt, ir salīdzināt dažādu kopienu sugu sastāvu. Jo mazāk izplatīto sugu ir kopienās vai dažādos punktos gar gradientu, jo lielāka ir beta daudzveidība. Šis ceļš tiek izmantots jebkurā pētījumā, kurā tiek pārbaudīts, cik lielā mērā atšķiras paraugu, biotopu vai kopienu sugu sastāvs. Kopā ar biotopu raksturīgās daudzveidības mērījumiem beta daudzveidību var izmantot, lai sniegtu ieskatu vispārējā apstākļu daudzveidībā noteiktā apgabalā. Beta daudzveidība ir liela, ja, piemēram, sūnu sabiedrību sugu sastāvs būtiski atšķiras blakus esošo virsotņu Alpu pļavās, bet beta daudzveidība ir zema, ja lielākā daļa vienas un tās pašas sugas aizņem visu Alpu pļavu joslu.

Beta daudzveidībai ir raksturīgi līdzības rādītāji, kuru pamatā ir daudzveidības rādītāji (Whittaker pasākums, Kodija mērs utt.), atbilstības rādītāji un vispārīguma indeksi.

Gamma daudzveidība ir piemērojama lielos ģeogrāfiskos mērogos; tas ņem vērā sugu skaitu lielā teritorijā vai kontinentā.

Svarīgs alfa daudzveidības rādītājs ir sugu bagātības indekss (Margalef sugu bagātības indekss, Menhinik sugu bagātības indekss utt.).

Galvenie potenciālie daudzveidības indeksu pielietojumi ir dabas aizsardzība un monitorings. Daudzveidības aplēšu izmantošana šajās teritorijās ir balstīta uz diviem pieņēmumiem: 1) sugām bagātas kopienas ir noturīgākas nekā sugām nabadzīgas kopienas; 2) piesārņojuma līmenis ir saistīts ar daudzveidības samazināšanos un sugu daudzveidības rakstura maiņu. Tajā pašā laikā dabas aizsardzībā parasti tiek izmantoti sugu bagātības rādītāji, bet vides monitoringā – sugu daudzveidības indeksi un modeļi.

Ekoloģiskajos pētījumos daudzveidības mēri tiek izmantoti dažādiem mērķiem. Tos veiksmīgi izmantoja Makartūra un viņa sekotāju darbos, pētot putnu konkurenci, to ekoloģisko nišu piesātinājumu un pārklāšanās pakāpi. Tika noskaidrota putnu daudzveidības atkarība no dažu biotopu elementu daudzveidības un citu. vides faktori.

Jēkabs 1975. gadā apkopoja daudzu pētījumu rezultātus par vides faktoru ietekmi uz kopienu daudzveidību un konstatēja sekojošo.

1. Telpiskā neviendabība palielina daudzveidību.

2. Temperatūras neviendabīgums var samazināt vai palielināt dažādību atkarībā no klimata smaguma pakāpes un citiem faktoriem.

3. Stresa vide mēdz būt negatīvi saistīta ar dažādību.

4. Palielinoties konkurencei salīdzinoši īsā laika periodā, dažādība var samazināties, bet, ja tā pastāv pietiekami ilgu laiku, lai notiktu evolucionāras transformācijas (speciācija), dažādība var pieaugt.

5. Ienaidnieki darbojas kā konkurence, to ietekme uz daudzveidību atkarībā no to ietekmes intensitātes, ilguma un ienaidnieku ietekmes uz konkurenci starp laupījumu.

6. Enerģijas plūsmas caur kopienu intensitātes un pārtikas resursu daudzuma ietekme var būt ļoti svarīga, taču to ietekmes apjoms un virziens uz daudzveidību ir atkarīgs no daudziem citiem faktoriem.

Pēctecības periodā, mainoties dažādībai, var notikt dažādu virzienu procesi.

Daudzveidības indikatori tiek izmantoti, salīdzinot dažādu staciju populāciju, sabiedrību sezonālo dinamiku, dažādu sugu ekoloģiskajam novērtējumam, to izplatības rakstura dažādos biotopos, sugu barības specializācijas pakāpes un sugas atšķirīgās kvalitātes mērīšanai. ' diēta. Daudzveidības rādītāji tiek veiksmīgi izmantoti arī ūdenstilpju un teritoriju piesārņojuma novērtēšanā, jo īpaši, salīdzinot teritorijas gar sauszemes ekosistēmu piesārņojuma gradientu.

7. Krievijas dabas resursu potenciāls.

Krievijai ir unikāls atpūtas potenciāls. Valsts ir radījusi plašu īpaši aizsargājamo dabas teritoriju sistēma gan valsts, gan globālas nozīmes, tostarp dabas rezervāti, nacionālie un dabas parki, svētvietas, dabas pieminekļi utt. Visa veida īpaši aizsargājamo dabas teritoriju kopējā platība Krievijā 2005. gada sākumā bija 230 miljoni hektāru, vai 13% no valsts teritorijas.

Tradicionālākais teritoriālās dabas aizsardzības veids, kam ir prioritāra nozīme bioloģiskās daudzveidības saglabāšanā, ir valsts dabas liegumi. Valsts rezervātu sistēma kā neskartu dabas teritoriju standarti ir Krievijas zinātnes un vides kustības pelnīta lepnuma avots. Rezervātu tīkls tika izveidots deviņdesmit gadu laikā: pirmais rezervāts - "Barguzinsky" - tika izveidots 1916. gadā, simts pirmais - "Kologrivsky Forest" - 2006. gadā. Rezervātu kopējā platība ir 1,6% no valsts teritorijas.

Krievijas Federācijas nacionālo parku valsts sistēma sāka veidoties salīdzinoši nesen: pirmais nacionālais parks - Soči - tika izveidots 1983. gadā. 2005. gada 1. janvārī valstī bija 35 nacionālie parki, kas aizņem 0,41% no valsts teritorijas.

Pēdējās desmitgadēs ir ievērojami palielinājies dabas rezervātu un nacionālo parku skaits un kopējā platība. No valsts 101 rezervāta 27 ir starptautiskais biosfēras rezervātu statuss, 11 ir Kultūras un dabas mantojuma aizsardzības konvencijas jurisdikcijā. Trīs nacionālajiem parkiem ir arī UNESCO biosfēras rezervātu statuss.

Botāniskie dārzi un dendroloģiskie parki ir neatkarīga aizsargājamo teritoriju kategorija. Pašlaik Krievijas Botānisko dārzu padome apvieno vairāk nekā 100 dažādu departamentu botānisko dārzu un dendroloģisko parku. To kopējā platība ir aptuveni 8 tūkstoši hektāru, un apmeklētāju skaits pārsniedz 1 miljonu cilvēku gadā.

Krievijas dabas resursi (zeme, ūdens, minerāli, meži, bioloģiskie, kā arī atpūtas un klimatiskie resursi) sniedz nozīmīgu ieguldījumu saglabāšanā. valsts stratēģiskā drošība,ļautu apmierināt tautsaimniecības vajadzības, tajā skaitā uzturēt augstu izejvielu eksporta līmeni.

Ar dabas resursu kompleksu tieši saistīto nozaru un darbību īpatsvars ietver elektroenerģiju, kurināmo, kalnrūpniecību, mežsaimniecību, kokapstrādi un celulozes un papīra rūpniecību, melno un krāsaino metālu metalurģiju, būvmateriālu ražošanu, lauksaimniecību un ūdenssaimniecības, zvejniecību, mežsaimniecību. , ģeoloģiskā izpēte , ģeodēzija, hidrometeoroloģija — saskaņā ar ekspertu aplēsēm tagad veido vairāk nekā 30% no valsts IKP. Ieskaitot neatjaunojamos dabas resursus (derīgo izrakteņu ieguvi un pārstrādi), IKP apjoms ir aptuveni 20%. Ņemot vērā starpnozaru sakarības, tas ir, galvenās patērējošās un sniedzošās nozares, kā arī starpniecības pakalpojumu sfēru, šīs aplēses būtu jāpalielina.

Dabas resursu izmantošana, atjaunošana un aizsardzība joprojām ir kā iztikas avots ievērojamai daļai valsts iedzīvotāju – gan tiešajiem strādniekiem, gan viņu ģimenes locekļiem. Piemēram, aptuveni katrs piektais no valsts ekonomiski aktīvajiem iedzīvotājiem ir nodarbināts tikai ar dabas resursu kompleksu tieši saistītās nozarēs. Ņemot vērā saistītās nozares un darbības, kā arī ģimenes locekļus, šis skaitlis palielinās vairākas reizes.

Absolūtos skaitļos kopējais dabas resursu apjoms svārstās, atbilstoši dažādām organizācijām un ekspertu vērtējumus, atkarībā no izmantotajiem principiem un aprēķinu metodēm, no vairākiem simtiem triljoniem līdz vairākiem kvadriljoniem rubļu pašreizējās cenās.

1999.–2002 Krievijas Valsts statistikas komitejas ietvaros, iesaistot citu departamentu un zinātnisko nodaļu darbiniekus, tika analizētas esošās aplēses par dažādām valsts nacionālās bagātības sastāvdaļām. Tika pētīti konkrēti statistikas dati, ko sagatavojuši dažādu struktūrvienību (organizāciju) speciālisti un publicēti pašmāju izdevumos. Dabas resursu komponentes ietvaros lielu (absolūtu) vērtības daļu veido derīgo izrakteņu krājumi.

Iepriekš minētie aprēķini atspoguļo rezultātus, kas gūti vienā no ilgtermiņa un teorētiski un praktiski sarežģīta darba posmiem, lai visaptveroši novērtētu Krievijas nacionālo bagātību un dabisko (materiālo neražoto) vērtību lomu tajā. Aprēķinu rezultāti nebūt nav viennozīmīgi un lielā mērā ir saistīti ar pieņemamas vienotas metodikas trūkumu Krievijas nacionālās bagātības dabas resursu komponentes novērtēšanai.

Krievijas Zinātņu akadēmijas Ekonomikas institūta iegūtie vispārīgie indikatīvie dati, izmantojot Pasaules Bankas speciālistu metodoloģiju, ļauj novērtēt Krievijas dabas resursus salīdzinājumā ar citām valstīm (ekonomiskā novērtējuma sarežģītības dēļ, ūdens, atpūtas un lielākā daļa bioloģisko). resursi netiek ņemti vērā). Šie dati arī liecina, ka, ja lielākajā daļā valstu dabas kapitālā dominē zeme un meži, un derīgo izrakteņu resursi veido piekto līdz sesto daļu, Krievijā derīgo izrakteņu devums ir aptuveni divas trešdaļas.

Šīs sadaļas materiāli liecina par Krievijas unikālo dabu un resursu bagātību. Taču lielā mērā ar to ir izskaidrojama zemā dabas resursu izmantošanas efektivitāte un tautsaimniecība kopumā, kas tradicionāli orientēta uz neierobežotu valsts resursu bāzi. Dabas resursu un saražotā piesārņojuma īpatnējās izmaksas uz galaprodukta vienību Krievijā ir ārkārtīgi augstas, salīdzinot ar ekonomiski attīstītajām valstīm. Piemēram, galaprodukta vienību energointensitāte Krievijā ir 2–3 reizes lielāka, meža resursu izmaksas 1 tonnas papīra ražošanai ir 4–6 reizes lielākas. Turklāt pēdējo 10 gadu laikā, samazinoties tehnoloģiskajai disciplīnai, ir vērojams būtisks saražotās produkcijas energoietilpības un resursu intensitātes pieaugums (par 20–60%). Enerģijas patēriņš uz IKP vienību pieauga par 25%, ūdens intensitāte par 20%. Īpatnējās sēra oksīdu emisijas, kas izraisa skābos lietus un ekosistēmas degradāciju, Krievijā ir 20 reizes lielākas nekā Japānā un Norvēģijā un aptuveni 6–7 reizes lielākas nekā Vācijā un Francijā. Siltumnīcefekta gāzu emisijas 3–4 reizes pārsniedz līdzīgus rādītājus attīstītajās valstīs.

Dabas resursu potenciāla efektīvai izmantošanai jākalpo par pamatu mūsu valsts ekonomikas stabilai pārveidošanai nacionālajās interesēs, novirzot ekonomisko bāzi no dabu ekspluatējošām nozarēm uz izejvielu un materiālu dziļu pārstrādi, augsto tehnoloģiju nozarēm, pakalpojumu sektors utt.

Dabas resursu bloks joprojām ir centrālais faktors valsts attīstībā tuvākajā nākotnē.

Lai sasniegtu ilgtspējīgas vides pārvaldības mērķus, nepieciešams:

– veikt visa valsts teritorijā esošo dabas resursu kopuma ekonomisko un galvenokārt kadastrālo novērtējumu;

– nosaka dabas objektu lietošanas tiesības un noteikumus;

– radoši izmantot ārvalstu pieredzi dabas potenciāla izmantošanas likumdošanas, ekonomiskajos un vides aspektos;

– izstrādāt mūsdienīgu ekonomisko un juridisko mehānismu sistēmas vides pārvaldībai.

JAUTĀJUMI PAŠKONTROLEI

1. Kurš un kad pirmo reizi lietoja frāzi “bioloģiskā daudzveidība”?

2. Kad un kur jēdziens “bioloģiskā daudzveidība” tika plaši izmantots zinātniski?

3. Kas ir Konvencija par bioloģisko daudzveidību?

4. Bioloģiskās daudzveidības nozīme biosfērai un cilvēkiem.

5. Kāda speciālā zinātne nodarbojas ar bioloģiskās daudzveidības izpēti?

6. Definēt jēdzienu “bioloģiskā daudzveidība”.

7. Kādus bioloģiskās daudzveidības līmeņus jūs zināt?

8. Kādas metodes izmanto, lai ņemtu vērā bioloģisko daudzveidību?

9. Kas nosaka “sugu bagātības” stāvokli?

10. Kā tiek novērtēta bioloģiskā daudzveidība?

11. Aprakstiet alfa, beta un gamma daudzveidību.

12. Kāda ir bioloģiskās daudzveidības novērtēšanas praktiskā nozīme?

Krievu ģeobotāniķis L.G. Ramenskis 1910. gadā viņš formulēja sugu ekoloģiskās individualitātes principu – principu, kas ir atslēga, lai izprastu bioloģiskās daudzveidības lomu biosfērā. Mēs redzam, ka katrā ekosistēmā vienlaikus dzīvo daudzas sugas, taču mēs reti domājam par tā ekoloģisko nozīmi. Ekoloģiska individualitāte augu sugas, kas dzīvo vienā augu kopienā vienā un tajā pašā ekosistēmā, ļauj sabiedrībai ātri pārstrukturēties, mainoties ārējiem apstākļiem. Piemēram, sausajā vasarā šajā ekosistēmā galvenā loma bioloģiskā cikla nodrošināšanā ir A sugas īpatņiem, kas ir vairāk pielāgoti dzīvei mitruma deficīta apstākļos. Slapjā gadā A sugas īpatņi nav savā optimālajā līmenī un nevar nodrošināt bioloģisko ciklu mainītos apstākļos. Šajā gadā galveno lomu bioloģiskā cikla nodrošināšanā šajā ekosistēmā sāk ieņemt B sugas īpatņi, trešais gads izrādījās vēsāks, šādos apstākļos ne suga A, ne suga B nevar nodrošināt pilnvērtīgu ekoloģiskās vides izmantošanu. šīs ekosistēmas potenciālu. Taču ekosistēma ātri tiek atjaunota, jo tajā atrodas B sugas indivīdi, kuriem nav nepieciešams silts laiks un kuri labi fotosintēzē zemā temperatūrā.

Ja paskatīsimies uz to, kā viss ir reālajās Primorskas teritorijas ekosistēmās, mēs redzēsim, ka skujkoku-lapkoku mežā, piemēram, 100 kvadrātmetru platībā. metrus aug 5-6 sugas koki, 5-7 krūmu sugas, 2-3 liānu sugas, 20-30 lakstaugu sugas, 10-12 sūnu sugas un 15-20 ķērpju sugas. Visas šīs sugas ir ekoloģiski individuālas, un dažādos gadalaikos, dažādos laika apstākļos, to fotosintētiskā aktivitāte ļoti mainās. Šķiet, ka šīs sugas viena otru papildina, padarot augu sabiedrību kopumā ekoloģiski optimālāku

Pēc līdzīgu dzīvības formu sugu skaita, kurām ir līdzīgas prasības ārējā vide dzīvojot vienā lokālā ekosistēmā, var spriest, cik stabili ir apstākļi šajā ekosistēmā. Stabilos apstākļos šādu sugu parasti būs mazāk nekā nestabilos apstākļos. Ja laika apstākļi nemainās vairākus gadus, tad zūd nepieciešamība pēc liela skaita sugu. Šajā gadījumā tiek saglabāta tā suga, kas šajos stabilajos apstākļos ir visoptimālākā no visām iespējamām konkrētās floras sugām. Visi pārējie pamazām tiek likvidēti, nespējot izturēt konkurenci ar viņu.

Dabā mēs atrodam daudz faktoru vai mehānismu, kas nodrošina un uztur lielu vietējo ekosistēmu sugu daudzveidību. Pirmkārt, šādi faktori ir pārmērīga sēklu un augļu vairošanās un pārprodukcija. Dabā sēklas un augļi tiek ražoti simtiem un tūkstošiem reižu vairāk, nekā nepieciešams, lai kompensētu dabiskos zaudējumus priekšlaicīgas nāves un vecuma dēļ.

Pateicoties pielāgojumiem augļu un sēklu izkliedēšanai lielos attālumos, jauno augu rudimenti nonāk ne tikai tajās vietās, kas šobrīd ir labvēlīgas to augšanai, bet arī tajās, kuru apstākļi ir nelabvēlīgi šo sugu indivīdu augšanai un attīstībai. . Neskatoties uz to, šīs sēklas šeit dīgst, kādu laiku pastāv nomāktā stāvoklī un mirst. Tas notiek, kamēr vides apstākļi ir stabili. Bet, ja apstākļi mainās, tad iepriekš nāvei lemti, šeit sāk augt un attīstīties šai ekosistēmai neparastu sugu stādi, izejot pilnu savas ontoģenētiskās (individuālās) attīstības ciklu. Ekologi saka, ka dabā (lasi, biosfērā) ir dzīves dažādības spēcīgais spiediens visām vietējām ekosistēmām.

Ģenerālis ainavu apvidus veģetācijas seguma genofonds– bioloģiskās daudzveidības spiediena dēļ šīs teritorijas flora-lokālās ekosistēmas tiek izmantotas visprecīzāk. Tajā pašā laikā vietējās ekosistēmas kļūst bagātākas ar sugām. To veidošanās un pārstrukturēšanas laikā tiek veikta piemērotu komponentu ekoloģiskā atlase no lielāka skaita kandidātu, kuru dīgļi ir nonākuši noteiktā biotopā. Tādējādi palielinās ekoloģiski optimālas augu sabiedrības veidošanās iespējamība.

Piemēram, migrējošās zivis, uzkrājot savu biomasu jūrā, dodas nārstot upju un strautu augštecēs, kur pēc nārsta iet bojā un kļūst par barību lielai daļai dzīvnieku sugu (lāčiem, vilkiem, daudzām sēnīšu sugām, daudzas putnu sugas, nemaz nerunājot par bezmugurkaulnieku bariem). Šie dzīvnieki barojas ar zivīm un izdala to ekskrementus sauszemes ekosistēmās. Tādējādi viela no jūras migrē uz sauszemi iekšzemē, un šeit to asimilē augi un iekļauj jaunās bioloģiskā cikla ķēdēs.

Pārtrauciet iebraukt Tālo Austrumu upēs lašu nārstam, un pēc 5-10 gadiem jūs redzēsiet, cik ļoti mainīsies vairuma dzīvnieku sugu skaits. Mainīsies dzīvnieku sugu skaits, līdz ar to sāksies izmaiņas veģetācijas segumā. Plēsīgo dzīvnieku sugu skaita samazināšanās izraisīs zālēdāju skaita pieaugumu. Ātri iedragājuši viņu pārtikas piegādi, zālēdāji sāks mirt, un epizootijas izplatīsies viņu vidū. Zālēdāju skaits samazināsies, un nebūs kam izplatīt dažu sugu sēklas un ēst citu augu sugu biomasu. Vārdu sakot, kad sarkanās zivis pārstāj ienākt upēs Tālajos Austrumos sāksies virkne pārstrukturēšanas visās ekoloģisko sistēmu daļās, kas atrodas simtiem un pat tūkstošiem kilometru no jūras.

Sugu daudzveidība un dzīvības formu vai ekobiomorfu daudzveidība nav viens un tas pats. Es to parādīšu ar šo piemēru. Pļavā var būt 2-3 reizes vairāk augu sugu, ģinšu un ģimeņu nekā tumšā skujkoku mežā. Taču, runājot par ekobiomorfiem un sinūziju, izrādās, ka tumšā skujkoku meža kā ekosistēmas bioloģiskā daudzveidība ir daudz augstāka nekā pļavas kā ekosistēmas bioloģiskā daudzveidība. Pļavā mums ir 2-3 ekobiomorfu klases, bet tumšajā skujkoku mežā ir 8-10 klases. Pļavā ir daudz sugu, taču tās visas pieder vai nu daudzgadīgo mezofīto vasarzaļo stiebrzāļu ekobiomorfo klasei, vai viengadīgo stiebrzāļu klasei, vai zaļo sūnu klasei. Mežā dažādas ekobiomorfu klases ir: tumšie skuju koki, lapu koki, lapu krūmi, lapu krūmi, daudzgadīgās mezofītiskās vasarzaļās zāles, zaļās sūnas, epigeic ķērpji, epifītiskie ķērpji.

Organismu bioloģiskā daudzveidība biosfērā neaprobežojas tikai ar taksonu daudzveidību un dzīvo organismu ekobiomorfu daudzveidību. Piemēram, mēs varam atrasties apgabalā, ko pilnībā aizņem viena vietēja elementāra ekosistēma - augstais purvs vai mitrs alkšņu mežs lielas upes grīvā. Citā teritorijā, tāda paša izmēra teritorijā, mēs sastapsim vismaz 10-15 vietējo elementāro ekosistēmu veidus. Skujkoku-platlapju mežu ekosistēmas upju ieleju dzelmēs šeit dabiski nomaina ciedru-ozolu jauktu krūmu mežu ekosistēmas kalnu dienvidu maigajās nogāzēs, lapegles-ozolu jauktu zālāju meži ziemeļu maigajās nogāzēs. kalni, egļu-egļu meži kalnu ziemeļu stāvo nogāžu augšdaļā un ekosistēmas stepju pļavas un puduru veģetācija kalnu stāvajās dienvidu nogāzēs. Nav grūti saprast, kas tas ir ekosistēmu iekšējā ainaviskā daudzveidība ko nosaka ne tikai to veidojošo sugu un ekobiomorfu daudzveidība, bet arī ekoloģiskās ainavas fona daudzveidība, kas galvenokārt saistīts ar reljefa formu daudzveidību, augsņu un pamatā esošo iežu daudzveidību.

Bioloģiskā daudzveidība nodrošina: biosfēras nepārtrauktību (visur uz zemes ir dzīvi organismi) un dzīvības attīstību laika gaitā; biogēno procesu efektivitāte ekosistēmā; dinamiska līdzsvara saglabāšana un kopienu atjaunošana.

Biota regulē vides stāvokli, ko pierāda vairāki faktori:

1. Bez emisijām organiskais ogleklis no zemes iekšpuses atmosfērā ar lielu precizitāti atbilst organiskā oglekļa saturam nogulumiežu iežos, kas nodrošina gandrīz nemainīgu neorganiskā oglekļa saturu atmosfērā simtiem miljonu gadu.

2. Barības vielu (C, N, P, O) koncentrācijas okeānā veido un uztur biota. C/N/P/O2 attiecība okeānā sakrīt ar šo attiecību organisko vielu sintēzes laikā.

3. Ūdens ciklu uz sauszemes nosaka arī biota, jo 2/3 nokrišņu ir ūdens iztvaikošanas rezultātā uz sauszemes, galvenokārt veģetācijas dēļ.

4. Okeāna biota, ko neietekmē cilvēka darbība, absorbē lieko antropogēnas izcelsmes oglekļa dioksīdu, savukārt cilvēka modificēta biota ir zaudējusi šo spēju.

5. Okeāna biota saglabā oglekļa dioksīda koncentrāciju okeānā 3 reizes mazāk, salīdzinot ar oglekļa dioksīda daudzumu, ja biotas nav. Neorganiskā oglekļa zudumu no okeāna atmosfērā kompensē organiskā oglekļa iekļūšana okeānā.

Pašlaik bioloģiskā daudzveidība samazinās. Tas ir saistīts ar vides nestabilitāti. Vides nestabilitāte nosaka tendenci uz:

1. ekosistēmu struktūras vienkāršošana (dažas sugas izrādās liekas);

2. pēctecības pārtraukšana (sugas beigu kulminācijas stadijā ir lemtas izzušanai);

3. palielināt minimālie izmēri populācija (stabilā vidē vairošanos nodrošina neliels īpatņu skaits; iespējama sugu “blīvā iepakošana”, bet krīzes apstākļos tā ir mazskaitlīga un nespējīga strauja izaugsme populācija var viegli izzust) Succesija ir secīga biocenožu maiņa, kas notiek tajā pašā teritorijā.

Baltkrievijas bioloģiskā daudzveidība pastāvīgi samazinās un mainās. Bioloģiskās daudzveidības līmeni ietekmē divas faktoru grupas: faktori, kas saistīti ar saimnieciskā darbība cilvēku un dabas apdraudējuma faktori.

Pirmajā faktoru grupā ietilpst:

Tieša antropogēna sugu iznīcināšana. Baltkrievijas teritorijā aurohi pazuda medību rezultātā;

Biotopu, īpaši specifisku (zemieņu purvi, palienes, veci platlapju meži), izzušana un/vai to skaita samazināšanās. Tipisks piemērs ir Starptautiskajā Sarkanajā grāmatā iekļautā ūdens straume. 60% pasaules populācijas ligzdo Poļesjes zemienes purvos. Meliorācijas rezultātā aptuveni puse putnu sugu, kas dod priekšroku mitrāju dzīvotnēm, ir kļuvušas retas un iekļautas Baltkrievijas Republikas Sarkanajā grāmatā;

Netieša sugu iznīcināšana cilvēka ietekmes un, pirmkārt, dabiskās vides piesārņojuma rezultātā. Daudzi ķērpju un sūnu veidi iet bojā pat ar zemu piesārņojošo vielu koncentrāciju gaisā, ūdenī un augsnē;

Vietējo sugu pārvietošana pēc introducētām sugām. Baltkrievijā aklimatizētais Amerikas ūdeles un jenotsuns izraisīja Eiropas ūdeles bojāeju un no savām ekoloģiskajām nišām izspieda meža sesku, ermīnu un ūdenspeldi uz vietām, kas pēc to ekoloģiskajām īpašībām nav piemērotas introducētajām sugām. Baltkrievijā ievests ekonomiskai lietošanai (kā barība lieliem liellopi) Sosnovska latvāņi izspiež daudzus lakstaugus.

Sekojošie dabas draudi izraisa Baltkrievijas bioloģiskās daudzveidības samazināšanos: - globālas vides stāvokļa izmaiņas - pēdējo 100 gadu laikā dažādās teritorijās ir vērojama vienmērīga gaisa temperatūras paaugstināšanās un gada nokrišņu daudzuma palielināšanās par vairāk nekā 100 mm. Tā rezultātā strauji samazinājies spārnu izplatības areāls un skaits, kā arī Baltkrievijā parādījās jaunas stepju un mežstepju zonām raksturīgas putnu sugas;

Floras un faunas sugu dabiskas evolucionāras izmaiņas. Baltkrievijā notiek dabiska mežu atkāpšanās uz ziemeļiem un aktīva stepju veģetācijas iespiešanās.

Bioloģiskā daudzveidība ir ekonomiski izdevīga, par ko liecina šādi dati:

Aptuveni 4,5% no ASV nacionālā kopprodukta (aptuveni 87 miljardi ASV dolāru gadā) nāk no savvaļas sugām;

Āzijā līdz 70. gadu vidum ģenētiskie uzlabojumi izraisīja kviešu ražošanas pieaugumu par USD 2 miljardiem un rīsu ražošanu par USD 1,5 miljardiem gadā;

Izmantojot savvaļas kviešu šķirni no Turcijas, lai ieviestu slimību rezistenci kultivētajās šķirnēs, ekonomiskā ietekme bija 50 miljoni USD gadā (ASV);

Pasaulē no savvaļas augiem ražoto zāļu vērtība ir aptuveni 40 miljardi USD gadā; - 1960. gadā tikai vienam no pieciem bērniem ar leikēmiju bija iespēja izdzīvot, un tagad 4 no 5, pateicoties ārstēšanai ar zālēm, kas iegūtas no tropu meža augiem.

Dzīvie organismi biosfērā veic vairākas funkcijas:

1. enerģija - saules enerģija, ko absorbē zaļie augi, pārvēršas ķīmisko saišu enerģijā. Sintezēts organiskās vielas(cukuri, olbaltumvielas u.c.) to uztura rezultātā secīgi pāriet no viena organisma uz otru, pārnesot tajos esošo enerģiju. Augus ēd zālēdāji, kas kļūst par plēsēju upuriem. Šī pāreja ir konsekventa un sakārtota enerģijas plūsma biosfērā. Turklāt neviena dzīvnieku suga nav spējīga sadalīt augu organiskās vielas galaproduktos. Katra suga izmanto tikai daļu no augiem un daļu no tajos esošajām organiskajām vielām. Šai sugai nepiemērotos augus vai vēl enerģētiski bagātās augu atliekas izmanto citas dzīvnieku sugas. Tā veidojas vissarežģītākās barības ķēdes;

2. vidi veidojošas - visas biosfēras strukturālās daļas ir ģenētiski saistītas ar dzīviem organismiem. Izzūdot vismaz vienai dzīvo organismu sugai, izmaiņas notiek visā ekosistēmā: piemēram, vienas augu sugas iznīcināšana izraisa aptuveni trīsdesmit kukaiņu sugu izzušanu;