11.10.2019

Biologická diverzita ako najdôležitejší faktor trvalo udržateľného rozvoja. Pokles biodiverzity


BIOLOGICKÁ ROZMANITOSŤ

Čo je biologická diverzita? Prečo je to dôležité? A prečo by sme to mali podporovať? V najvšeobecnejšom zmysle sa biodiverzita vzťahuje na „rozmanitosť života“. Tento koncept zahŕňa genetickú diverzitu rôzne druhy a vyšších taxonomických jednotiek (čeľadí, tried, kmeňov atď.), ako aj diverzity biotopov a ekosystémov. Pretože „biologická diverzita“ je príliš široká, neexistuje žiadna presná definícia; všetko závisí od konkrétnej oblasti, v ktorej sa používa. Biologická diverzita v praxi znamená v prvom rade diverzitu druhov.

Biodiverzita znamená oveľa viac ako len mať rôzne formyživota. Nielenže určila smery aplikovaného výskumu, ale získala aj štatút špeciálneho hodnotenia: je dobré, keď existuje biologická diverzita, a je potrebné ju všemožne podporovať, pretože nedostatok diverzity je zlý. V opatreniach na ochranu životného prostredia sa v súčasnosti uprednostňuje ani nie tak zachovanie jednotlivých (typických) druhov, ale zachovanie celej diverzity ekosystému. V prospech toho bolo predložených veľa argumentov, počnúc tvrdením, že rozmanitosť života je cenná sama o sebe a za jej zachovanie nesieme morálnu a etickú zodpovednosť, a končiac bežným antropocentrickým pragmatizmom – človek naplno využíva biologická diverzita ekosystémov (pozri článok „Ekosystém“) pre ich ekonomické potreby, ako je vývoj liekov na rakovinu alebo rozvoj ekoturizmu.

Ako zachovať biodiverzitu? Jedným z prístupov je zamerať úsilie predovšetkým na zachovanie a zachovanie toho najlepšieho z mnohých dostupných ekosystémov. Ďalší navrhuje postarať sa predovšetkým o „horúce miesta“, teda o oblasti s najväčšou koncentráciou zástupcov vzácnych druhov, ktorým hrozí vyhynutie. Vykonaním komplexu ochranných opatrení v „horúcich miestach“ môžete zachrániť viac vzácnych druhov ako v iných regiónoch.

Pozri tiež články "Gradient diverzity zemepisnej šírky", "Environmentálne aktivity", "Ekologická redundancia", "Ekosystém".

Z knihy Seeds of Destruction. Tajné pozadie genetická manipulácia autora Engdahl William Frederick

Kissinger a Bioweapons Kedysi dávno, v polovici 70. rokov, keď pôsobil ako poradca pre národnú bezpečnosť (Národná bezpečnostná agentúra) pod vedením Richarda Nixona, zahraničná politika mal na starosti chránenec Nelsona Rockefellera Henry Kissinger vrátane

Z knihy Život na Zemi. Prírodná história autora Attenborough David

1. Nekonečná rozmanitosť Objaviť neznáme zviera nie je vôbec ťažké. Ak strávite deň v tropickom juhoamerickom pralese, prevraciate naplavené drevo, pozeráte sa pod kôru, tápate vo vlhkom humuse a večer tam nainštalujete bielu obrazovku a osvetlíte ju ortuťovou lampou, môžete

Z knihy Metaekológia autora Krasilov Valentin Abramovič

Diverzita Vo všeobecnom zmysle je diverzita informačným indikátorom štrukturálnej zložitosti, ktorý v konečnom dôsledku určuje ako absolútny rast biomasy, tak aj zníženie relatívneho rastu mortmasy. Biodiverzita slúži tomuto druhu

Z knihy Genetika etiky a estetiky autora Efroimson Vladimír Pavlovič

Z knihy Antropologický detektív. Bohovia, ľudia, opice... [ilustrované] autora Belov Alexander Ivanovič

ROZMANITOSŤ DIVOCH Je pozoruhodné, že opisy Bigfoota v rôznych častiach sveta, stopy jeho pobytu a špecifiká správania, ako aj samotné mená Bigfoota sa veľmi líšia. Nekonečne sa meniace farby vlny,

Z knihy Biológia [Úplný sprievodca prípravou na skúšku] autora Lerner Georgij Isaakovič

Z knihy Pôvod mozgu autora Saveliev Sergej Vjačeslavovič

Z knihy Sila génov [krásna ako Monroe, múdra ako Einstein] autora Hengstschlager Markus

Z knihy Voda a život na Zemi autora Novikov Jurij Vladimirovič

§ 41. Biologická diverzita vtákov Diverzita vtákov je nezvyčajne vysoká (pozri obr. III-11). Moderné vtáky dosahujú hmotnosť 165 kg (pštros africký). Existujú aj nezvyčajne malé druhy, dosahujúce sotva niekoľko gramov (kolibríky). fosílny záznam

Z knihy Život mora autora Bogorov Venianim Grigorievič

Genetická diverzita je kľúčom k úspechu Áno biologické faktory ktoré nás pri výbere partnera veľmi silno ovplyvňujú. mladý krásna žena s pôsobivou guľatosťou sľubuje najvyššie šance na úspešnú „investíciu“ mužských génov. Ale prečo potom

Z knihy Psychopati. Spoľahlivý príbeh o ľuďoch bez ľútosti, bez svedomia, bez výčitiek svedomia Autor: Keel Kent A.

biologický význam roztopená a ľadu podobná voda Ani jedna látka na Zemi, okrem vody, nemôže byť naraz v troch skupenstvách – kvapalnom, pevnom a plynnom. Stále je tu však veľa záhad. Pri zahrievaní sa ľad začne topiť: pohyb molekúl pod vplyvom

Z knihy Antropológia a koncepty biológie autora Kurčanov Nikolaj Anatolievič

Veľká rozmanitosť Svet bezstavovcov, ktoré obývajú moria, je veľmi rozmanitý. Je ťažké vymenovať formy ich prispôsobenia sa podmienkam existencie, ktoré sú charakteristické pre rôzne skupiny. Často organizmy patriace do rôznych tried, ktoré však vedú rovnaký spôsob života,

Z knihy Biologická chémia autora Lelevič Vladimír Valeryanovič

20. Rozmanitosť trestnej činnosti Guiteau má veľmi dlhý zoznam porušení zákona: vražda, podvod, krádež, ublíženie na zdraví, lúpež, vyhrážanie sa zbraňou, nelegálne držanie zbrane, falšovanie, nedostavenie sa na súd počas kaucie, napadnutie zástupcu zákona

Z knihy autora

Rôzne organické zlúčeniny Hoci organické molekuly tvoria menej ako 1 % všetkých molekúl buniek (99 % molekúl tvorí voda), určujú priebeh základných biochemických procesov. Nachádza sa v bunke ako malé organické zlúčeniny

Z knihy autora

2.5. Biologická oxidácia Pri analýze jednotlivých štádií bunkového metabolizmu je vždy potrebné pamätať na to, že ide o jediný, integrálny, vzájomne súvisiaci mechanizmus (Bohinski R., 1987). Procesy anabolizmu a katabolizmu prebiehajú súčasne v bunke a

Z knihy autora

Kapitola 10 výmena energie. Biologická oxidácia Živé organizmy sú z hľadiska termodynamiky otvorené systémy. Medzi systémom a prostredím je možná výmena energie, ku ktorej dochádza v súlade so zákonmi termodynamiky. Každý organický

Biodiverzita- skratka pre "biologickú rozmanitosť" - znamená rozmanitosť živých organizmov vo všetkých jej prejavoch: od génov až po biosféru. Problematike štúdia, využívania a ochrany biodiverzity sa začala venovať veľká pozornosť po podpísaní Dohovoru o biologickej diverzite mnohými štátmi (Konferencia OSN o životnom prostredí a rozvoji, Rio de Janeiro, 1992).

Existujú tri hlavné typ biodiverzity:

- genetická diverzita odráža vnútrodruhovú rozmanitosť a vzhľadom na variabilitu jedincov;

- druhovej rozmanitosti odráža rozmanitosť živých organizmov (rastliny, zvieratá, huby a mikroorganizmy). V súčasnosti je opísaných asi 1,7 milióna druhov, hoci ich celkový počet je podľa niektorých odhadov až 50 miliónov;

- rozmanitosť ekosystémov pokrýva rozdiely medzi typmi ekosystémov, diverzitou biotopov a ekologickými procesmi. Všímajú si rozmanitosť ekosystémov nielen z hľadiska štrukturálnych a funkčných zložiek, ale aj z hľadiska rozsahu - od mikrobiogeocenózy až po biosféru;

Všetky typy biologickej diverzity vzájomne prepojené: Genetická diverzita zabezpečuje druhovú diverzitu. Rozmanitosť ekosystémov a krajiny vytvára podmienky pre vznik nových druhov. Nárast druhovej diverzity zvyšuje celkový genetický potenciál živých organizmov biosféry. Každý druh prispieva k rozmanitosti – z tohto pohľadu neexistujú zbytočné a škodlivé druhy.

Distribúcia druhov na povrchu planéty nerovnomerne. Druhová diverzita v prirodzených biotopoch je najvyššia v tropickom pásme a s rastúcou zemepisnou šírkou klesá. Najbohatšími ekosystémami na druhovú diverzitu sú tropické dažďové pralesy, ktoré zaberajú asi 7 % povrchu planéty a obsahujú viac ako 90 % všetkých druhov.

V geologickej histórii Zeme v biosfére existovala konštanta vznik a zánik druhov Všetky druhy majú obmedzenú životnosť. Vymieranie bolo kompenzované vznikom nových druhov a v dôsledku toho sa zvýšil celkový počet druhov v biosfére. Vymieranie druhov je prirodzený proces evolúcie, ktorý prebieha bez ľudského zásahu.

V súčasnosti pod vplyvom antropogénnych faktorov existuje zníženie biologická diverzita v dôsledku likvidácie (vymierania, ničenia) druhov. V minulom storočí pod vplyvom ľudskej činnosti rýchlosť vymierania druhov mnohonásobne prekročila prirodzenú rýchlosť (podľa niektorých odhadov až 40 000-krát). Dochádza k nezvratnému a nekompenzovanému zničeniu jedinečného genofondu planéty.

Môže dôjsť k eliminácii druhov v dôsledku ľudskej činnosti v dvoch smeroch- priame vyhladzovanie (poľovníctvo, rybolov) a nepriame (ničenie biotopov, narušenie trofických interakcií). Nadmerný rybolov je najzrejmejšou priamou príčinou priameho úbytku druhov, ale je oveľa menej pravdepodobné, že prispeje k vyhynutiu ako nepriame príčiny zmeny biotopov (napr. chemické znečistenie rieky alebo odlesňovanie).

Rôznorodosť biotického krytu, príp biodiverzitu, je jedným z faktorov optimálneho fungovania ekosystémov a biosféry ako celku. Biodiverzita zabezpečuje odolnosť ekosystémov voči vonkajším stresom a udržiava v nich dynamickú rovnováhu. Živé od neživého sa v prvom rade o niekoľko rádov odlišuje veľkou rozmanitosťou a schopnosťou túto rozmanitosť nielen zachovať, ale v priebehu evolúcie aj výrazne zväčšiť. Vo všeobecnosti možno na evolúciu života na Zemi nazerať ako na proces štruktúrovania biosféry, ako proces zvyšovania diverzity živých organizmov, foriem a úrovní ich organizácie, ako proces vzniku mechanizmov, ktoré zabezpečujú stabilitu života. systémov a ekosystémov v neustále sa meniacich podmienkach našej planéty. Práve schopnosť ekosystémov udržiavať rovnováhu, využívajúc na to dedičné informácie živých organizmov, robí z biosféry ako celku a miestnych ekosystémov materiálno-energetické systémy v plnom zmysle.

Na tejto fotografii vidíme veľa druhov rastlín, ktoré spolu rastú na lúke v nive rieky. Budyumkan na juhovýchode regiónu Čita. Prečo príroda potrebovala toľko druhov na jednej lúke? O tom je táto prednáška.

Ruský geobotanik L.G. Ramenského v roku 1910 sformuloval princíp ekologickej individuality druhov – princíp, ktorý je kľúčom k pochopeniu úlohy biodiverzity v biosfére. Vidíme, že v každom ekosystéme žije veľa druhov súčasne, ale len zriedka premýšľame o ekologickom význame tohto. Ekologické individualita rastlinné druhy žijúce v rovnakom rastlinnom spoločenstve v rovnakom ekosystéme umožňujú spoločenstvu rýchle prebudovanie pri zmene vonkajších podmienok. Napríklad v suchom lete v tomto ekosystéme zohrávajú hlavnú úlohu pri zabezpečovaní biologického cyklu jedince druhu A, ktoré sú viac prispôsobené životu s deficitom vlahy. Vo vlhkom roku nie sú jedince druhu A optimálne a nedokážu zabezpečiť biologický cyklus v zmenených podmienkach. V tomto roku začínajú zohrávať hlavnú úlohu pri zabezpečovaní biologického cyklu v tomto ekosystéme jedince druhu B. Tretí rok sa ukázal ako chladnejší, za týchto podmienok ani druh A ani druh B nedokážu zabezpečiť plnohodnotné využitie ek. potenciál tohto ekosystému. Ekosystém sa však rýchlo obnovuje, pretože obsahuje jedincov druhu B, ktorí nepotrebujú teplé počasie a dobre fotosyntetizujú pri nízkych teplotách.

Každý druh živých organizmov môže existovať v určitom rozsahu hodnôt vonkajších faktorov. Mimo týchto hodnôt jedince druhu umierajú. V diagrame vidíme hranice únosnosti (hranice tolerancie) druhu podľa jedného z faktorov. V rámci týchto limitov tamoptimálna zóna, najpriaznivejšie pre druh, a dve zóny útlaku. Pravidlo L.G. Ramensky o ekologickej individualite druhov tvrdí, že hranice únosnosti a optimálne zóny v odlišné typy spolužitie sa nezhodujú.

V prírode nájdeme množstvo faktorov či mechanizmov, ktoré zabezpečujú a udržiavajú vysokú druhovú diverzitu miestnych ekosystémov. V prvom rade medzi takéto faktory patrí nadmerné rozmnožovanie a nadprodukcia semien a plodov. V prírode sa semien a plodov produkuje sto a tisíckrát viac, ako je potrebné na vyrovnanie prirodzených strát v dôsledku predčasného úmrtia a umierania v starobe.

Vďaka úpravám na distribúciu ovocia a semien na veľké vzdialenosti dopadajú základy nových rastlín nielen na oblasti, ktoré sú teraz priaznivé pre ich rast, ale aj na oblasti, ktorých podmienky sú nepriaznivé pre rast a vývoj jedincov týchto druhov. . Napriek tomu tu tieto semená klíčia, existujú nejaký čas v depresívnom stave a odumierajú. To sa deje, pokiaľ sú podmienky prostredia stabilné. Ak sa však zmenia podmienky, začnú tu rásť a rozvíjať sadenice druhov neobvyklých pre tento ekosystém, predtým odsúdených na smrť, pričom prechádzajú celým cyklom svojho ontogenetického (individuálneho) vývoja. Ekológovia tvrdia, že v prírode existuje silný tlak rozmanitosti života do všetkých miestnych ekosystémov.

generál genofond krajinnej pokrývky- jeho flóro-miestne ekosystémy tohto regiónu sú v dôsledku tlaku biodiverzity maximálne využívané. Súčasne sa miestne ekosystémy z hľadiska druhov stávajú bohatšími. Pri ich tvorbe a preskupovaní sa ekologický výber vhodných komponentov vykonáva od väčšieho počtu žiadateľov, ktorých diagermy sa dostali do daného biotopu. Zvyšuje sa tak pravdepodobnosť vytvorenia ekologicky optimálneho rastlinného spoločenstva.

Faktorom stability lokálneho ekosystému teda nie je len diverzita druhov žijúcich v tomto lokálnom ekosystéme, ale aj diverzita druhov v susedných ekosystémoch, z ktorých je možná introdukcia diagermov (semená a spór). To platí nielen pre rastliny, ktoré vedú pripútaný životný štýl, ale ešte viac pre zvieratá, ktoré sa môžu presúvať z jedného miestneho ekosystému do druhého. Mnohé živočíšne jedince, nepatriace špecificky do žiadneho z miestnych ekosystémov (biogeocenóz), napriek tomu zohrávajú významnú ekologickú úlohu a podieľajú sa na zabezpečení biologického cyklu vo viacerých ekosystémoch naraz. Okrem toho môžu odcudziť biomasu v jednom miestnom ekosystéme a vyhodiť exkrementy v inom, čím stimulujú rast a vývoj rastlín v tomto druhom miestnom ekosystéme. Niekedy môže byť takýto prenos hmoty a energie z jedného ekosystému do druhého mimoriadne silný. Tento tok spája úplne odlišné ekosystémy.

Rozmanitosť druhov a rozmanitosť foriem života alebo ekobiomorf nie sú to isté. Ukážem to na príklade. Na lúke môžu druhy, rody a čeľade rastlín žiť 2-3 krát viac ako v tmavom ihličnatom lese. Z hľadiska ekobiomorfov a synúzie sa však ukazuje, že biodiverzita tmavého ihličnatého lesa ako ekosystému je oveľa vyššia ako biodiverzita lúky ako ekosystému. Na lúke máme 2-3 triedy ekobiomorfov a v tmavom ihličnatom lese 8-10 tried. Na lúke je veľa druhov, ale všetky patria buď do triedy ekobiomorfov, trvácich mezofytických letnozelených tráv, alebo do triedy jednoročných tráv, prípadne do triedy zelených machov. V lese sú rôzne triedy ekobiomorfov: tmavé ihličnaté stromy, listnaté stromy, listnaté kry, listnaté kry, viacročné mezofytické letné zelené trávy, zelené machy, epigeické lišajníky, epifytické lišajníky.

Biodiverzita organizmov v biosfére sa neobmedzuje len na diverzitu taxónov a diverzitu ekobiomorfov živých organizmov. Môžeme sa napríklad dostať do oblasti, ktorú úplne zaberá jeden miestny elementárny ekosystém – vyvýšený močiar, alebo vlhký jelšový les pri ústí veľkej rieky. Na inom území na tom istom území sa stretneme s minimálne 10-15 typmi miestnych elementárnych ekosystémov. Ekosystémy ihličnato-listnatých lesov na dne údolia riek tu pravidelne nahrádzajú ekosystémy cédrovo-dubových zmiešaných krovinových lesov na južných miernych svahoch hôr, smrekovcovo-dubové zmiešané trávne lesy na severných miernych svahoch hôr. , smrekovo-jedľové lesy v hornej časti severných strmých svahov pohorí a ekosystémy stepné lúky a trsová vegetácia na strmých južných svahoch pohorí. Je ľahké pochopiť, čo je vnútrokrajinná diverzita ekosystémov určuje nielen rozmanitosť ich základných druhov a ekobiomorfov, ale aj rozmanitosť ekologického krajinného pozadia spojené predovšetkým s rozmanitosťou tvarov krajiny, rozmanitosťou pôd a ich podložných hornín.

Procesy vymierania druhov v biosfére sú kompenzované procesmi speciácie. Ak sa rovnováha týchto dvoch procesov naruší v prospech vyhynutia, potom Zem s najväčšou pravdepodobnosťou čaká osud Venuše – teda atmosféry z r. oxid uhličitý a vodná para, povrchová teplota rádovo +200 stupňov Celzia, vyparené oceány a moria. Život na bielkovinovej báze v takýchto podmienkach je samozrejme jednoducho nemožný. Keď sa ľudstvo stalo silnou geologickou silou, musí prevziať zodpovednosť nielen za budúcnosť svojich detí a vnúčat, ale aj za budúcnosť celej biosféry. A táto budúcnosť bude do značnej miery závisieť od toho, ako ďaleko zaostáva proces vymierania druhov v biosfére Zeme za procesom formovania nových druhov.

Pre účtovníctvo druhov, ktoré sú na pokraji vyhynutia, mnohé krajiny vytvárajú Červené knihy – zoznamy vzácnych a ohrozených druhov živých organizmov. Na zachovanie a udržanie biologickej diverzity sa vytvárajú osobitne chránené prírodné územia – chránené územia (rezervácie, národné parky a pod.), genetické databanky. Zachovanie jednotlivého druhu je možné len vtedy, ak je chránený jeho biotop s celým komplexom druhov, ako aj klimatické, geofyzikálne a iné podmienky. Osobitnú úlohu zohráva ochrana druhov tvoriacich prostredie (výchovné druhy), ktoré tvoria vnútorné prostredie ekosystému. Vytváranie chránených území je zamerané na ochranu nielen jednotlivých druhov, ale aj celých komplexov a krajiny.

Rezervy slúžia aj na vyhodnotenie a monitorovanie stav biodiverzity. V Rusku dnes neexistuje jednotný systém monitorovania stavu biodiverzity. Najkompletnejšia a trvalá kontrola zmien zložiek biodiverzity sa vykonáva v rezerváciách. Rezervácie každoročne vypracúvajú správy o stave ekosystémov („Kroniky prírody“) – prehľady údajov o stave chránených území, chránených populácií rastlín a živočíchov. Niektoré rezervácie už viac ako 50 rokov uchovávajú „kroniky prírody“, ktoré zahŕňajú nepretržité série údajov o počte zvierat, biologickej diverzite, dynamike ekosystémov, ako aj údaje o pozorovaní klímy.

Časť rezervácií Ruska (18) je súčasťou medzinárodnej siete biosférických rezervácií, špeciálne vytvorenej na monitorovanie stavu biodiverzity, klimatických, biogeochemických a iných procesov v rozsahu biosféry.

dôvodov potrebu zachovanie biodiverzitu mnohé: potreba biologických zdrojov na uspokojenie potrieb ľudstva (potraviny, materiály, lieky atď.), etické a estetické aspekty (život je cenný sám o sebe) atď. Hlavným dôvodom zachovania biodiverzity je však to, že zohráva vedúcu úlohu pri zabezpečovaní trvalej udržateľnosti ekosystémov a biosféry ako celku (absorpcia znečistenia, stabilizácia klímy, zabezpečenie podmienok vhodných pre život). Biodiverzita plní regulačnú funkciu pri realizácii všetkých biogeochemických, klimatických a iných procesov na Zemi. Každý druh, bez ohľadu na to, aký bezvýznamný sa môže zdať, prispieva k zabezpečeniu trvalej udržateľnosti nielen „pôvodného“ miestneho ekosystému, ale aj biosféry ako celku.

EKOLÓGIA PÔD

PREDNÁŠKA № 8,9,10

PREDMET:

Ekologické funkcie pôd. Biochemická premena horných vrstiev litosféry. Transformácia povrchových vôd na podzemnú a účasť na tvorbe riečneho odtoku. Regulácia plynového režimu atmosféry . Ekologická funkcia pôd. Účasť pôd na tvorbe geochemického toku prvkov.

Pôdny kryt tvorí jednu z geofyzikálnych schránok Zeme – pedosféru. Hlavné geosférické funkcie pôdy ako prirodzeného telesa sú dané polohou pôdy na styku živej a neživej prírody. A tým hlavným je zabezpečenie života na Zemi. Práve v pôde sa zakoreňujú suchozemské rastliny, žijú v nej malé živočíchy, obrovská masa mikroorganizmov. V dôsledku tvorby pôdy sa práve v pôde koncentrujú pre organizmy životne dôležité prvky minerálnej výživy vo forme chemických zlúčenín, ktoré majú k dispozícii. Pôda je teda podmienkou existencie života, no zároveň je pôda dôsledkom života na Zemi.

Globálne funkcie pôd v biosfére sú založené na nasledujúcich základných vlastnostiach. Po prvé, pôda slúži ako biotop a fyzická podpora pre obrovské množstvo organizmov; po druhé, pôda je nevyhnutným, nenahraditeľným článkom a regulátorom biogeochemických cyklov, prakticky sa cykly všetkých biogénov uskutočňujú cez pôdu.

PREDNÁŠKA 2

PREDMET: Moderné pohľady o biologickej diverzite

PLÁN:

1. Koncept biodiverzity.

2. Význam biodiverzity.

2.1. Význam biodiverzity pre biosféru.

2.2. Hodnota biodiverzity pre ľudí.

2.2.1. praktickú hodnotu.

2.2.2. Estetická hodnota biodiverzity.

3. Biológia ochrany voľne žijúcich živočíchov.

4. Biodiverzita je základom života na Zemi.

5. Štruktúra a úrovne biodiverzity.

5.1. genetická diverzita.

5.2. druhovej rozmanitosti.

5.3. Diverzita ekosystémov.

6. Kvantitatívne ukazovatele biodiverzity.

6.1. Účtovanie o biodiverzite.

6.2. Biodiverzita a „druhové bohatstvo“.

6.3. Meranie biologickej diverzity.

7. Potenciál prírodných zdrojov Ruska.

1. Koncept biodiverzity

Myšlienka biologickej diverzity ako jedinečnej vlastnosti živej prírody a jej úlohy pri zachovaní života na Zemi sa stala neoddeliteľnou súčasťou moderných pohľadov na vzťah medzi prírodou a spoločnosťou. Prvýkrát slovné spojenie „biologická diverzita“ použil G. Bates (1892) vo svojom diele „Prírodovedec v Amazónii“, ktorý počas hodinovej exkurzie pozoroval okolo 700 druhov motýľov.

Pojem „biodiverzita“ vstúpil do širokého vedeckého využitia v roku 1972 na Štokholmskej konferencii OSN o životnom prostredí, kde sa ekológom podarilo presvedčiť politických lídrov krajín svetového spoločenstva, že ochrana voľne žijúcich živočíchov by mala byť prioritou akejkoľvek ľudskej činnosti na Zem.

O dvadsať rokov neskôr, v roku 1992, bol v Rio de Janeiro počas Konferencie OSN o životnom prostredí a rozvoji prijatý Dohovor o biologickej diverzite, ktorý podpísalo viac ako 180 krajín vrátane Ruska. Aktívna implementácia Dohovoru o biodiverzite v Rusku sa začala po jeho ratifikácii Štátnou dumou v roku 1995. Na federálnej úrovni bolo prijatých niekoľko environmentálnych zákonov a v roku 1996 výnosom prezidenta Ruskej federácie „Koncepcia prechodu Ruská federácia smerom k trvalo udržateľnému rozvoju“, ktorý považuje zachovanie biodiverzity za jeden z najdôležitejších smerov rozvoja Ruska. Rusko, podobne ako iné krajiny, ktoré podpísali a ratifikovali Dohovor o biologickej diverzite, nekoná samo. Projekt Global Environment Facility (GEF) na ochranu biodiverzity v Rusku, financovaný Medzinárodnou bankou pre obnovu a rozvoj, sa začal v decembri 1996. Odvtedy bola vypracovaná a v roku 2001 prijatá Národná stratégia na ochranu biodiverzity Ruska, vyvíjajú sa mechanizmy na ochranu biodiverzity, poskytuje sa podpora národné parky a rezervy sa prijímajú opatrenia na zachovanie biodiverzity a zlepšenie environmentálnej situácie v rôznych regiónoch. Projekt GEF a Národná stratégia spolu s ďalšími projektmi na ochranu biodiverzity zabezpečujú rozvoj a implementáciu vzdelávacích programov ako prioritných oblastí.

2. Význam biodiverzity

2.1. Význam biodiverzity pre biosféru

Princíp interakcie človeka s biodiverzitou planéty možno ilustrovať zvážením rozsahu ľudského vplyvu na prírodné systémy a úlohy, ktorú biodiverzita zohráva pri udržiavaní života na Zemi. Hlavnou podmienkou zachovania života na Zemi je schopnosť biosféry vytvárať a udržiavať rovnováhu medzi ekosystémami, ktoré ju tvoria. Ekosystémy nižšej úrovne musia byť v rámci biosféry územne vyvážené. Inými slovami, na Zemi musí existovať požadované množstvo tundra, lesy, púšte atď. - ako biómy a vo vnútri biómu tundry by mala byť zachovaná optimálna tundra, vo vnútri biómu ihličnatých lesov - optimálna lesná pokrývka. A tak ďalej až po tie najmenšie ekosystémy ako lúky, lesy, jazerá atď.

Fungovanie planéty ako celku a jej klimatická rovnováha je dôsledkom interakcie cyklov vody, uhlíka, dusíka, fosforu a iných látok poháňaných energiou ekosystémov. Vegetačný kryt je najdôležitejším faktorom pri predchádzaní erózii, zachovávaní ornej vrstvy zeme, zabezpečovaní infiltrácie a dopĺňaní zásob podzemných vôd. Bez dostatočnej úrovne biodiverzity mokraďových ekosystémov nie je možné zabrániť eutrofizácii vodných plôch a vysoká miera druhovej diverzity živočíchov je zárukou stability každého ekosystému a biosféry ako celku.

Milióny druhov zvierat a rastlín podporujú podmienky potrebné na pokračovanie života na Zemi. Možno by tieto podmienky mohol poskytnúť menší počet druhov, ale čo to je, tento dostatočný počet druhov? Nikto nevie. Nepozná ani hranicu, za ktorou sa so znižovaním biodiverzity začne nezvratné ničenie ekosystémov a život sa dostane na pokraj existencie. Keď je biodiverzita zničená, neexistujú žiadne spoľahlivé spôsoby kompenzácie straty.

2.2. Význam biodiverzity pre ľudí

2.2.1. Praktická hodnota

Pragmatický pohľad na biodiverzitu nám umožňuje vidieť ju ako nevyčerpateľný zdroj biologických zdrojov. Biologické zdroje nám poskytujú všetky druhy produktov: potraviny, vlákninu na výrobu odevov, farbivá, syntetické látky, lieky atď. Sú základom väčšiny ľudských činností a stav svetovej ekonomiky do značnej miery závisí od nich. Mikroorganizmy, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v mnohých ekosystémoch, prispeli k pokroku vo výrobe potravín.

Moderná medicína prejavuje veľký záujem o biologické zdroje v nádeji na získanie nových spôsobov liečby chorôb. Čím väčšia je rozmanitosť živých bytostí, tým väčšia je príležitosť na objavovanie nových liekov; a história medicíny poskytuje vynikajúce príklady tejto možnosti. Potenciálne môže mať akýkoľvek druh komerčnú hodnotu alebo môže byť použitý v medicíne. Asi 40 % všetkých známych liečiv, ktoré sa v súčasnosti používajú v medicíne, obsahuje látky nachádzajúce sa v divo rastúcich rastlinách.

V poľnohospodárstve má genetická diverzita kultúrnych rastlín veľký význam pre vývoj metód kontroly škodcov. Centrá pôvodu kultúrnych rastlín sú miesta, kde v pravý čas človek prvýkrát zaviedol do kultúry mnohé z dnešných tradičných druhov. V týchto oblastiach existuje jasná súvislosť medzi poľnohospodárskymi rastlinami a ich divokými príbuznými. Rastie tu množstvo divokých druhov a odrôd moderných kultúrnych rastlín. Poľnohospodári prejavujú čoraz väčší záujem o genetickú diverzitu plodín. Poznanie centier takejto diverzity umožňuje vyvinúť metódy na zvýšenie produktivity poľnohospodárskych plodín a zvýšenie ich adaptability na meniace sa podmienky prostredia.

Biodiverzita má veľký význam aj na rekreáciu. Krásna krajina, rozmanité ekosystémy bohaté na druhy sú najdôležitejšou podmienkou rozvoja cestovného ruchu a rekreácie. Rýchly rozvoj tohto druhu činnosti je často hlavným zdrojom príjmov miestneho obyvateľstva. Často sa jednotlivé druhy živočíchov a rastlín stávajú predmetom zvýšeného záujmu.

2.2.2. Estetická hodnota biodiverzity

Pre väčšinu ľudí má slovo „biodiverzita“ pozitívny význam. Zároveň zábery tropického dažďového pralesa, koralového útesu, lúky pokrytej maštaľkami, kde vzniká množstvo živočíšnych a rastlinných druhov pozitívne emócie. Nezmazateľný dojem často zanechá aj jediný úlomok prírody, akým je napríklad jastrab viničný, ktorý sa v noci počas letu živí nektárom kvitnúcej trávy. Krása, ktorá je súčasťou biodiverzity, je zdrojom inšpirácie. Pravé umelecké diela sa len málokedy zaobídu bez obrázkov zvierat a rastlín, či už ide o skarabea a hada na náhrdelníku kráľovnej Kleopatry alebo leva z farebných dlaždíc na „Posvätnej ceste“ v Babylone. Myšlienky raja, stelesnené v obraze „Raj“ od Jana Brueghela staršieho (), sú spojené s bohatou paletou rôznych druhov zvierat a rastlín.

Bez estetického potešenia by mnohé naše koníčky stratili zmysel, či už ide o športový rybolov, poľovníctvo, turistiku alebo pozorovanie vtákov. Ľudia majú potrebu rozjímať o krásnej krajine. Estetická hodnota biodiverzity je však viac než len obdivovanie krásnej krajiny. Čo by sa stalo s človekom, jeho náladou, svetonázorom, keby namiesto krásneho jazera alebo kúska borovicového lesa videl okolo seba len haldy odpadkov alebo krajinu skreslenú hrubými zásahmi? Ale s akou láskou autori opisujú úžasné obrázky prírody nivy Dnestra (citované z materiálov časopisu Vesti SOES, č. 2, 2001): „Oblasť ústia je zvláštna a jedinečná svojím bohatstvom, zvláštnou krásou . Tu, na Bielom jazere, sú stále zachované polia bielych ľalií, reliktných vodných gaštanov, rozsiahle územia sú pokryté žltými leknami. Stále tu lietajú posvätné ibisy starovekého Egypta, ozýva sa zvuk labutích krídel, kvitne mäta, lesy sú plné známych a neočakávaných vôní, hudba vtáčieho spevu...“ Estetická stránka vnímania biodiverzity zjavne nie je len si užívať krásu jednotlivých krajín; ide skôr o organickú potrebu, ktorá je vlastná každému človeku, keďže vnímanie rôznych foriem života objektívne zlepšuje kvalitu života.

3. Biológia ochrany voľne žijúcich živočíchov

Ochranárska biológia je multidisciplinárna veda, ktorá sa vyvinula v reakcii na krízu, v ktorej sa dnes biodiverzita nachádza.

Biológia ochrany voľne žijúcich živočíchov- vedný odbor vychádzajúci z teórie a praxe ochrany druhov, vytvárania nových chránených území, ochrany existujúcich národných parkov. Jeho aktivity určia podobu, v akej sa zachovajú druhy a biologické spoločenstvá na planéte pre budúcnosť.

Spája ľudí a poznatky z rôznych oblastí a jej cieľom je prekonať krízu biodiverzity.

Biológia ochrany voľne žijúcich živočíchov má tri ciele: po prvé, študovať a opísať rozmanitosť voľne žijúcich živočíchov; po druhé, identifikovať a posúdiť vplyv ľudských činností na druhy, spoločenstvá a ekosystémy; a po tretie, preskúmať praktické interdisciplinárne prístupy k ochrane a obnove biologickej diverzity.

4. Biodiverzita je základom života na Zemi

Zachovanie biologickej diverzity je ústrednou úlohou biológie ochrany voľne žijúcich živočíchov. Podľa definície Svetového fondu na ochranu prírody (1989), biodiverzitu- je to „celá rozmanitosť foriem života na Zemi, milióny druhov rastlín, zvierat, mikroorganizmov s ich súbormi génov a komplexné ekosystémy, ktoré tvoria divokú prírodu“. Preto by sa biodiverzita mala posudzovať na troch úrovniach. Biologická diverzita na úrovni druhov pokrýva celú škálu druhov na Zemi od baktérií a prvokov až po ríšu mnohobunkových rastlín, živočíchov a húb. V menšom meradle zahŕňa biologická diverzita genetickú diverzitu druhov, a to tak z geograficky vzdialených populácií, ako aj z jedincov v rámci tej istej populácie. Biologická diverzita zahŕňa aj diverzitu biologických spoločenstiev, druhov, ekosystémov tvorených spoločenstvami a interakcie medzi týmito úrovňami.

Pre nepretržité prežitie druhov a prírodných spoločenstiev sú nevyhnutné všetky úrovne biologickej diverzity, pričom všetky sú dôležité aj pre človeka. Druhová diverzita demonštruje bohatstvo evolučných a ekologických adaptácií druhov na rôzne prostredia. Druhová rozmanitosť slúži ako zdroj rozmanitých prírodných zdrojov pre ľudí. Napríklad tropické dažďové pralesy so svojou najbohatšou škálou druhov produkujú pozoruhodnú rozmanitosť rastlinných a živočíšnych produktov, ktoré možno použiť na výrobu potravín, stavebníctva a medicíny. Genetická diverzita je nevyhnutná pre akýkoľvek druh na udržanie reprodukčnej životaschopnosti, odolnosti voči chorobám a schopnosti prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam. Genetická rozmanitosť domácich zvierat a kultúrnych rastlín je obzvlášť cenná pre tých, ktorí pracujú na šľachtiteľských programoch na zachovanie a zlepšenie moderných poľnohospodárskych druhov.

Diverzita na úrovni Spoločenstva je kolektívnou reakciou druhov na rôzne podmienky prostredia. Biologické spoločenstvá nachádzajúce sa v púšťach, stepiach, lesoch a záplavových oblastiach zachovávajú kontinuitu normálneho fungovania ekosystému tým, že mu poskytujú „údržbu“, napríklad prostredníctvom protipovodňovej ochrany, ochrany proti erózii pôdy, filtrácie vzduchu a vody.

5. Štruktúra a úrovne biodiverzity

Na každej úrovni biologickej diverzity – genetickej, druhovej a komunitnej (ekosystémovej) diverzity – odborníci študujú mechanizmy, ktoré menia alebo udržiavajú diverzitu.

5.1. genetická diverzita

Genetická diverzita je množstvo genetických informácií obsiahnutých v génoch organizmov, ktoré obývajú Zem.

Genetická vnútrodruhová diverzita je často zabezpečená reprodukčným správaním jednotlivcov v rámci populácie. Populácia je skupina jedincov rovnakého druhu, ktorí si medzi sebou vymieňajú genetické informácie a dávajú plodné potomstvo. Druh môže zahŕňať jednu alebo viac odlišných populácií. Populácia môže pozostávať z niekoľkých jednotlivcov alebo miliónov.

Jednotlivci v rámci populácie sú zvyčajne navzájom geneticky odlišní. Genetická diverzita je spôsobená tým, že jednotlivci majú mierne odlišné gény – úseky chromozómov, ktoré kódujú určité proteíny. Varianty génu sú známe ako jeho alely. Rozdiely vznikajú mutáciami – zmenami v DNA, ktorá sa nachádza na chromozómoch konkrétneho jedinca. Alely génu môžu ovplyvniť vývoj a fyziológiu jednotlivca rôznymi spôsobmi. Šľachtitelia odrôd rastlín a plemien zvierat selekciou určitých génových variantov vytvárajú vysoko výnosné druhy odolné voči škodcom, ako sú plodiny (pšenica, kukurica), hospodárske zvieratá a hydina.

Genetická diverzita v populácii je určená jednak počtom génov s viac ako jednou alelou (tzv. polymorfné gény), ako aj počtom alel pre každý polymorfný gén. Existencia polymorfného génu vedie k objaveniu sa v populácii heterozygotných jedincov, ktorí dostávajú rôzne alely génu od svojich rodičov. Genetická variácia umožňuje druhom prispôsobiť sa zmenám prostredia, ako sú rastúce teploty alebo nové prepuknutie choroby. Vo všeobecnosti sa zistilo, že vzácne druhy majú menšiu genetickú diverzitu ako rozšírené druhy, a preto sú náchylnejšie na hrozbu vyhynutia, keď sa zmenia podmienky prostredia.

5.2. Druhová diverzita

Druhová diverzita zahŕňa celý súbor druhov, ktoré žijú na Zemi. Existujú dve hlavné definície pojmu druh. Po prvé: druh je súbor jedincov, ktorí sa líšia od iných skupín v tých či oných morfologických, fyziologických alebo biochemických charakteristikách. Toto je morfologická definícia druhu. Rozdiely v sekvenciách DNA a iných molekulárnych markeroch sa čoraz častejšie používajú na rozlíšenie medzi druhmi, ktoré sú vzhľadom prakticky identické (napríklad baktérie). Druhá definícia druhu je súbor jedincov, medzi ktorými dochádza k voľnému kríženiu, ale nedochádza k kríženiu s jedincami iných skupín (biologická definícia druhu).

Morfologická definícia druhu sa bežne používa v taxonómii, t. j. biológovia taxonómie, ktorí sa špecializujú na identifikáciu nových druhov a klasifikáciu druhov. Biologická definícia druhu sa bežne používa v evolučnej biológii, pretože je založená viac na merateľných genetických vzťahoch než na nejakých subjektívne rozlíšiteľných fyzických znakoch. V praxi je však dosť ťažké použiť biologickú definíciu druhu, pretože si to vyžaduje znalosť schopnosti jednotlivcov navzájom sa krížiť, čo je spravidla ťažko prístupné informácie. V dôsledku toho sa praktickí biológovia museli naučiť rozlišovať druhy podľa vzhľadu, niekedy ich nazývali „morfodruhy“ alebo podobnými výrazmi, až kým im taxonomisti nedali oficiálne latinské názvy.

Neschopnosť jasne rozlíšiť jeden druh od druhého v dôsledku podobnosti ich vlastností alebo z toho vyplývajúci zmätok vo vedeckých názvoch často znižuje efektivitu úsilia o ochranu druhov.

Je ťažké napísať jasné, účinné zákony na ochranu druhu, ak nie je úplne jasné, ako ho presne identifikovať. Preto je ešte potrebné vykonať veľa práce na systematizácii a klasifikácii všetkých druhov, ktoré existujú na svete. Systematici opísali len 10 – 30 % svetových druhov a mnohé z nich môžu vyhynúť skôr, ako budú opísané. Aby sa tento problém vyriešil čo najskôr, musí byť vyškolených veľa taxonómov, najmä pre prácu v trópoch oplývajúcich druhmi.

Ťažkosti spojené s popisom druhov nových pre vedu nás nútia byť opatrné pri hodnotení ich celkovej početnosti. Počet druhov zvierat a rastlín, ktoré veda pozná, sa zvýšil z 11 000 v dobe C. Linného na dnešné 2 milióny a stále rastie. Vedci neustále opisujú a pomenúvajú nové druhy zvierat, rastlín a mikroorganizmov. Presné číslo nikto nevie pomenovať druhy žijúce na našej planéte, ale je známe, že počet živočíšnych druhov vysoko prevyšuje počet druhov rastlín, húb a baktérií. Je tiež známe, že medzi živočíchmi vedie hmyz, čo sa týka počtu zaznamenaných druhov. Ich rozmanitosť je taká, že počtom druhov prekonávajú nielen všetky ostatné živočíchy, ale aj rastliny a mikroorganizmy dohromady. V rastlinnej ríši sa dlane sebavedome držia krytosemenné rastliny alebo kvitnúce rastliny.

5.3. Ekosystémová diverzita

Ekosystémová diverzita sa vzťahuje na rôzne biotopy, biotické spoločenstvá a ekologické procesy v biosfére a na obrovskú rozmanitosť biotopov a procesov v rámci ekosystému.

Kvantitatívne ukazovatele biodiverzity v ekosystémoch sa značne líšia v závislosti od vplyvu rôznych faktorov. Treba si uvedomiť, že biocenóza zahŕňa nielen druhy, ktoré neustále žijú v ekosystéme, ale aj druhy, ktoré v ňom trávia len časť svojho života. životný cyklus(napr. larvy komárov, vážky).

Druhové zloženie a vo všeobecnosti diverzitu biocenózy možno opísať len v určitom časovom bode, keďže druhová bohatosť sa mení v dôsledku procesov imigrácie a eliminácie druhov, ktoré sa v biocenóze kontinuálne vyskytujú.

Časový faktor sa do určitej miery zohľadňuje v službách monitorovania životného prostredia. Preto vyžadujú najmä programy hydrobiologického monitorovania v Rusku povinné analýzy v rôznych ročných obdobiach a hodnotenie stavu vodných útvarov na základe údajov získaných v jarnom, letnom a jesennom období.

V každom časovom okamihu má biocenóza určité druhové bohatstvo.

Jeden z základné časti prírodné prostredie je reliéf zemského povrchu, existujúci vo svojej nepretržitej premenlivosti na hranici troch prirodzených schránok, čiže sfér, našej planéty - zemskej kôry, čiže litosféry, atmosféry a hydrosféry. zemského povrchu so svojím reliéfom - malebné alebo drsné hory, rozsiahle pláne, pozdĺž ktorých sa rieky plynule vinú, duny a piesočné hrebene púští, vysokohorské ľadovce - je arénou života, jednou z hlavných zložiek biosféry.

Čím rozmanitejšie sú podmienky prostredia v danom regióne, čím viac času majú organizmy k dispozícii na evolučné premeny, tým rozmanitejšie je tu ich druhové zloženie. Reliéf a geologická štruktúra môže vytvárať rôzne podmienky v oblastiach s jednotnou klímou. V kopcovitom teréne jeho sklon a expozícia určujú teplotu a vlhkosť pôdy. Na strmých svahoch pôda dobre odvodňuje, čo často vedie k nedostatku vlahy pre rastliny, hoci v blízkych nížinných oblastiach je pôda nasýtená vlhkosťou. V suchých oblastiach, v záplavových oblastiach a pozdĺž koryta riek možno často vidieť dobre vyvinuté lesné spoločenstvá, ktoré ostro kontrastujú s okolitou púštnou vegetáciou. Na teplých a suchých svahoch južne orientovaných strání rastú iné dreviny ako na chladnom a vlhkom severe. Kopcovitý terén je často spájaný s krásou krajiny, čo znamená, že tu spolunažívajú bohaté a rozmanité komunity. Malebná krajina je vždy obdivuhodná. Aj preto slúžia hory či brehy obľúbených nádrží ako miesto masových pútí pre milovníkov prírody.

Každá krajina na zemeguli podlieha zmenám pod vplyvom klimatických podmienok. Rastlinný svet má na nich obrovský vplyv. Krajiny v celej svojej rozmanitosti sa formovali počas mnohých tisícročí a ako výsledok ľudskej činnosti. Neustále sa menia v dôsledku neustáleho hľadania efektívnych foriem využívania pôdy a ťažby. Človek stavia mestá a stavia cesty. Krajina sa teda skladá z množstva prírodných a kultúrnych prvkov. Stelesňujú kolektívnu pamäť prírody a tých, ktorí ju obývajú, tvoria komplexný prvok životného prostredia.

6. Kvantitatívne ukazovatele biodiverzity

6.1. Účtovanie o biodiverzite

Inventúry diverzity na úrovni ekosystémov sa často vykonávajú pomocou leteckej alebo satelitnej fotografie. To vám umožní skladať úplný obraz rozmanitosti ekosystémov a krajinných prvkov, ako aj vyvodzovať predbežné závery o možnej druhovej diverzite. Pre presnejšie posúdenie diverzity na úrovni druhu je potrebné určiť druhové bohatstvo, to znamená, že sa zohľadňujú všetky druhy nájdené v danej oblasti (počet druhov, pre porovnanie, vzťahujúci sa na danú oblasť). Je však zrejmé, že čím väčšie územie, tým viac druhov, bude môcť riešiteľ registrovať, preto pri posudzovaní druhovej bohatosti je potrebné brať do úvahy frekvenciu výskytu druhov. Na rozlohe 4 m2 tak na starostlivo upravenej pastve rastie 35 druhov cievnatých rastlín. Rovnaký počet druhov možno nájsť v rovnakej oblasti panenskej oblasti, ale ak zúžime oblasť vyhľadávania na 1 m2, budeme môcť zaregistrovať iba 25 druhov rastlín, pretože mnohé druhy sú tu menej bežné. Na opustenom pasienku mizne množstvo cievnatých rastlín, takže druhová bohatosť je tu nižšia ako na panenskej lúke.

Pokusy popísať štruktúru zložitého prírodného spoločenstva jediným ukazovateľom, akým je druhová bohatosť, sú neudržateľné z dôvodu straty cenných informácií o vzácnosti niektorých druhov a všednosti iných. Index (ukazovateľ) druhovej diverzity zohľadňuje tak celkový počet druhov v spoločenstve, ako aj pomer početnosti rôznych druhov. Vypočítava sa tak, že pre každý druh sa určí podiel jeho jedincov na celkovom počte jedincov v spoločenstve.

Meranie diverzity na genetickej úrovni je zložitejšie. Na tento účel sa tradične používajú vonkajšie dedičné znaky druhov. Na základe týchto znakov sa v rámci druhu rozlišujú samostatné zoskupenia jedincov. Tento druh individuálnej variability sa nazýva polymorfizmus. Napríklad na krídlach lienky existujú pigmentové vzory charakteristické pre každého jednotlivca. Tento druh je široko rozšírený, nachádza sa na Sibíri, v Číne, na Kórejskom polostrove, v Japonsku. Na západnej a strednej Sibíri prevládajú čierne chrobáky a ďalej na východ sa populácia stáva polymorfnejšou, pričom čoraz častejšie sa vyskytujú žlté chrobáky s čiernymi škvrnami.

6.2. Biodiverzita a "druhové bohatstvo"

Akákoľvek stratégia ochrany biodiverzity si vyžaduje jasné pochopenie toho, koľko druhov existuje a ako sú tieto druhy distribuované. Doteraz bolo opísaných 1,5 milióna druhov. Minimálne dvakrát toľko druhov zostáva nepopísaných, najmä hmyz a iné tropické článkonožce. Naše poznatky o počte druhov nie sú presné, keďže mnohé nevýstavné živočíchy sa ešte nedostali do pozornosti taxonómov. Ťažko sa skúmajú napríklad malé pavúky, háďatká, pôdne huby a hmyz žijúci v korunách stromov tropických pralesov.

Tieto málo prebádané skupiny môžu mať stovky a tisíce, dokonca milióny druhov. Baktérie sú tiež veľmi slabo študované. Kvôli ťažkostiam pri ich pestovaní a identifikácii boli mikrobiológovia schopní identifikovať len asi 4000 druhov baktérií. Výskum bakteriálnej DNA uskutočnený v Nórsku však ukazuje, že v jednom grame pôdy môže byť prítomných viac ako 4000 druhov baktérií a približne rovnaký počet možno nájsť v morských sedimentoch. Takáto vysoká diverzita, dokonca aj v malých vzorkách, naznačuje existenciu tisícov alebo dokonca miliónov doteraz nepopísaných bakteriálnych druhov. Moderný výskum sa snaží určiť, aký je pomer počtu rozšírených druhov baktérií v porovnaní s regionálnymi alebo úzkymi miestnymi druhmi.

Nedostatok kompletných zbierok sťažuje spoľahlivé posúdenie počtu druhov nachádzajúcich sa v morskom prostredí. Morské prostredie sa stalo akousi hranicou nášho poznania biologickej diverzity. Áno, jednoznačne nová skupina zviera, Loricifera, bolo prvýkrát opísané v roku 1983 zo vzoriek odobratých vo veľkých hĺbkach. Ďalšia nová skupina malých tvorov, Cycliophora, nájdená v oblasti úst nórskeho homára, bola prvýkrát opísaná v roku 1995. V roku 1999 bola pri pobreží Namíbie objavená najväčšia baktéria na svete s veľkosťou oka ovocnej mušky. V krídlach čaká nepochybne oveľa viac nepopísaných morských druhov.

Doteraz boli spolu s jednotlivými druhmi objavené úplne nové biologické spoločenstvá, najmä na extrémne odľahlých alebo pre človeka ťažko dostupných miestach. Špeciálne metódyštúdie odhalili takéto nezvyčajné spoločenstvá, predovšetkým v hlbokých moriach a v korunách lesa:

Rôznorodé spoločenstvá živočíchov, predovšetkým hmyzu, prispôsobené životu v korunách tropických stromov; nemajú prakticky žiadne spojenie so zemou. Preniknúť do koruny lesa, posledné roky vedci inštalujú v lesoch pozorovacie veže a v korunách naťahujú visuté chodníky.

Na dne hlbokých morí, ktoré sú stále nedostatočne pochopené kvôli technickým ťažkostiam pri preprave zariadení a ľudí pod vysokým tlakom vody, existujú jedinečné spoločenstvá baktérií a živočíchov, ktoré sa vytvorili v blízkosti hlbokomorských geotermálnych zdrojov. Doteraz neznáme aktívne baktérie sa našli aj v päťsto metroch morských sedimentov, kde nepochybne zohrávajú dôležitú chemickú a energetickú úlohu v tomto zložitom ekosystéme.

Vďaka moderným vrtným projektom pod povrchom Zeme až do hĺbky 2,8 km boli nájdené rôzne spoločenstvá baktérií s hustotou až 100 miliónov baktérií na g horniny. Chemická aktivita týchto spoločenstiev sa aktívne študuje v súvislosti s hľadaním nových zlúčenín, ktoré by sa potenciálne dali použiť na ničenie toxických látok, ako aj na zodpovedanie otázky o možnosti života na iných planétach.

Druhové „bohatstvo“ rôznych klimatických a geografických pásiem je veľmi odlišné.

Druhovo najbohatšie sú tropické dažďové pralesy, koralové útesy, rozsiahle tropické jazerá a hlboké moria. Biologická diverzita je tiež veľká v suchých tropických oblastiach s ich listnatými lesmi, krovinami, savanami, prériami a púšťami. V miernych zemepisných šírkach sa územia pokryté kríkmi so stredomorským typom podnebia vyznačujú vysokou mierou. Vyskytujú sa v Južnej Afrike, južnej Kalifornii a juhozápadnej Austrálii. Tropické dažďové pralesy sa vyznačujú predovšetkým výnimočnou rozmanitosťou hmyzu. Na koralových útesoch a v hlbokých moriach je rozmanitosť spôsobená oveľa širším rozsahom taxonomických skupín. Rozmanitosť v moriach súvisí s ich veľkým vekom, gigantickými plochami a stabilitou tohto prostredia, ako aj so zvláštnosťou typov dnových sedimentov. Pozoruhodná rozmanitosť rýb vo veľkých tropických jazerách a výskyt na ostrovoch jedinečné druhy v dôsledku evolučného žiarenia v izolovaných produktívnych biotopoch.

Koralové útesy sú tiež nádherným miestom na koncentráciu druhov. Kolónie drobných živočíchov nazývaných polypy budujú veľké koralové ekosystémy porovnateľné zložitosťou a biodiverzitou s tropickými dažďovými pralesmi. Najväčší koralový útes na svete - Veľký bariérový útes - pri východnom pobreží Austrálie má rozlohu asi 349 tisíc km2. Asi 300 druhov koralov, 1500 druhov rýb, 4000 druhov mäkkýšov a 5 druhov korytnačiek bolo nájdených na Veľkej koralovej bariére a poskytuje hniezdiská pre 252 druhov vtákov. Veľká koralová bariéra je domovom asi 8 % všetkých druhov rýb vo svetovej faune, hoci predstavuje len 0,1 % z celkovej plochy oceánu.

Stav druhovej bohatosti závisí aj od miestnych charakteristík topografie, klímy, prostredia a geologického veku územia. V suchozemských spoločenstvách sa druhová bohatosť zvyčajne zvyšuje s klesajúcou nadmorskou výškou, pribúdajúcim slnečným žiarením a pribúdajúcimi zrážkami. Druhová bohatosť je zvyčajne vyššia v oblastiach so zložitou topografiou, ktorá môže poskytnúť genetickú izoláciu a následne aj lokálnu adaptáciu a špecializáciu. Napríklad sedavý druh, ktorý žije na izolovaných vrcholkoch hôr, sa môže časom vyvinúť na niekoľko rôznych druhov, z ktorých každý je prispôsobený špecifickým horským podmienkam. V oblastiach, ktoré sa vyznačujú vysokou geologickou zložitosťou, sa vytvárajú rôznorodé presne definované pôdne podmienky, respektíve vznikajú rôznorodé spoločenstvá prispôsobené konkrétnemu typu pôdy. V miernom pásme je veľké floristické bohatstvo charakteristické pre juhozápadnú časť Austrálie, Južnú Afriku a ďalšie oblasti so stredomorským klimatickým typom s miernymi vlhkými zimami a horúcimi suchými letami. Druhové bohatstvo krovinných a bylinných spoločenstiev je tu dané kombináciou významného geologického veku a zložitého terénu. Na otvorenom oceáne sa najväčšie druhové bohatstvo tvorí kde rôzne prúdy, ale hranice týchto regiónov bývajú v priebehu času nestabilné.

Druhová diverzita takmer všetkých skupín organizmov sa smerom k trópom zvyšuje. Napríklad Thajsko má 251 druhov cicavcov, kým Francúzsko len 93, a to aj napriek tomu, že rozlohy oboch krajín sú približne rovnaké.

Počet sladkovodného hmyzu v tropických lesoch je 3-6 krát väčší ako v lesoch mierneho pásma. Tropické lesy obsahujú najväčší počet druhov cicavcov na Zemi na jednotku plochy. Vo vlhkých tropických lesoch Latinská Amerika Na jednom hektári sa nachádza 40-100 druhov stromov, kým na východe Severnej Ameriky 10-30 druhov.

V morskom prostredí sa pozoruje rovnaký vzorec distribúcie ako na súši. Počet ascidiánskych druhov v Arktíde teda sotva presahuje 100, zatiaľ čo v trópoch je to viac ako 600.

6.3. Meranie biodiverzity

Okrem najbližšej definície biologickej diverzity pre väčšinu biológov, ako počtu druhov žijúcich na určitom území, existuje mnoho ďalších definícií súvisiacich s diverzitou biologických spoločenstiev na rôznych hierarchických úrovniach ich organizácie a v rôznych geografických mierkach. Tieto definície sa používajú na testovanie teórie, že zvýšená diverzita na rôznych úrovniach vedie k zvýšenej stabilite, produktivite a odolnosti komunity voči invázii cudzích druhov. Počet druhov v jednej komunite sa zvyčajne opisuje ako druhová bohatosť alebo alfa diverzita a používa sa na porovnanie biodiverzity v rôznych geografických oblastiach alebo biologických spoločenstvách.

Pri hodnotení alfa diverzity sa berú do úvahy dva faktory: druhové bohatstvo A rovnomernosť početnosti druhov(rovnomerné rozloženie druhov podľa ich početnosti v spoločenstve).

Beta diverzita charakterizuje mieru rozdielov alebo podobností medzi biotopmi alebo vzorkami z hľadiska ich druhového zloženia a niekedy aj početnosti druhov. Termín zaviedol Whittaker v roku 1960. Jedným z bežných prístupov k stanoveniu beta diverzity je odhad zmien v druhovej diverzite pozdĺž gradientu prostredia. Ďalším spôsobom, ako ju určiť, je porovnanie druhovej skladby rôznych spoločenstiev. Čím menej bežných druhov v spoločenstvách alebo na rôznych miestach gradientu, tým vyššia je beta diverzita. Táto cesta sa používa v akýchkoľvek štúdiách, ktoré zvažujú mieru rozdielov v druhovom zložení vzoriek, biotopov alebo spoločenstiev. Spolu s opatreniami hodnotenia vnútornej diverzity biotopov možno beta diverzitu použiť na získanie predstavy o celkovej diverzite a podmienkach daného územia. Beta diverzita je vysoká, ak je napríklad druhové zloženie machových spoločenstiev výrazne odlišné na alpínskych lúkach priľahlých vrchov, ale beta diverzita je nízka, ak väčšina tých istých druhov zaberá celé pásmo alpínskych lúk.

Pre beta-diverzitu sú charakteristické ukazovatele podobnosti založené na mierach diverzity (Whittakerova miera, miera, Cody atď.), ukazovatele podobnosti, komunitné indexy.

Gamma diverzita je použiteľná vo veľkom geografickom rozsahu; zohľadňuje počet druhov na veľkom území alebo kontinente.

Dôležitým meradlom alfa diverzity je index druhovej bohatosti (index druhovej bohatosti Margalef, index druhovej bohatosti Menhinik atď.).

Hlavnými potenciálnymi aplikáciami indexov diverzity sú ochrana a monitorovanie. Použitie hodnotenia diverzity v týchto oblastiach je založené na dvoch predpokladoch: 1) druhovo bohaté spoločenstvá sú stabilnejšie ako druhovo chudobné; 2) úroveň znečistenia súvisí s poklesom diverzity a zmenou charakteru početnosti druhov. Zároveň sa v ochrane prírody bežne využívajú ukazovatele druhovej bohatosti a pri monitorovaní životného prostredia indexy a modely početnosti druhov.

Indikátory diverzity sa používajú v environmentálnych štúdiách na rôzne účely. Boli úspešne použité v prácach MacArthura a jeho nasledovníkov pri štúdiu konkurencie vtákov, saturácie a miery prekrytia ich ekologických výklenkov. Závislosť diverzity vtákov na diverzite niektorých prvkov biotopu a iných enviromentálne faktory.

Jacobs v roku 1975 zhrnul výsledky mnohých štúdií o vplyve environmentálnych faktorov na rozmanitosť spoločenstiev a stanovil nasledovné.

1. Priestorová heterogenita zvyšuje diverzitu.

2. Teplotná heterogenita môže znížiť alebo zvýšiť diverzitu v závislosti od závažnosti podnebia a iných faktorov.

3. Stresujúce podmienky prostredia sú zvyčajne negatívne spojené s diverzitou.

4. S nárastom konkurencie v relatívne krátkom časovom období môže diverzita klesať, ale ak je prítomná po dobu dostatočnú na to, aby došlo k evolučným transformáciám (speciácia), diverzita sa môže zvýšiť.

5. Nepriatelia pôsobia ako konkurencia, ich vplyv na rozmanitosť závisí od intenzity ich vplyvu, trvania a vplyvu nepriateľov na súťaž medzi obeťami.

6. Vplyv intenzity toku energie komunitou a množstva potravinových zdrojov môže byť veľmi dôležitý, ale miera a smer ich vplyvu na diverzitu závisí od mnohých ďalších faktorov.

Počas obdobia sukcesie môžu nastať procesy rôznych smerov so zmenou diverzity.

Ukazovatele diverzity sa používajú pri porovnávaní populácie rôznych staníc, sezónnej dynamiky spoločenstiev, na ekologické hodnotenie rôznych druhov, charakteru ich rozšírenia v rôznych biotopoch, meranie stupňa potravnej špecializácie druhov a diverzity stravy druh. Indikátory diverzity sa úspešne využívajú aj pri hodnotení znečistenia vodných útvarov a území, najmä pri porovnávaní lokalít v gradiente znečistenia suchozemských ekosystémov.

7. Potenciál prírodných zdrojov Ruska.

Rusko má unikát rekreačný potenciál. Krajina má rozsiahlu sústava osobitne chránených prírodných území národného aj svetového významu, vrátane prírodných rezervácií, národných a prírodných parkov, rezervácií, prírodných pamiatok a pod. Celková rozloha všetkých typov osobitne chránených prírodných území v Rusku na začiatku roku 2005 predstavovala 230 miliónov hektárov, resp. 13 % územia krajiny.

Najtradičnejšou formou územnej ochrany prírody, ktorá má prioritný význam pre zachovanie biologickej diverzity, sú štátne prírodné rezervácie. Systém štátnych rezervácií, ako štandardy nenarušených prírodných oblastí, je predmetom zaslúženej hrdosti domácej vedy a environmentálneho hnutia. Sieť rezervácií bola vytvorená už deväťdesiat rokov: prvá rezerva - "Barguzinsky" - bola vytvorená v roku 1916, sto prvá - "Kologrivsky Forest" - v roku 2006. Celková plocha rezerv je 1,6% územia krajiny.

Štátny systém národných parkov Ruskej federácie sa začal formovať pomerne nedávno: prvý národný park - Soči - bol založený v roku 1983. K 1. januáru 2005 bolo v krajine 35 národných parkov, ktoré zaberali 0,41 % rozlohy krajiny.

V posledných desaťročiach sa počet a celková plocha prírodných rezervácií a národných parkov výrazne zvýšila. Zo 101 rezervácií krajiny má 27 medzinárodný štatút biosférických rezervácií, 11 spadá pod jurisdikciu Dohovoru o ochrane kultúrneho a prírodného dedičstva. Štatút biosférických rezervácií UNESCO majú aj tri národné parky.

Samostatnú kategóriu chránených území predstavujú botanické záhrady a dendrologické parky. V súčasnosti Rada botanických záhrad Ruska združuje viac ako 100 botanických záhrad a dendrologických parkov rôznych odborových príslušností. Ich celková rozloha je asi 8 tisíc hektárov a návštevnosť presahuje 1 milión ľudí ročne.

Prírodné zdroje Ruska (pôda, voda, nerastné suroviny, lesy, biologické, ako aj rekreačné a klimatické zdroje) významne prispievajú k ochrane strategická bezpečnosť krajiny, umožňujú uspokojovať potreby ekonomiky vrátane udržania vysokej úrovne exportu surovín.

K podielu odvetví a činností priamo súvisiacich s komplexom prírodných zdrojov - elektrická energia, palivá, baníctvo, lesníctvo, drevospracujúci a celulózo-papierenský priemysel, hutníctvo železa a neželezných kovov, výroba stavebných materiálov, poľnohospodárstvo a vodné hospodárstvo, rybolov, lesníctvo, geologický prieskum, geodézia, hydrometeorológia - podľa odborných odhadov dnes tvorí viac ako 30 % HDP krajiny. Vrátane neobnoviteľných prírodných zdrojov (ťažba nerastných surovín a ich spracovanie) je objem HDP cca 20 %. Berúc do úvahy medzisektorové vzťahy, tj hlavné spotrebiteľské a poskytujúce odvetvia, ako aj oblasť sprostredkovateľských služieb, tieto odhady by sa mali zvýšiť.

Využívanie, obnova a ochrana prírodných zdrojov naďalej slúži ako zdroj obživy pre značnú časť obyvateľstva krajiny, a to tak priamo zamestnaných, ako aj ich rodín. Napríklad len v odvetviach, ktoré priamo súvisia s komplexom prírodných zdrojov, je zamestnaný približne každý piaty človek z ekonomicky aktívneho obyvateľstva krajiny. Ak vezmeme do úvahy súvisiace odvetvia a činnosti, ako aj rodinných príslušníkov, toto číslo sa niekoľkonásobne zvyšuje.

V absolútnom vyjadrení celková hodnota prírodného bohatstva kolíše, podľa rôznych organizácií a odborné posudky v závislosti od použitých princípov a metód výpočtu od niekoľkých stoviek biliónov do niekoľkých kvadriliónov rubľov v bežných cenách.

V rokoch 1999-2002 V rámci Štátneho výboru pre štatistiku Ruska, za účasti zamestnancov iných oddelení a vedeckých oddelení, boli analyzované dostupné odhady rôznych zložiek národného bohatstva krajiny. Študovali sa špecifické štatistické údaje pripravené odborníkmi z rôznych oddelení (organizácií) a publikované v domácich publikáciách. V rámci zložky prírodných zdrojov veľká (absolútna) časť nákladovej hodnoty pripadá na zásoby nerastných surovín.

Uvedené odhady odrážajú výsledky jednej z etáp dlhodobej a teoreticky i prakticky komplexnej práce na komplexnom hodnotení národného bohatstva Ruska a úlohy prírodných (hmotných neprodukovaných) aktív v ňom. Výsledky výpočtov nie sú ani zďaleka jednoznačné a do značnej miery sú spôsobené neexistenciou prijateľnej jednotnej metodiky hodnotenia zložky prírodných zdrojov ruského národného bohatstva.

Zhrnutie indikatívnych údajov získaných Ekonomickým ústavom Ruskej akadémie vied podľa metodiky špecialistov Svetovej banky umožňuje zhodnotiť ruské prírodné zdroje v porovnaní s inými krajinami (z dôvodu zložitosti ekonomického hodnotenia, vodného, ​​rekreačného, ​​resp. väčšina biologických zdrojov sa neberie do úvahy). Tieto údaje tiež ukazujú, že ak v prírodnom kapitáli väčšiny krajín dominuje pôda a lesy a nerastné suroviny tvoria pätinu alebo šiestu časť, potom v Rusku je príspevok nerastných surovín asi dve tretiny.


Materiály tejto sekcie svedčia o jedinečnej povahe a zdrojoch Ruska. To však do značnej miery vysvetľuje nízku efektívnosť využívania prírodných zdrojov a ekonomiky ako celku, tradične orientovanej na neobmedzenú národnú zdrojovú základňu. Špecifické náklady na prírodné zdroje a vyprodukované znečistenie na jednotku konečného produktu v Rusku sú v porovnaní s ekonomicky vyspelými krajinami mimoriadne vysoké. Napríklad energetická náročnosť jednotiek finálnych produktov v Rusku je 2–3 krát vyššia, náklady na lesné zdroje na výrobu 1 tony papiera sú 4–6 krát vyššie. Navyše za posledných 10 rokov došlo v dôsledku poklesu technologickej disciplíny k výraznému zvýšeniu energetickej a zdrojovej náročnosti vyrábaných produktov (o 20–60 %). Spotreba energie na jednotku HDP sa zvýšila o 25%, intenzita vody - o 20%. Špecifické emisie oxidov síry, ktoré vedú ku kyslým dažďom a degradácii ekosystému, sú 20-krát vyššie v Rusku ako v Japonsku a Nórsku a asi 6–7-krát vyššie ako v Nemecku a Francúzsku. Emisie skleníkových plynov prevyšujú emisie vyspelých krajín 3-4 krát.

Efektívne využívanie potenciálu prírodných zdrojov by malo slúžiť ako základ pre plynulú transformáciu ekonomiky našej krajiny v národnom záujme, presun ekonomickej základne od priemyslu využívajúceho prírodu smerom k hĺbkovému spracovaniu surovín a materiálov, vysokej -technický priemysel, sektor služieb atď.

Ústredným faktorom rozvoja štátu v blízkej budúcnosti zostáva blok prírodných zdrojov.

Na dosiahnutie cieľov trvalo udržateľného manažmentu prírody je potrebné:

- vykonať ekonomické a predovšetkým katastrálne posúdenie celkových prírodných zdrojov na území krajiny;

- určiť práva a pravidlá používania prírodných predmetov;

- tvorivo využívať zahraničné skúsenosti v legislatívnych, ekonomických a environmentálnych aspektoch využívania prírodného potenciálu;

– rozvíjať systémy moderných ekonomických a právnych mechanizmov manažmentu prírody.

OTÁZKY NA SAMOKONTROLU

1. Kto a kedy prvýkrát použil slovné spojenie „biologická diverzita“?

2. Kedy a kde sa pojem „biodiverzita“ začal vo veľkej miere používať vo vede?

3. Čo je Dohovor o biologickej diverzite?

4. Hodnota biodiverzity pre biosféru a človeka.

5. Aká špeciálna veda sa zaoberá štúdiom biologickej diverzity?

6. Definujte pojem „biologická diverzita“.

7. Aké úrovne biologickej diverzity poznáte?

8. Aké sú metódy účtovania biodiverzity?

9. Čo určuje stav „druhovej bohatosti“?

10. Ako sa hodnotí biodiverzita?

11. Popíšte alfa, beta a gama diverzitu.

12. Akú hodnotu má hodnotenie biologickej diverzity?

Na tejto fotografii vidíme veľa druhov rastlín, ktoré spolu rastú na lúke v nive rieky. Budyumkan na juhovýchode regiónu Čita. Prečo príroda potrebovala toľko druhov na jednej lúke? O tom je táto prednáška.

Rôznorodosť biotického krytu, príp biodiverzitu, je jedným z faktorov optimálneho fungovania ekosystémov a biosféry ako celku. Biodiverzita zabezpečuje odolnosť ekosystémov voči vonkajším stresom a udržiava v nich dynamickú rovnováhu. Živé od neživého sa v prvom rade o niekoľko rádov odlišuje veľkou rozmanitosťou a schopnosťou túto rozmanitosť nielen zachovať, ale v priebehu evolúcie aj výrazne zväčšiť. Vo všeobecnosti možno na evolúciu života na Zemi nazerať ako na proces štruktúrovania biosféry, ako proces zvyšovania diverzity živých organizmov, foriem a úrovní ich organizácie, ako proces vzniku mechanizmov, ktoré zabezpečujú stabilitu života. systémov a ekosystémov v neustále sa meniacich podmienkach našej planéty. Práve schopnosť ekosystémov udržiavať rovnováhu, využívajúc na to dedičné informácie živých organizmov, robí z biosféry ako celku a miestnych ekosystémov materiálno-energetické systémy v plnom zmysle.

Ruský geobotanik L.G. Ramenského v roku 1910 sformuloval princíp ekologickej individuality druhov – princíp, ktorý je kľúčom k pochopeniu úlohy biodiverzity v biosfére. Vidíme, že v každom ekosystéme žije veľa druhov súčasne, ale len zriedka premýšľame o ekologickom význame tohto. Ekologické individualita rastlinné druhy žijúce v rovnakom rastlinnom spoločenstve v rovnakom ekosystéme umožňujú spoločenstvu rýchle prebudovanie pri zmene vonkajších podmienok. Napríklad v suchom lete v tomto ekosystéme zohrávajú hlavnú úlohu pri zabezpečovaní biologického cyklu jedince druhu A, ktoré sú viac prispôsobené životu s deficitom vlahy. Vo vlhkom roku nie sú jedince druhu A optimálne a nedokážu zabezpečiť biologický cyklus v zmenených podmienkach. V tomto roku začínajú zohrávať hlavnú úlohu pri zabezpečovaní biologického cyklu v tomto ekosystéme jedince druhu B. Tretí rok sa ukázal ako chladnejší, za týchto podmienok ani druh A ani druh B nedokážu zabezpečiť plnohodnotné využitie ek. potenciál tohto ekosystému. Ekosystém sa však rýchlo obnovuje, pretože obsahuje jedincov druhu B, ktorí nepotrebujú teplé počasie a dobre fotosyntetizujú pri nízkych teplotách.

Ak sa pozrieme na to, ako sa veci majú v skutočných ekosystémoch Prímorského kraja, uvidíme, že napríklad v ihličnato-listnatých lesoch na pozemku s rozlohou 100 m2. metrov rastú jedince 5-6 druhov stromov, 5-7 druhov kríkov, 2-3 druhy viniča, 20-30 druhov bylinných rastlín, 10-12 druhov machov a 15-20 druhov lišajníkov. Všetky tieto druhy sú ekologicky individuálne a v rôznych ročných obdobiach, v rôznych poveternostných podmienkach sa ich fotosyntetická aktivita veľmi líši. Zdá sa, že tieto druhy sa navzájom dopĺňajú, čím je rastlinné spoločenstvo ako celok ekologicky optimálnejšie.

Podľa počtu druhov podobnej formy života, ktoré majú podobné nároky na vonkajšie prostredie kohabitujúci v jednom lokálnom ekosystéme, možno posúdiť, aké stabilné sú podmienky v tomto ekosystéme. V stabilných podmienkach bude takýchto druhov spravidla menej ako v nestabilných podmienkach. Ak sa poveternostné podmienky nezmenia niekoľko rokov, potom nie je potrebné veľké množstvo druhov. V tomto prípade je zachovaný druh, ktorý je za týchto stabilných podmienok najoptimálnejší zo všetkých možných druhov tejto flóry. Všetci ostatní sú postupne eliminovaní, neschopní odolať konkurencii.

V prírode nájdeme množstvo faktorov či mechanizmov, ktoré zabezpečujú a udržiavajú vysokú druhovú diverzitu miestnych ekosystémov. V prvom rade medzi takéto faktory patrí nadmerné rozmnožovanie a nadprodukcia semien a plodov. V prírode sa semien a plodov produkuje sto a tisíckrát viac, ako je potrebné na vyrovnanie prirodzených strát v dôsledku predčasného úmrtia a umierania v starobe.

Vďaka úpravám na distribúciu ovocia a semien na veľké vzdialenosti dopadajú základy nových rastlín nielen na oblasti, ktoré sú teraz priaznivé pre ich rast, ale aj na oblasti, ktorých podmienky sú nepriaznivé pre rast a vývoj jedincov týchto druhov. . Napriek tomu tu tieto semená klíčia, existujú nejaký čas v depresívnom stave a odumierajú. To sa deje, pokiaľ sú podmienky prostredia stabilné. Ak sa však zmenia podmienky, začnú tu rásť a rozvíjať sadenice druhov neobvyklých pre tento ekosystém, predtým odsúdených na smrť, pričom prechádzajú celým cyklom svojho ontogenetického (individuálneho) vývoja. Ekológovia hovoria, že v prírode (čítaj, v biosfére) existuje silný tlak rozmanitosti života do všetkých miestnych ekosystémov.

generál genofond krajinnej pokrývky- jeho flóro-miestne ekosystémy tohto regiónu sú v dôsledku tlaku biodiverzity maximálne využívané. Súčasne sa miestne ekosystémy z hľadiska druhov stávajú bohatšími. Pri ich tvorbe a preskupovaní sa ekologický výber vhodných komponentov vykonáva od väčšieho počtu žiadateľov, ktorých diagermy sa dostali do daného biotopu. Zvyšuje sa tak pravdepodobnosť vytvorenia ekologicky optimálneho rastlinného spoločenstva.


Tento graf (Willy, 1966) ukazuje, ako sa synchrónne mení počet zajacov (krivka 1) a počet rysov (krivka 2) v jednom z ekosystémov. Keď sa počet zajacov zvyšuje, s určitým oneskorením začína rásť počet rysov. Rys zvyšovaním svojich stavov pôsobí na populáciu zajacov depresívne. Zároveň sa znižuje počet zajacov, rysy si nedokážu zabezpečiť potravu a opúšťajú tento ekosystém, prípadne uhynú. Tlač zo strany rysa klesá a počet zajacov sa zvyšuje. Čím menej druhov predátorov a druhov bylinožravých živočíchov je v ekosystéme, čím prudšie sú výkyvy v ich počte, tým ťažšie je pre ekosystém udržať rovnováhu. Pri veľkom počte druhov koristi a druhov predátorov (pozri predchádzajúci diagram) majú kolísanie počtu oveľa menšiu amplitúdu.

Faktorom stability lokálneho ekosystému teda nie je len diverzita druhov žijúcich v tomto lokálnom ekosystéme, ale aj diverzita druhov v susedných ekosystémoch, z ktorých je možná introdukcia diagermov (semená a spór). To platí nielen pre rastliny, ktoré vedú pripútaný životný štýl, ale ešte viac pre zvieratá, ktoré sa môžu presúvať z jedného miestneho ekosystému do druhého. Mnohé živočíšne jedince, nepatriace špecificky do žiadneho z miestnych ekosystémov (biogeocenóz), napriek tomu zohrávajú významnú ekologickú úlohu a podieľajú sa na zabezpečení biologického cyklu vo viacerých ekosystémoch naraz. Okrem toho môžu odcudziť biomasu v jednom miestnom ekosystéme a vyhodiť exkrementy v inom, čím stimulujú rast a vývoj rastlín v tomto druhom miestnom ekosystéme. Niekedy môže byť takýto prenos hmoty a energie z jedného ekosystému do druhého mimoriadne silný. Tento tok spája úplne odlišné ekosystémy.

Napríklad sťahovavé ryby, ktoré akumulujú svoju biomasu v mori, sa vytierajú do horných tokov riek a potokov, kde po vytretí uhynú a stanú sa potravou pre veľké množstvo živočíšnych druhov (medvede, vlky, mnohé druhy mušlí, mnohé druhy vtákov, nehovoriac o hordách bezstavovcov). Tieto zvieratá sa živia rybami a ich exkrementy vyhadzujú do suchozemských ekosystémov. Látka z mora teda migruje na pevninu hlboko do pevniny a je asimilovaná rastlinami a zaradená do nových reťazcov biologického cyklu.

Prestaňte vstupovať do riek Ďalekého východu, aby ste rozmnožili lososy, a o 5-10 rokov uvidíte, ako veľmi sa zmení populácia väčšiny živočíšnych druhov. Zmení sa počet živočíšnych druhov a v dôsledku toho sa začnú prestavby vegetačného krytu. Zníženie počtu dravých druhov zvierat povedie k zvýšeniu počtu bylinožravcov. Po rýchlom podkopaní ich potravinovej základne začnú bylinožravé zvieratá umierať a medzi nimi sa rozšíria epizootiká. Zníži sa počet bylinožravých živočíchov a nebude mať kto rozširovať semená niektorých druhov a požierať biomasu iných druhov rastlín. Jedným slovom, pri ukončení vstupu do riek červených rýb na Ďaleký východ začne sa séria reštrukturalizácií vo všetkých častiach ekologických systémov, ktoré sú od mora vzdialené stovky, ba tisíce kilometrov.

A tieto grafy (G.F. Gause, 1975) ukazujú, ako sa v jednom ekosystéme mení počet nálevníkov topánkových (jednobunkové zviera) (krivka 1) a dravých nálevníkov živiacich sa nálevníkmi topánok (krivka 2). Dva horné grafy - ekosystém je uzavretý a priestorovo obmedzený: a - brvitá topánka nemá úkryt; b - nálevník topánok má prístrešok. Spodné grafy (c) ukazujú, že ekosystém je otvorený; ak nastanú nepriaznivé podmienky, oba druhy sa môžu skryť alebo odísť do iného systému. S nástupom priaznivých podmienok sa oba druhy môžu vrátiť.

Žiaľ, ekológovia zatiaľ nedokážu modelovať správanie reálnych ekosystémov v podmienkach zmien určitých faktorov prostredia. A tu nejde len o extrémnu zložitosť ekologických systémov a nedostatok dostatočných informácií o ich zložení. V ekológii neexistuje teória, ktorá by takéto modelovanie umožňovala. V tomto ohľade so silným dopadom na ekosystémy je potrebná veľká opatrnosť a dodržiavanie pravidla: „Pred ovplyvnením ekosystému a jeho vyvedením z rovnováhy sedemkrát meraj“ a ... neprerušuj – odmietni tento vplyv. 20. storočie nás presvedčilo, že má väčší zmysel chrániť prírodné ekosystémy ich udržiavaním v rovnováhe, než prerábať tieto ekosystémy v snahe optimalizovať ich.

Treba povedať, že pre udržanie rovnováhy v miestnych ekosystémoch a pre ich biogeochemickú optimalizáciu je dôležitá nie taxonomická diverzita sama osebe podľa princípu „čím viac druhov, tým lepšie“, ale funkčná odroda alebo rôzne ekobiomorfy. Meradlom funkčnej diverzity ekosystému je počet ekobiomorfov a synúzie rastlín, zvierat, húb a mikroorganizmov. opatrenie taxonomickej rozmanitosti je počet druhov, rodov, čeľadí a iných vyšších taxónov.

Rozmanitosť druhov a rozmanitosť foriem života alebo ekobiomorf nie sú to isté. Ukážem to na príklade. Na lúke môžu druhy, rody a čeľade rastlín žiť 2-3 krát viac ako v tmavom ihličnatom lese. Z hľadiska ekobiomorfov a synúzie sa však ukazuje, že biodiverzita tmavého ihličnatého lesa ako ekosystému je oveľa vyššia ako biodiverzita lúky ako ekosystému. Na lúke máme 2-3 triedy ekobiomorfov a v tmavom ihličnatom lese 8-10 tried. Na lúke je veľa druhov, ale všetky patria buď do triedy ekobiomorfov, trvácich mezofytických letnozelených tráv, alebo do triedy jednoročných tráv, prípadne do triedy zelených machov. V lese sú rôzne triedy ekobiomorfov: tmavé ihličnaté stromy, listnaté stromy, listnaté kry, listnaté kry, viacročné mezofytické letné zelené trávy, zelené machy, epigeické lišajníky, epifytické lišajníky.

Biodiverzita organizmov v biosfére sa neobmedzuje len na diverzitu taxónov a diverzitu ekobiomorfov živých organizmov. Môžeme sa napríklad dostať do oblasti, ktorú úplne zaberá jeden miestny elementárny ekosystém – vyvýšený močiar, alebo vlhký jelšový les pri ústí veľkej rieky. Na inom území na tom istom území sa stretneme s minimálne 10-15 typmi miestnych elementárnych ekosystémov. Ekosystémy ihličnato-listnatých lesov na dne údolia riek tu pravidelne nahrádzajú ekosystémy cédrovo-dubových zmiešaných krovinových lesov na južných miernych svahoch hôr, smrekovcovo-dubové zmiešané trávne lesy na severných miernych svahoch hôr. , smrekovo-jedľové lesy v hornej časti severných strmých svahov pohorí a ekosystémy stepné lúky a trsová vegetácia na strmých južných svahoch pohorí. Je ľahké pochopiť, čo je vnútrokrajinná diverzita ekosystémov určuje nielen rozmanitosť ich základných druhov a ekobiomorfov, ale aj rozmanitosť ekologického krajinného pozadia spojené predovšetkým s rozmanitosťou tvarov krajiny, rozmanitosťou pôd a ich podložných hornín.

Zdroje biosféry zahŕňajú biologické zdroje. V dôsledku prirodzeného výberu v priebehu miliárd rokov sa objavil nový zdroj planéty - biologická diverzita. Štrukturálne úrovne biologickej diverzity zahŕňajú: - diverzitu organizmov (tak taxonomickú - druh, rod atď., ako aj typologickú - podľa určitých charakteristík); - rozmanitosť spoločenstiev; - rozmanitosť územných kombinácií organizmov, t.j. flóra a fauna určitého územia; - rozmanitosť ekosystémov a prírodných komplexov. Biodiverzita sa často chápe ako genetická a druhová diverzita. Genetická diverzita je rôznorodosť genetických vlastností jedincov toho istého druhu. Druhová diverzita je počet rôznych druhov v rámci spoločenstva organizmov.

Biologická diverzita zabezpečuje: kontinuitu biosféry (živé organizmy existujú všade na zemi) a vývoj života v čase; efektívnosť biogénnych procesov v ekosystéme; udržiavanie dynamickej rovnováhy a obnova komunít.

Biota reguluje stav životného prostredia, čo dokazuje množstvo faktorov:

1. Žiadne emisie organický uhlík z vnútra zeme do atmosféry zodpovedajú s veľkou presnosťou obsahu organického uhlíka v sedimentárnych horninách, čo zabezpečuje takmer konštantný obsah anorganického uhlíka v atmosfére po stovky miliónov rokov.

2. Koncentrácie biogénnych prvkov (C, N, P, O) v oceáne tvorí a udržiava biota. Pomer C/N/P/O2 v oceáne sa zhoduje s pomerom pri syntéze organickej hmoty.

3. Kolobeh vody na súši určuje aj biota, od r 2/3 zrážok pripadá na odparovanie vody na súši, najmä vegetácie.

4. Nedotknutá biota oceánu absorbuje nadbytočný antropogénny oxid uhličitý, zatiaľ čo biota modifikovaná človekom túto kapacitu stratila.

5. Biota oceánu udržuje koncentráciu oxidu uhličitého v oceáne 3-krát menšiu ako je množstvo oxidu uhličitého v neprítomnosti bioty. Strata anorganického uhlíka oceánom do atmosféry je kompenzovaná vstupom organického uhlíka do oceánu.

Biodiverzita je v súčasnosti na ústupe. Je to spôsobené nestabilitou prostredia. Nestabilita prostredia určuje tendenciu:

1. zjednodušenie štruktúry ekosystémov (niektoré druhy sú nadbytočné);

2. prerušenie sukcesií (druhy konečného klimaxového štádia sú odsúdené na zánik);

3. zvýšiť minimálne rozmery populácií (v stabilnom prostredí malý počet jedincov zabezpečuje reprodukciu; „husté balenie“ druhov je možné, ale v podmienkach krízy malý počet a neschopný rýchly rast populácia môže ľahko zmiznúť) Sukcesia je postupná zmena biocenóz, ktorá sa vyskytuje v tej istej oblasti.

Biologická diverzita Bieloruska sa neustále zmenšuje a transformuje. Úroveň biodiverzity ovplyvňujú dve skupiny faktorov: faktory súvisiace s ekonomická aktivitaľudské a prírodné nebezpečenstvá.

Prvá skupina faktorov zahŕňa:

Priame antropogénne ničenie druhov. V dôsledku lovu zmizla túra z územia Bieloruska;

Zánik a/alebo zníženie počtu biotopov, najmä špecifických (nížiny, riečne nivy, staré listnaté lesy). Typickým príkladom je vodná penica, uvedená v Medzinárodnej červenej knihe. 60% svetovej populácie hniezdi v nížinných močiaroch v Polissyi. V dôsledku rekultivácie sa asi polovica druhov vtákov, ktoré uprednostňujú mokraďové biotopy, stala vzácnou a je uvedená v Červenej knihe Bieloruskej republiky;

Nepriame ničenie druhov v dôsledku vplyvu človeka a predovšetkým znečistenia prírodného prostredia. Mnohé druhy lišajníkov a machov hynú aj pri nízkych koncentráciách znečisťujúcich látok v ovzduší, vode a pôde;

Vytláčanie pôvodných druhov introdukovanými druhmi. Norek americký a psík mývalovitý, aklimatizovaný v Bielorusku, spôsobili úhyn norka európskeho, fretku lesnú, hranostaja a hraboša potočného vytlačili z ich ekologických výklenkov do miest, ktoré nie sú ekologickými vlastnosťami vhodné pre introdukované druhy. Zavedené do Bieloruska na ekonomické využitie (ako krmivo pre veľké dobytka) Boľševník Sosnovského vytláča mnohé bylinné rastliny.

K poklesu biodiverzity Bieloruska vedú tieto prírodné typy hrozieb: - globálne zmeny v stave životného prostredia - za posledných 100 rokov dochádza k neustálemu zvyšovaniu teploty vzduchu v rôznych regiónoch a nárastu ročných zrážok o viac ako 100 mm. V dôsledku toho došlo k rýchlemu zníženiu rozsahu a počtu jarabice bielej, objaveniu sa nových druhov vtákov v Bielorusku typických pre stepné a lesostepné zóny;

Prirodzená evolučná zmena druhov flóry a fauny. V Bielorusku je prirodzený ústup lesa na sever a aktívne prenikanie stepnej vegetácie.

Biodiverzita je ekonomicky prospešná, čo dokazujú nasledujúce údaje:

Približne 4,5 % hrubého domáceho produktu USA (asi 87 miliárd USD ročne) pochádza z voľne žijúcich druhov;

V Ázii do polovice 70. rokov genetické zlepšenia zvýšili produkciu pšenice o 2 miliardy dolárov a ryže o 1,5 miliardy dolárov ročne;

Použitie divej odrody pšenice z Turecka na rozvoj odolnosti voči chorobám v kultivaroch malo ekonomický dopad 50 miliónov dolárov ročne (USA);

Náklady na lieky vyrábané vo svete z voľne rastúcich rastlín sú približne 40 miliárd dolárov ročne; - V roku 1960 malo šancu na prežitie iba jedno z piatich detí s leukémiou a teraz 4 z 5 kvôli liečbe liekom získaným z rastlín dažďového pralesa.

Živé organizmy vykonávajú v biosfére množstvo funkcií:

1. energia - solárna energia absorbovaný zelenými rastlinami sa premieňa na energiu chemických väzieb. syntetizované organickej hmoty(cukry, bielkoviny a pod.) v dôsledku svojej výživy postupne prechádzajú z jedného organizmu do druhého, prenášajú energiu v nich obsiahnutú. Rastliny jedia bylinožravé zvieratá, ktoré sa stávajú obeťami predátorov. Tento prechod je konzistentným a usporiadaným tokom energie v biosfére. Okrem toho žiadny živočíšny druh nie je schopný rozložiť organickú hmotu rastlín na konečné produkty. Každý druh využíva len časť rastlín a časť organických látok v nich obsiahnutých. Rastliny nevhodné pre tento druh alebo rastlinné zvyšky, ktoré sú ešte bohaté na energiu, využívajú iné živočíšne druhy. Takto vznikajú zložité potravinové reťazce;

2. prostredie tvoriace - všetky štruktúrne časti biosféry sú geneticky spojené so živými organizmami. So zmiznutím aspoň jedného druhu živých organizmov dochádza k zmenám v celom ekosystéme: napríklad zničenie jedného druhu rastlín má za následok vyhynutie asi tridsiatich druhov hmyzu;