Шпаргалка по "Биоразнообразию"

Краевой эффект Краевые местообитания характеризуются большими колебаниями уровней освещенности, температуры, влажности и скорости ветра. Эти краевые эффекты распространяются вглубь леса до 250 м. Поскольку некоторые виды животных и растений очень узко приспособлены к определенным уровням температуры, влажности и освещенности, они не выдерживают возникшие перемены и исчезают в лесных фрагментах. Теневыносливые виды диких цветковых растений в лесах умеренного климата, поздне-сукцессионные виды деревьев тропического леса и такие чувствительные к уровню влажности животные, как амфибии, могут очень быстро исчезать из-за фрагментации местообитания, что в конечном итоге приводит к сдвигам в видовом составе сообщества.

7. Деградация мест обитания и ее антропогенные причины.

Несмотря  на то, что местообитание не подверглось  явному разрушению или фрагментации, населяющие его сообщества могут быть глубоко затронуты деятельностью человека Внешние факторы, которых не изменяют доминирующую растительную структуру сообщества, могут, тем не менее привести к нарушениям в биологических сообществах и в конечном итоге к исчезновению видов, хотя эти нарушения заметны не сразу. Например, в лиственных лесах умеренного пояса деградация местообитаний может быть вызвана частыми неконтролируемыми низинными пожарами; эти пожары не обязательно губят зрелые деревья, но постепенно обедняют богатые сообщества лесных травянистых растений и насекомых лесной подстилки. Незаметно для общественности, рыболовные суда ежегодно тралами бороздят около 15 млн км² океанского дна, то есть разрушают площадь в 150 раз большую, чем площадь вырубаемых за тот же период лесов. Тралы с рыболовных судов повреждают такие нежные создания, как анемоны и губки, и сокращают видовое разнообразие, биомассу и изменяют структуру сообществ. Загрязнение окружающей среды является наиболее универсальной и коварной формой ее разрушения. Чаще всего его вызывают пестициды, удобрения и химикаты, промышленные и городские сточные воды, газовые выбросы заводов и автомобилей, и отложения, намытые с возвышенностей. Визуально эти типы загрязнения часто бывают не очень заметны, хотя они и происходят вокруг нас каждый день почти в любой части света. Глобальное влияние загрязнения на качество вод, качество воздуха и даже климат на планете находится в центре внимания не только из-за угрозы биологическому разнообразию, но и из-за влияния на здоровье человека. Хотя иногда загрязнение окружающей среды является очень заметным и пугающим, например, в случае с массовыми разливами нефти и 500 пожарами на нефтяных скважинах, имевшими место в ходе войны в Персидском заливе, но наиболее угрожающими являются скрытые формы загрязнения, главным образом потому, что их действие проявляется не сразу.

8. Сохранение видов путем сохранения популяций.

      Общее правило  для создания хорошей программы  сохранения исчезающих видов  заключается в том, что для  охраны выделяется  территория, охватывающая  по возможности наибольшую площадь  местообитания и населенная максимальным  числом особей. Однако это общее  положение не дает конкретных  указаний, которые могли бы помочь  проектировщикам, землеустроителям, политикам и биологам, занимающимся  сохранением видов. Проблема усложняется  тем обстоятельством, что проектировщики  часто вынуждены работать без  четкого представления о том,  какие условия предъявляет вид  к площади и состоянию местообитания.  Например, чтобы сохранить краснококардового дятла, надо выделить на юго-западе США местообитания, связанные с длинноиглой сосной, для 50, 500, 5000, 50 000 или более особей. Более того, проектировщики сталкиваются с конфликтными ситуациями, возникающими из-за ограниченности определенных ресурсов. Эту проблему во всем мире ярко иллюстрируют попытки найти компромисс между мощным экономическим натиском на прибрежные зоны и необходимостью защитить находящиеся в опасности морские и прибрежные местообитания.

   В своем основополагающем  труде Шаффер определил необходимое для выживания вида количество особей,  как минимальную жизнеспособную популяцию (МЖП): “минимальная жизнеспособная популяция для данного вида в данном местообитании – это наименьшая изолированная популяция, имеющая 99% шансов сохраниться на 1000 лет, несмотря на прогнозируемое воздействие демографических, природных и случайных генетических катастроф”. Иными словами, МЖП – это наименьшая популяция, предположительно обладающая высокими шансами сохраниться в обозримом будущем. Шаффер подчеркивал пробный характер этого определения, указывая, что вероятность выживания можно установить и 95,  и 99%, или любой другой, а временные рамки могут быть, например, 100 лет или 500 лет. Главное в определении МЖП – то, что оно позволяет дать количественную оценку того, сколько особей необходимо для сохранения вида.

 Шаффер (1981) сравнивает меры по сохранению МЖП с мерами по контролю паводков.  При планировании систем контроля за паводками и при регулировании застройки затопляемых земель, недостаточно руководствоваться только среднегодовым количеством осадков. Мы осознаем необходимость учитывать и наводнения, которые могут случаться раз в 50 лет. Аналогично и при защите природных систем мы понимаем, что катастрофические явления, такие как землетрясения, лесные пожары, извержения вулканов, эпидемии и неурожаи, хоть и реже, но все же будут происходить. Чтобы планировать долговременное сохранение исчезающих видов, мы должны исходить не только из их среднегодовых потребностей, но предусмотреть проблемы, связанные с исключительными случаями. Например, в засушливые годы животные в поисках воды, необходимой для выживания, могут мигрировать далеко за пределы своих обычных ареалов. Чтобы точно узнать размер МЖП конкретного вида, может потребоваться детальное дорогостоящее демографическое изучение популяции и анализ окружающей среды, на что могут уйти месяцы и годы. Некоторые биологи считают, что для сохранения видов позвоночных необходимо исходить из 500–5000 особей, поскольку это количество обеспечивает сохранение генетического разнообразия [Lande, 1995]. Спасение такого количества животных, похоже,  может оказаться достаточным для того, чтобы катастрофические годы пережило хотя бы минимальное число особей, необходимое для восстановления популяции до прежнего уровня. Для видов, популяции которых сильно меняют свои размеры, например  некоторые беспозвоночные и однолетние растения, эффективной может оказаться стратегия защиты популяции в 10 тыс. особей.

   После того как для  вида установлен размер МЖП,  следует определить минимальную  динамичную площадь местообитаний  (МДП), необходимую для сохранения  МЖП. МДП можно определить, выявляя размеры индивидуальных участков и участков групп. По существующим оценкам, для поддержания популяций многих мелких млекопитающих необходимы заповедники площадью от 10  000 до 100  000 га. А чтобы сохранить в Канаде популяции имеющих большие индивидуальные участки медведей  гризли, требуются огромные площади: 49 000 км² для 50 особей и 2 420 000 км² для 1000 особей.

9. Проблемы малых популяций.

   За редким исключением,  для защиты большинства видов  нужны большие популяции, а  виды с малыми популяциями  стоят перед реальной опасностью  вымирания. Вот три основные  причины, которые делают малые  популяции подверженными быстрому  падению численности и локальному  исчезновению:

1) генетические проблемы, возникающие из-за потери генетического разнообразия, родственного скрещивания и дрейфа генов;

2) демографические колебания  из-за случайного изменения соотношения в уровнях рождаемости и смертности;

3) флуктуации численности, связанные с хищниками, конкуренцией, заболеваниями, равно как с природными катастрофами  в виде пожаров, наводнений, засух.

10.  Реакклиматизация. Категории сохранения видов.

Для выделения статуса редких видов  для задач сохранения МСОП предложил  несколько категорий для использования  в задачах сохранения. Эти категории  оказались полезными в задачах  сохранения на национальном и международном  уровнях для фокусирования особого  внимания на определенных видах, а также  для определения вымирающих видов  с целью защиты посредством международных  соглашений типа Международной Конвенции  о торговле видами дикой фауны  и флоры, находящимися под угрозой  исчезновения (СИТЕС).

  1. Вымершие:  виды (или другие таксономические единицы, такие как подвиды и разновидности),  которые известны как несуществующие. Тщательные и повторные исследования в местах, где эти виды были впервые обнаружены, а также в других районах не позволили повторно обнаружить эти виды.

  2. Вымершие в дикой природе: виды существуют только за счет разведения в неволе или в виде адаптированных популяций вне своей первоначальной среды обитания. Их поиск в исторических областях обитания привел к отрицательному результату.

  3. Находятся в критическом состоянии: виды, имеющие высокий риск вымирания в дикой природе в недалеком будущем. Это виды повышенного внимания, число особей которых неуклонно уменьшается и уменьшилось до такой степени, что выживание маловероятно, если существующие тенденции сохранятся.

  4. Находятся под угрозой исчезновения: это виды, имеющие высокий риск вымирания в дикой природе в недалеком будущем и которые могут перейти в категорию “критического состояния”.

  5. Уязвимые: виды, имеющие высокий риск вымирания в дикой природе в перспективе, и которые могут перейти в категорию “под угрозой исчезновения”

  6. Требуют сохранения: видам не грозит вымирание, но это зависит от программы сохранения, без которой существует угроза вымирания вида.

  7. Существует близкая угроза исчезновения: категория для видов, близких к категории “уязвимые”, но для которых в настоящее время нет непосредственной угрозы исчезновения.

  8. Не нуждаются в охране: видам ничего не угрожает.

  9. Данные отсутствуют: имеется неадекватная информация для определения риска вымирания вида.

11.  Образование новых популяций. Стратегии ex situ.

   Подходы к  созданию  новых популяций редких и исчезающих  видов растений коренным образом  отличаются от таковых для  наземных позвоночных животных. Животные могут расселяться на  новых местах и активно искать  микроучастки с наиболее походящими для них условиями. А семена растений попадают на новые участки с помощью ветра, животных и воды. Упавшее на землю семя остаётся неподвижным, даже если подходящий микроучасток находится в нескольких сантиметрах от него. Точное попадание на этот микроучасток является решающим обстоятельством для выживания растения. В условиях избыточного солнечного освещения или его недостатка, при высокой влажности или сильной сухости семя или не прорастает, или погибнет проросток. Сейчас экологи растений изучают эффективность различных способов оптимизации среды для создания новых популяций, например, использование выжигания, удаление конкурирующей растительности, рыхление почвы и устранение животных, стравливающих растительность. Популяции редких и исчезающих видов растений обычно не удается создать из высеваемых семян в большинстве, казалось бы, подходящих для них мест. Чтобы увеличить шансы на успех, ботаники часто проращивают семена в контролируемых условиях и выращивают молодые растения в охраняемых местах. Только после того, как растения минуют хрупкую стадию проростка, их переносят в природу. В других случаях растения выкапывают из дикой популяции. Обычно это те популяции, которым угрожает уничтожение, или те, для которых удаление небольшой части растений не нанесет явного ущерба популяции. Затем растения переносят в незанятое, но, безусловно, подходящее место. Хотя такие методы переноса (трансплантации) дают высокие основания для уверенности в том, что вид выживет на новом месте, они все же не могут имитировать естественные процессы, поэтому иногда популяции не плодоносят и не дают проростков, следующего поколения. По мере того, как будет опубликовано и обобщено больше результатов в этой  быстро развивающейся области, шансы на успех, скорее всего, возрастут.

Наилучшей стратегией для  долговременной защиты биологического разнообразия является сохранение природных  сообществ и популяций в дикой  природе, т. е. сохранение in situ. Только в дикой природе виды способны продолжать внутри своих природных сообществ процесс эволюционной адаптации  к изменяющейся окружающей среде. Однако для многих редких видов сохранение in situ не спасает их от  увеличивающихся антропогенных нарушений. Если популяция слишком мала чтобы выжить, или если все сохранившиеся особи находятся за пределами охраняемой территории, тогда охрана in situ может оказаться неэффективной.

   В таких обстоятельствах  единственный способ предотвратить  вымирание вида – это поддержать  вид в искусственных условиях  под присмотром человека. Такая стратегия называется  ex  situ. Уже есть ряд животных, вымерших в дикой природе, но сохранившихся в неволе, например олень Давида.

Красивое дерево Франклина растет только в питомниках и уже больше не встречается в диких условиях. Долговременной целью многих программ по сохранению ex situ является создание новых популяций в дикой природе, если имеется достаточно большое число особей и подходящее место обитания.

   Сохранение животных ex situ осуществляется в зоопарках, специальных фермах, аквариумах в рамках программ по разведению животных в неволе. Растения сохраняют в ботанических садах, дендрариях и банках семян. Промежуточной стратегией, сочетающей в себе элементы сохранения ex situ и in situ, является интенсивный мониторинг и управление  популяциями редких и исчезающих видов на небольших охраняемых территориях. Такие популяции еще в какой-то степени остаются дикими,  но человек вмешивается в их судьбу ради предотвращения снижения их численности.

   Усилия по сохранению ex situ являются важной частью интегральной стратегии сохранения и защиты исчезающих видов. Стратегии сохранения ex situ и in situ дополняют друг друга. Особей из популяций  еx situ могут периодически выпускать в природу. Чтобы увеличить эффективность мер по сохранению животных in situ, в их дикие популяции выпускают особей из популяций, созданных ex situ. Изучение содержащихся в неволе популяций обеспечивает понимание базовой биологии вида и позволяет разработать новые стратегии сохранения популяций in situ.  Размножающиеся ex situ популяции избавляют от необходимости отлавливать животных  в природе для зоопарков или исследования. Кроме того, демонстрация исчезающих видов может помочь общественности осознать необходимость сохранения вида и спасти тем самым его диких представителей в природе. В свою очередь, сохранение видов in situ жизненно необходимо для спасения тех из них, которых трудно содержать в неволе, например носорога, а также из-за ограниченности возможностей зоопарков, аквариумов и ботанических садов демонстрации дополнительных видов. Сохранение еx situ недешево.