Работы Р. Уиттекера по оценке биоразнообразия

Разнообразие на уровне сообществ представляет собой коллективный отклик видов на различные условия окружающей среды. Биологические сообщества, характерные для пустынь, степей, лесов и затопляемых земель, поддерживают непрерывность нормального функционирования экосистемы, обеспечивая ее “обслуживание”, например, с помощью регулирования паводков, защиты от почвенной эрозии, фильтрации воздуха и воды.

Помимо наиболее близкого для большинства  биологов определения биологического разнообразия, как количества видов, обитающих на определенной территории, существует немало других определений, связанных с разнообразием биологических сообществ на разных иерархических уровнях их организации и в разных географических масштабах. Эти определения используют для проверки теории о том, что увеличение разнообразия на разных уровнях приводит к увеличению стабильности, продуктивности и устойчивости сообществ к инвазии чужеродных видов. Число видов в отдельном сообществе обычно описывается как богатство видов или альфа-разнообразие и используется для сравнения биоразнообразия в различных географических регионах или биологических сообществах.

Термин “бета-разнообразие” выражает степень изменения видового состава  по географическому градиенту. Бета-разнообразие высоко, если, например, видовой состав сообществ мхов существенно отличается на альпийских лугах смежных пиков, но бета-разнообразие низко, если большинство тех же видов занимает весь пояс альпийских лугов.

Гамма-разнообразие применимо в  больших географических масштабах; оно учитывает число видов  на большой территории или континенте.

Во взаимоотношениях  в экосистемах главная роль принадлежит  трофо-энергетическим взаимодействиям, так как каждому гетеротрофному живому существу для того, чтобы выжить, необходим запас энергии, который он получает через пищу. Определенное соотношение звеньев трофической цепи организмов (продуцентов, консументов и редуцентов)создает гомеостаз экосистемы. Число весьма велико и определяется по формуле:

N= n (n-1)/2,

где n- число видов в экосистеме.

Следовательно, чем больше в экосистеме видов, а  значит и связей, тем более она  устойчива.

Определение приоритетов  для охраны биоразнообразия

В перенаселенном мире при ограниченности финансирования обязательно должны быть определены приоритеты в деле сохранения биоразнообразия и, что более важно, отдельных видов. В то время как некоторые экологи доказывают, что ни один вид не должен исчезнуть, в реальной жизни виды ежедневно продолжают вымирать. Вопрос состоит в том, как минимизировать это исчезновение при данных финансовых и человеческих ресурсах. В этом ряду перед специалистами стоят и другие вопросы по планированию сохранения: Что надо сохранять? Где должно быть сохранено? Как это должно быть сохранено? Можно установить три критерия при определении приоритетов сохранения видов и сообществ.

1. Уникальность. Биологическому сообществу дается статус более высокого природоохранного приоритета, если оно состоит в основном из редких эндемичных видов по сравнению с сообществом, образованным обычными широко распространенными видами. Виды получают более высокий приоритет, если они таксономически уникальны, т.е. если род или семейство образованы только одним видом, по сравнению со случаями, когда род содержит много видов.

2. Вымирание. Виды, стоящие на грани вымирания, требуют более высокого приоритета при сохранении по сравнению с теми, которым не грозит исчезновение. Так, американский журавль, представленный только 155 особями, заслуживает более высокого приоритета при сохранении, чем журавль песчаных холмов, насчитывающий около 500 000 особей. Биологические сообщества, находящиеся под угрозой неминуемого разрушения, также имеют приоритет.

3. Полезность. Виды, представляющие для человека ценность в настоящее время или в будущем, заслуживают приоритета по сравнению с видами, не приносящими очевидной пользы. Например, дикие родственники пшеницы, которые потенциально могут пригодиться при селекции улучшенных культурных сортов, получают более высокий приоритет по сравнению с видами трав, которые родственно не связаны ни с каким-либо экономически важным растением. Биологические сообщества, имеющие общую экономическую ценность, например заболоченные участки побережья, могут получить больший приоритет при сохранении по сравнению с менее ценными сообществами, например сухими кустарниковыми зарослями.

Видовой подход. Охраняемые территории могут выделяться для сохранения отдельных видов. Многие национальные парки созданы для защиты “харизматической фауны” или определенных видов, например тигров, которые привлекают внимание публики, являются своего рода символами и очень важны для экотуризма. Другие территории охраняются с ориентацией на индикаторные виды, наличие которых свидетельствует о здоровье экосистемы. Спасение этих видов сопряжено с сохранением нормального функционирования всего сообщества, которое состоит из тысяч других организмов.

Подходы на уровне сообщества и экосистемы. Ряд специалистов настаивает на том, что целью сохранения в первую очередь должны быть сообщество и экосистема, а не отдельные виды. Сохранение сообществ позволяет сохранить большое число видов в самовоспроизводящейся структуре, в то же время сохранение отдельных видов зачастую сложно, дорого и неэффективно. Затраты в 1 млн долл. на защиту среды обитания и управление территорией могут в конечном счете сохранить в течение длительного времени больше видов, чем использование той же суммы на усилия по сохранению только одного важного вида. Идея сохранения экосистем часто опирается на сильный экономический аргумент для ее реализации.

Анализ пробелов. Одним из способов определения эффективности программ сохранения экосистемы и сообщества – это сравнить предусмотренные в них приоритеты биоразнообразия с другими существующими и предлагаемыми охраняемыми территориями. Это сравнение позволит обнаружить пробелы в сохраняемом биоразнообразии, которые требуют заполнения новыми охраняемыми территориями. На международном уровне анализ пробелов помогает выделить репрезентативные территории для всех семи наземных биогеографических областей и 193 биологических провинций (регионов, в которых сконцентрированы эндемики).

Географические информационные системы (ГИС) представляют новейшие достижения для технологии анализа пробелов. В них используются компьютеры, позволяющие интегрировать богатейшие данные о характеристиках окружающей среды с информацией о распространении видов.

Анализ с использованием ГИС  дает возможность выявить опасные  зоны, которые следует включить в национальные парки или территории, которые не следует затрагивать проектами развития. В основе подхода с использованием ГИС лежат хранение, демонстрация и манипулирование картографическими данными о типах растительности, о климате, топографии, геологии, гидрологии, а также о составе почв, поселений человека, распространении видов и использовании природных ресурсов. Этот подход позволяет выявить корреляции между биотическим, абиотическими и социоэкономическими элементами ландшафта, помогает планировать парки с максимальным разнообразием биологических сообществ и даже обнаружить потенциальные места для поиска и охраны редких видов. Данные аэро- и космической фотосъемки служат дополнительным источником данных для анализа с использованием ГИС. В частности ряд фотографий местности, сделанных через промежутки времени, позволяют обнаружить процесс разрушения среды обитания и принять срочные меры.

Некоторые организмы могут служить  индикаторами состояния биологического разнообразия в тех случаях, когда данные о всем сообществе недоступны. Разнообразие растений и птиц, например, хотя и не всегда, но является хорошим показателем разнообразия сообщества. Существует подход, при котором хорошо известные индикаторные группы птиц, млекопитающих, растений и бабочек используются для выделения вспомогательных областей, которые выбираются, чтобы охватить охраной наибольшее число видов. При таком подходе новые районы выбираются исходя не только из их собственных характеристик, а из того, насколько присутствующие там виды дополняют биологические сообщества уже находящиеся под защитой.

Территории с сохранившейся  дикой природой. Большие части суши, в минимальной степени затронутые деятельностью человека, с минимальной плотностью населения, и которые, вероятно, не будут развиваться в недалеком будущем, остаются единственными местами на Земле, где в диком состоянии могут выжить крупные млекопитающие. Эти дикие местности, подверженные минимальному влиянию человека, могут потенциально оставаться контрольными территориями, по которым можно судить о том, как развиваются естественные сообщества при минимальном воздействии человека. В США сторонники Проекта по дикой природе (Wildlands Project) защищают идею сохранения целых экосистем для сохранения жизнеспособных популяций крупных хищников: медведей-гризли, волков и крупных кошек. В тропиках трем территориям с сохранившейся дикой природой присвоен высший природоохранный статус.

Список литературы

1. Лысенко И.О., Салпагаров Д.С.  Охрана природы и заповедное дело (курс лекций): учебное пособие. – Ставрополь: АГРУС. – 2006. – 344 с.
2. Охрана природы и заповедное дело: учебное пособие для проведения практических занятий /Лысенко И.О. – Ставрополь: СГАУ. –  2006.  -   100 с.
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Биоразнообразие