Биологическое разнообразие

Биологическое разнообразие


К ресурсам биосферы относятся биологические ресурсы. В результате естественного отбора за миллиарды лет появился новый ресурс планеты – биологическое разнообразие. Структурные уровни биологического разнообразия включают в себя:

-          разнообразие организмов (как таксономическое – вид, род  и т.д., так и типологическое -  по определенным признакам);

-          разнообразие сообществ;

-          разнообразие территориальных сочетаний   организмов, т.е.  флор и фаун определенной территории;

-          разнообразие экосистем и природных комплексов.

Часто под  биологическим разнообразием понимают генетическое и видовое разнообразие. Генетическое разнообразие – это многообразие генетических свойств у особей одного вида. Видовое разнообразие – это число различных видов внутри сообщества организмов.

Биологическое разнообразие обеспечивает: непрерывность биосферы (на земле везде существуют живые организмы) и развитие жизни во времени; эффективность биогенных процессов в экосистеме; поддержание динамического равновесия и восстановление сообществ.

Биота регулирует состояние окружающей среды, что доказывается рядом факторов:

1.       Выбросы неорганического углерода из земных недр в атмосферу с огромной точностью соответствуют содержанию органического углерода в осадочных породах, что обеспечивает практически постоянное содержание неорганического углерода в атмосфере в течение сотен миллионов лет.

2.  Концентрации    биогенных     элементов    (С,  N,  Р, О)    в    океане сформированы и поддерживаются биотой. Отношение С/N/Р/О2 в океане совпадает с таким отношением при синтезе органического вещества.

3. Круговорот воды на суше также определяется биотой, т.к. 2/3 осадков связано с испарением воды на суше, в основном растительностью.

4. Не затронутая деятельностью человека биота океана поглощает избыток углекислого газа антропогенного происхождения, в то время как измененная человеком биота утратила эту способность.

5. Биотой океана поддерживается концентрация углекислого газа в океане в 3 раза меньше по сравнению с количеством углекислого газа при отсутствии биоты. Потеря неорганического углерода океаном в атмосферу компенсируется поступлением в океан органического углерода.

 В настоящее время биологическое разнообразие сокращается. Это обусловлено неустойчивостью среды. Неустойчивость среды определяет тенденцию к:

1.       упрощению структуры экосистем (часть видов оказывается излишней);

2.       прерыванию сукцессий (виды заключительной климаксной стадии обречены на вымирание);

3.       увеличению минимальных размеров популяции (в устойчивой среде небольшое число особей обеспечивает воспроизведение; возможна «плотная упаковка»  видов, но в условиях кризисов малочисленная и неспособная к быстрому росту популяция может легко исчезнуть) Сукцессия – это последовательная смена биоценозов, возникающая на одной и той же территории.

        Биологическое разнообразие Беларуси  постоянно сокращается и трансформируется. На уровень биоразнообразия влияют две группы факторов: факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, и факторы естественной угрозы.

       К первой группе факторов относятся следующие:

-          прямое антропогенное  уничтожение  видов. С территории Беларуси в результате охоты исчез тур;

-          исчезновение и/или сокращение числа местообитаний, особенно специфических (низинных болот, пойм   рек,   высоковозрастных широколиственных лесов). Характерный пример – вертлявая   камышевка, занесенная в Международную Красную книгу. 60% мировой ее популяции гнездится на низинных болотах в Полесье. В результате мелиорации около  половины видов  птиц,   предпочитающих  околоводноболотные местообитания, стали редкими и занесены в Красную книгу Республики Беларусь;

-          опосредованное уничтожение видов в результате  воздействия  человека  и в первую очередь загрязнения  природной среды. Многие виды  лишайников и мхов   погибают  даже при небольшой концентрации загрязняющих веществ в воздухе,  воде, почве;

-          вытеснение аборигенных видов интродуцированными видами. Акклиматизированная в Беларуси  американская норка  и енотовидная собака  вызвали гибель европейской  норки, вытеснили из их экологических ниш лесного хорька, горностая   и водяную полевку в места, которые по экологическим  характеристикам  не подходят  интродуцентам. Интродуцированный в Беларусь   для хозяйственного использования (как корм для крупного рогатого скота) борщевик Сосновского вытесняет многих травянистых  растений.

        К уменьшению биоразнообразия Беларуси  приводят  следующие естественные виды угроз:

         -  глобальные изменения состояния  окружающей среды -  за последние  100  лет  наблюдается  устойчивый рост  температуры воздуха  в различных районах   и увеличение годовой   нормы   осадков более  чем на 100 мм. В результате этого  произошло быстрое сокращение  ареала   и численности белой куропатки, появление в Беларуси  новых видов птиц,  типичных   для степной и лесостепной зон;  

         - естественная эволюционная смена видов флор и фаун. В Беларуси происходит естественное отступление леса на север  и активное проникновение степной растительности.

Биологическое разнообразие экономически выгодно, что иллюстрируют следующие данные:

- около 4,5 % валового национального продукта США (примерно 87 млрд $  в год) получены за счет диких видов;

-  в Азии  к середине 70-х годов генетические  улучшения привели к росту производства пшеницы на 2 млрд. $, а риса – на 1,5 млрд. $ в год;

- использование сорта дикой пшеницы из Турции  для привития сопротивляемости болезням культурным сортам дал экономический эффект в 50 миллионов долларов в год (США);

- стоимость лекарств, производимых в мире из дикорастущих растений, составляет примерно 40 млрд долларов в год;

- в 1960 г. только один ребенок  из пяти, больных лейкемией, имел шанс выжить, а теперь 4 - из 5 благодаря лечению лекарственным препаратом, полученным из растений тропических лесов.

Живые организмы выполняют ряд функций в биосфере:

1. энергетическая – солнечная энергия, поглощаемая зелеными растениями, преобразуется в энергию химических связей. Синтезированные органические вещества (сахара, белки и др.) последовательно переходят от одних организмов к другим в результате их питания, переносят заключенную в них энергию. Растения поедаются растительноядными животными, которые становятся жертвами хищников. Этот переход и есть последовательный и упорядоченный поток энергии в биосфере. Кроме того,  ни один вид животных не способен расщепить органическое вещество растений до конечных продуктов. Каждый вид использует лишь часть растений и некоторые содержащиеся в них органические вещества. Непригодные для этого вида растения или еще богатые энергией остатки растений используются другими видами животных. Так складываются сложнейшие цепи питания;

2. средообразующая - с живыми  организмами генетически связаны все структурные части биосферы. При исчезновении хотя бы одного вида живых организмов изменения происходят во всей экосистеме: так уничтожение одного вида растений влечет за собой вымирание около тридцати видов  насекомых;

          3. биогеохимическая: функция - живые организмы участвуют в химических процессах по изменению вещественного состава биосферы. Живые организмы выполняют следующие биогеохимические функции:

            а)  газовая (диоксид-углеродная, азотная и др.);

            б)  концентрационная связана с аккумуляцией живыми организмами из внешней среды химических элементов;

            в)  окислительно-восстановительная. Окислительная функция  выражается в окислении с участием бактерий бедных кислородом соединений в почве, коре выветривания, гидросфере. Благодаря этому образуются болотные железные руды и др. Восстановительная функция выражается в восстановлении веществ, содержащих атомы с переменной валентностью;

            г) биохимическая связана с жизнедеятельностью живых организмов – их питанием, дыханием, размножением, смертью и последующим разрушением тел;

            д)  биогеохимическая, связанная с деятельностью человека

Предыдущие материалы: Следующие материалы: