Лекция 4. Биологическое разнообразие и его экологическое значение
Значение биоразнообразия
Биологическое разнообразие как важнейший фактор устойчивого развития
На Конференции ООН по окружающей среде и развитию Рио-де-Жанейро, большое внимание было уделено проблеме глобального изменения климата и проблеме сохранения биологического разнообразия. Изменение климата - одна из наиболее сложных проблем окружающей среды. Мнения ученых о причинах глобального потепления противоречивы. В процессе формирования климата Земли отмечает "теплые" и "холодные" периоды. Их продолжительность связывают с такими явлениями как колебание угла наклона земной оси, смещение орбиты Земли относительно Солнца, активность солнечных пятен, вулканическая деятельность. Эти факторы оказывают влияние на концентрацию углекислого газа в атмосфере. К одной из основных причин, вызывающих изменение климата, относят повышение концентрации парниковых газов, главным образом СОг, в атмосфере. Это вызвано развитием промышленности, сжиганием ископаемого топлива, интенсивным обезлесиванием. Происходит активное воздействие человека на климат планеты и природные экосистемы. Незначительное потепление климата может вызвать существенное изменение природной среды и приведет к непредсказуемым социально-климатическим последствиям в жизни человека. Биоразнообразие является основой жизни на Земле. Интенсивная хозяйственная деятельность приводит к катастрофическому сокращению числа видов и целых экосистем. Изменение климата приведет к изменению видового состава многих экосистем. В связи с этим возникла необходимость " консервации " углерода, за счет увеличения естественных хранилищ этого элемента в природном круговороте. В глобальном депонировании углерода среди наземных систем, наряду с болотами, ведущая роль принадлежит лесам. Основные хранилища углерода в лесах - фитомасса, древесный детрит, лесная подстилка, гумус почвы, торф. Объем углерода в лесных биогеоценозах про-. Повышение продуктивности насаждений способствует увеличению депонирования углерода. Увеличение продуктивности насаждений - одна из основных целей ведения лесного хозяйства. Одной из ценных лесообразующих пород Центрально-Черноземного региона, в частности Воронежской области , является дуб черешчатый. Нерацио- нальное использование привело к сокращению лесистости области. Дубравы обладают высоким разнообразием и их средообразующая роль велика. Цель и задачи исследований. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: Для дубовых экосистем Центральной лесостепи на примере Воронежской области получены данные о видовом разнообразии травянистой, кустарниковой и древесной растительности в основных типах леса. Определены количественные показатели запаса углерода в древостое и его фракциях; в основных компонентах лесного фитоценоза - подлеске, живом напочвенном покрове, крупном древесном детрите, подстилке. Выявлены особенности депонирования углерода дубовыми насаждениями в различных типах леса. Полученные данные могут быть использованы для разработки лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение депонирования углерода дубовыми насаждениями для зоны Центральной лесостепи. Результаты исследований пригодны для организации и проведения мониторинга в дубовых лесах Центральной лесостепи. Основные положения диссертации доложены на межвузовских и внутривузовских конференциях Воронеж , , на Всероссийской научно-практической конференции в Ульяновске , международной научно-технической конференции Брянск Автором разработаны программа и методика исследований, выбраны объекты, собран, обработан и проанализирован материал, написана диссертация. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ. Структура и объем рукописи. Диссертация изложена на страницах, включая характеристику и содержание работы, состоящее из 6 глав и выводов. Материалы исследований иллюстрированы 52 рисунками и 25 таблицами. Список литературы содержит наименование, из которых 14 на иностранных языках. Число видов организмов, населяющих Землю, очень велико. Оценки этой величины варьируют от 5 до 80 миллионов. Из этого числа видов четкая таксономическая принадлежность установлена всего для 1,4 миллиона видов, из них примерно - насекомые, - позвоночные животные, - растения. Остальные виды представлены беспозвоночными животными, грибами, водорослями и микроорганизмами. Видовое богатство различных климато-географических зон сильно отличается, увеличиваясь от полюсов к экватору. Например, число пресноводных насекомых в тропических лесах в раз больше, чем в лесах умеренного климата. Во влажных тропических лесах Латинской Америки на одном гектаре встречается видов деревьев, тогда как на востоке Северной Америки видов. На основе отечественных и зарубежных исследований выявлены следующие закономерности изменения биологического разнообразия в планетарном масштабе: Многие виды сыграли главную роль в становлении климата на планете и остаются мощным стабилизирующим фактором в отношении климата Никаноров, В результате интенсивной хозяйственной деятельности человека число видов катастрофически сокращается. Между и гг. Это составит от до видов в год или от 40 до видов в день. Дождевые тропические леса являются самыми богатыми экосистемами на планете. Эта экосистема отличается не только богатством видов, но и полным биологическим круговоротом. Каждый год на Земле погибают тропические леса на площади 11,1 млн. Тропические леса являются гарантом стабильности климата. По мнению некоторых специалистов, разрушительное влияние Эль-Ниньо отчасти обусловлено уничтожением тропических лесов Gaultie, Помимо утраты среды обитания и чрезмерной эксплуатации природных ресурсов причинами исчезновения многих видов являются загрязнение окружающей среды и неразумная интродукция человеком экзотических видов. Биологические ресурсы служат источником сырья для медицинской промышленности. Значение диких растений и животных для человека не исчерпывается пищевой ценностью. Они являются обязательным компонентом природных экосистем. Биоразнообразие считают главным фактором, определяющим ус - тойчивость биохимических циклов вещества и энергии в биосфере. Каждый вид живых организмов обладает специфичностью обмена ве-ществ с внешней средой. Из-за специфичности в метаболизме разнообразие видов в составе каждого трофического уровня и экосистемы обеспечивает максимальную эффективность использования энергии для создания первичной продукции и превращения вещества на разных этапах биогенного круговорота. Многообразие в биогеоценозе видов с одинаковыми функциями обеспечивает. Биологическое разнообразие или разнокачествен-ность жизни как фактор устойчивости биологических круговоротов на уровне биогеоценоза реализуется путем увеличения видового разнообразия Потапов, Проблема сохранения биологического разнообразия является одной из глобальных экологических проблем. На Конференции ООН в Рио-де-Жанейро представителями государств была принята "Конвенция о биологическом разнообразии", в соответствии с которой страны, подписавшие ее, взяли на себя ряд обязательств по сохранению разнообразия природы. Россия ратифицировала Конвенцию в феврале года. Существует несколько определений биологического разнообразия. В справочнике "Экология и охрана природы " Снакин, дано следующее определение: Согласно Конвенции о биологическом разнообразии, биологическое разнообразие означает вариабельность живых организмов из всех источников, включая наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются, это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем. При этом иио-логический вид рассматривается как основная единица учета биоразнообразия. Среди российских определений, объясняющих понятие биоразнообразия, наиболее популярной является формулировка с соавторами. Многомерность биоразнообразия определяется многоуровненностью организации живого вещества и многоплановостью использования его человеком Термин "биологическое разнообразие" относится к терминам, значение которых необходимо определять в каждом конкретном случае. Выделяют три основных уровня биологического разнообразия: Генетическое разнообразие представляет собой объем генетической информации, содержащейся в генах всех организмов, населяющих Землю. Генетическое разнообразие является предметом изучения генетики. Разнообразие экосистем ландшафтов выражается числом разных местообитаний, биологических сообществ и экологических процессов на конкретной территории. Для лесной экологии выделяет три уровня биологических систем: По мнению ряда исследователей, биоразнообразие лесных видов является оценкой экологических условий произрастания леса в отдельных регионах Милютин, Основой выделения и изучения разнообразия условий существования лесных популяций должны являться принципы лесной типологии Рысин, По мнению , причинами биоразнообразия лесных видов являются рельеф, материнские породы, почвы, увлажнение и др. Большинством специалистов вид рассматривается как основная единица биологического разнообразия. Сохранение разнообразия экосистем и поддержание их в естественном состоянии невозможно без сохранения их видового разнообразия Юрцев, ; Придня, ; Сергеев, ; Нецветаев, Уиттекер предложил рассматривать видовое разнообразие в разных пространственных масштабах. Им выделены две группы показателей видового разнообразия: Первая группа включает три категории разнообразия: Ко второй группе относят бета-разнообразие и дельта-разнообразие. Уиттекера и Ю. Чернова , альфа-разнообразие характеризует богатство видами отдельных сообществ. Для его оценки используют два параметра. Один из них - число видов на единицу площади видовая насыщенность. Реально используемый размер пробной площади для оценки альфа-разнообразия - от 1 кв. На параметре видовой насыщенности основаны расчетные индексы, учитывающие долевое участие видов Мэгарран, Наряду с параметром видовой насыщенности для оценки видового разнообразия используют показатель, отражающий общее число видов в сообществе - видовое богатство. У большинства исследователей термин "видовое богатство" часто ассоциируется только с параметром видовой насыщенности Миркин, , Гамма-разнообразие может оцениваться как с помощью видового богатства, так и на основе видовой насыщенности на площади от Когда состав сообщества характеризуется только числом входящих в него видов, игнорируются количественные отношения между ними, теряется информация о редкости одних видов и обычности других. В связи с этим большую популярность получили показатели, величины которых отражают особенности их количественного соотношения Одум, ; Бигон, ; Миркин, К числу таких показателей относится индекс разнообразия Симпсона D. Его рассчитывают, определяя для каждого вида долю его особей или биомассы в общей численности. Показатель разнообразия Шеннона Н учитывает число видов и степень их доминирования. Оба показателя принимают максимальные значения при равенстве долей всех видов в сообществе. При одинаковом количестве видов в двух сообществах более высокое видовое разнообразие будет иметь то, в котором виды имеют равную пред-ставленность Миркин, Для получения независящих от числа видов характеристик прибегает к нормированию путем деления показателя разнообразия на его максимальное значение - показатели выровненности. Показатели дифференцирующего разнообразия дают представление о степени неоднородности в распределении соответствующих показателей инвентаризационного разнообразия и рассчитываются на основе последних "Оценка и сохранение При оценке бета-разнообразия наиболее часто используют коэффициент флористического сходства Жаккара и коэффици-. По мнению , эти коэффициенты в большей степени учитывают качественную сторону сходства, а не количественную, так как на их величину не оказывает влияние площадь распространения видов в сравниваемых сообществах. Оценку бета - и гамма-разнообразия древесных видов можно осуществить по лесотаксационным описаниям. Сочетание сплошной лесотаксацион-ной и точечной геоботанической информации позволяет получать пространственно привязанные оценки биоразнообразия растительности. Полученные данные могут служить основой для прогноза состояния лесных территорий Заугольнова, Как правило, в сообществе лишь немногие виды имеют значительную численность или биомассу. За поток энергии в каждой трофической группе "ответственны" несколько обычных или доминирующих видов, а видовое разнообразие определяют многочисленные редкие виды Одум, Степень участия видов в фитоценозах можно определить по их участию в создании общей биомассы растений, числу особей или проективному покрытию. Выделяют виды-доминанты, которые значительно превосходят по массе своих надземных органов другие виды, и виды-недоминанты Работнов, Его классификация основана на различиях в способности видов к совместному произрастанию в фитоценозе. Виоленты, энергично развиваясь, захватывают территорию и удерживают ее за собой, подавляя соперников энергией жизнедеятельности и полнотой использования среды. Патиенты более выносливы к суровым условиям среды. Эксплеренты обладают способностью быстро захватывать освобождающиеся территории. Один и тот же вид в разных условиях может быть отнесен как к виолентам, так и латиентам. В биоценоз входят не только виды, постоянно обитающие в экосистеме, но и виды, которые проводят в ней только часть своего жизненного цикла, в большей степени это касается представителей животного мира. По мнению ряда исследователей, на некоторой территории могут потенциально произрастать те виды местной флоры, экологические свойства которых соответствуют экологическим характеристикам этой территории. Пред-ставленность потенциальной флоры рассчитывается как отношение числа видов реальной флоры к числу видов потенциальной флоры. Список потенциальной флоры составляется на основе соответствия экологических характеристик видов растений и соответствующих параметров местообитания. Оценка представленности потенциальной флоры позволяет сравнить наблюдаемый уровень видового разнообразия с потенциально возможным на современном этапе "Оценка и сохранение Одним из вопросов изучения биоразнообразия является вопрос о его связи с устойчивостью экосистемы. В природе между видами, между видами и окружающей средой устанавливается равновесие. Смещение равновесия в какую-либо сторону вызывает значительные изменения в экосистемах. В живой природе равновесие представляет собой движение около некой точки устойчивости. Если сама точка не изменяется, то такое состояние носит название гомеостаза. Гомеостаз - механизм, посредством которого живой организм противодействует внешним воздействия, поддерживая параметры своей внутренней среды на постоянном уровне, который обеспечивает его нормальную жизнедеятельность. Согласно принципу равновесия любая естественная система с проходящим через нее потоком энергии стремится к развитию устойчивого состояния. Устойчивость экосистем обеспечивается за счет механизма обратной связи Потапов, Большее разнообразие означает более длинные пищевые цепи, и, следовательно, больше возможности для действия отрицательной обратной связи, которая уменьшает колебания и повышает стабильность систем. В экосистемах, сильно зависящих от лимитирующих физико-химических факторов, ви-. Это связано с тем, что снижение расхода энергии на противостояние колебаниям физическим факторам среды, оставляет больше энергии на создание разнообразия Одум, Разнообразие непосредственно связано с устойчивостью, однако, неизвестно, до какой степени эта связь является причинно-следственной. Не установлено, в какой степени увеличение разнообразия сообщества в экосистеме может повысить устойчивость экосистемы к колебаниям внешних физических условий. Однако согласно результатам исследований, выполненных в течение гг. Устойчивость экосистем может быть нарушена при уменьшении биоразнообразия, так как она может быть обусловлена не реальным, а потенциальным биоразнообразием. При изменении условий среды виды, которые в данный момент не являются доминантами, могут стать доминирующими Никаноров, В настоящее время большое значение приобретает изучение биоразнообразия одного из главных лесообразователей России - дуба черешчатого. Древесина дуба обладает высокими техническими качествами. С давних времен дубовые леса использовали для строительства оборонных крепостей и создания засек от набегов кочевников. Как строительный материал большое значение дуб приобрел во времена создания российского флота. В это же время указом Петра I были выделены и взяты под охрану корабельные дубравы. С развитием промышленности спрос на дубовую древесину увеличивался, огромные запасы высококачественной древесины вывозились из страны. Это привело к сокращению площади, занимаемой дубовыми лесами, и ухудшению их качества. Дубравы - не только источник ценной древесины. Они выполняют водоохранную, почвозащитную, санитарно-гигиеническую, рекреационную функции. В средней полосе именно в дубравах обитает наибольшее количество животных и растений. Наиболее продуктивными на европейской части территории России являются дубравы лесостепи и зоны широколиственных лесов. В зоне широколиственных лесов их площадь составляет ,2 тыс. В зоне широколиственных лесов площади высокоствольных и низкоствольных насаждений приблизительно равны. В лесостепи преобладают низкоствольные дубравы. Общие показатели лесного фонда дубрав Центрально-Черноземного района приведены в таблице 1. По производительности доминируют древостой II и III класса бонитета. В период с по гг. Под влиянием природно-климатических изменений, усиления техногенного влияния, деятельности вредителей и возбудителей заболеваний дубравы, ослабленные антропогенным воздействием, усыхают. Проблемы усыхания дубрав актуальна не только для России, но и для других стран мира. Усыхание дубрав отмечено с конца XIX в. Роль лесов в углеродном цикле Объем углерода в лесных биогеоценозах про- лен запасам стволовой древесины. Площадь продуктивных дубрав сократилась и продолжает сокращаться. Подписаться на рассылку Pandia. Интересные новости Важные темы Обзоры сервисов Pandia. Основные порталы, построенные редакторами. Бизнес и финансы Бизнес: Каталог авторов частные аккаунты. Все права защищены Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Минимальная ширина экрана монитора для комфортного просмотра сайта: Мы признательны за найденные неточности в материалах, опечатки, некорректное отображение элементов на странице - отправляйте на support pandia. Археолог Астроном Биолог Библиотековед Ботаник профессия Востоковед Генетик Географ Геолог Гидролог Египтолог. Зоолог Историк Ихтиолог Культуролог Лингвист Микробиолог Метеоролог Орнитолог Палеонтолог Религиовед Социолог Теолог. О проекте Справка О проекте Сообщить о нарушении Форма обратной связи. Авторам Открыть сайт Войти Пожаловаться. Архивы Все категории Архивные категории Все статьи Фотоархивы. Лента обновлений Педагогические программы. Правила пользования Сайтом Правила публикации материалов Политика конфиденциальности и обработки персональных данных При перепечатке материалов ссылка на pandia.
Детское питание ярославль
Игры с выводом реальных денег на карту
Стихи про подлость и предательство мужчины
Дар обуви старый оскол каталог
Игры для девочек делать бутерброды
Линия солнца на руке значение
Поиск пользователя в домене
Сколько стоит галакси 6 edge
Заклинило заднее колесо шевроле авео что делать
Как зарядить аккумулятор айфона
Цистит после полового акта что делать
Последние новости о возобновлении авиасообщения с египтом
Можно ли варить кофе в кастрюле
Виды тестов и функции теста
Оформляла опекунство на бабушку а та умерла