🗊Презентация Причины сокращения биоразнообразия

ЛЕКЦИЯ ТЕМА: Причины сокращения биоразнообразия

ПЛАН: 1. Темпы исчезновения видов 2. Причины вымирания видов 2.1. Разрушение мест обитания 2.2. Фрагментация мест обитания 2.3. Краевой эффект 2.4. Деградация и загрязнение мест обитания 2.5. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов 2.6. Инвазивные виды 2.7. Болезни 3. Подверженность к вымиранию

1. Темпы исчезновения видов Самый существенный вопрос для биологии сохранения природы – это как долго сможет данный вид продержаться до полного исчезновения, вслед за крайним сокращением численности, деградацией или фрагментацией его местообитания? Когда численность популяции снижается до определенного критического уровня, вероятность его исчезновения становится очень высокой. В некоторых популяциях отдельные оставшиеся особи могут прожить годы или десятилетия и даже размножаться, но все равно их дальнейшая судьба – исчезновение, если только не будут приняты решительные меры по их сохранению.

Около 11% оставшихся видов птиц в мире находится под угрозой вымирания; близкие показатели получены для млекопитающих и деревьев. Столь же велика опасность исчезновения для некоторых пресноводных рыб и моллюсков. В тяжелом положении находятся и виды растений. Особенно уязвимы голосемянные (хвойные, гинкго, саговники) и пальмы. Хотя вымирание является естественным процессом, более 99% случаев исчезновения современных видов можно отнести на счет деятельности человека.

Каждый четвёртый вид млекопитающих, каждый восьмой вид птиц и каждый третий вид земноводных находится под угрозой исчезновения. В настоящее время виды живых организмов вымирают в 1000 раз быстрее естественных темпов.

К 2050 году четверть всех видов живых организмов будет находится под угрозой исчезновения.

Вид считается полностью исчезнувшим (вымершим), когда нигде в мире не осталось ни одной живой особи этого вида (червеедка Бахмана ). Если остаются живыми только отдельные особи в неволе или они так или иначе сохранились только под прямым контролем человека, то говорят, что вид исчез в естественных экосистемах (Дерево Франклина)

Вид считается локально исчезнувшим, если его больше не обнаруживают на всей площади исходного ареала, но еще обнаруживают в некоторых точках (американский жук-могильщик)

Экологически исчезнувшими считаются те виды, которые остались при такой малой численности, что их влияние на другие виды в сообществе пренебрежимо мало: тигра можно считать экологически исчезнувшим

2. Причины вымирания видов Самое большое разрушение биологических сообществ произошло за последние 150 лет, когда население Земли выросло от 1 млрд чел. в 1850 году до 2 млрд чел. в 1930, и на 12 октября 1998 года составило 6 млрд чел.

2.1. Разрушение мест обитания Главная угроза биологическому разнообразию состоит в нарушении мест обитания, и поэтому для сохранения биологического разнообразия самое важное – это их защита. Потеря местообитаний сопряжена как с прямым их разрушением, так и с повреждениями в виде загрязнения и фрагментации. Для большинства стоящих на пороге вымирания растений и животных именно утрата местообитаний является первостепенной угрозой.

Бедственное положение влажных тропических лесов, наверно, самый широко известный случай разрушения местообитаний, но и другие местообитания тоже находятся в смертельной опасности: Бедственное положение влажных тропических лесов, наверно, самый широко известный случай разрушения местообитаний, но и другие местообитания тоже находятся в смертельной опасности: Болотистые территории и водные местообитания Степи (прерии) умеренного пояса Коралловые рифы

Заболоченные территории составляют 6% от поверхности планеты. Они являются естественным фильтром планеты. За последнее столетие половина болот планеты было осушено.

Опустынивание. Многие биологические сообщества, характерные для областей с сезонно засушливым климатом, в результате деятельности человека деградировали до состояния искусственных пустынь – процесс, известный как опустынивание

500 миллионов человек живут в пустынях, больше чем всё население Европейских стран вместе взятых. 5000 человек ежедневно умирает из-за употребления загрязнённой питьевой воды. 1 миллиард человек не имеет доступа к питьевой воде, безопасной по санитарным нормам.

Из-за забора речных вод для орошения полей, по всей планете, каждая десятая крупная река мира не протяжении нескольких месяцев в году больше не впадает в море. Так уровень воды в Мёртвом море, лишённом вод реки Иордан, забираемых на орошение полей, ежегодно опускается на 1 метр.

До 2025 года от нехватки воды могут пострадать около двух миллиардов человек.

30% коралловых рифов планеты уже исчезло.

80% ледников африканской горы Килиманджаро исчезло. Та же участь ожидает Гималаи. В Гималаях берут начало все самые крупные реки Азии.

Перевыпас скота

2.2. Фрагментация мест обитания Фрагментация мест обитания – это процесс, при котором сплошная площадь местообитания одновременно сокращается и распадается на два или более фрагмента. Разрушение местообитания может не затронуть лишь локальные территории. Эти фрагменты часто отделены один от другого измененными или деградированными формами ландшафта.

Фрагменты отличаются от исходного сплошного местообитания тем, что: Фрагменты отличаются от исходного сплошного местообитания тем, что: 1) фрагменты имеют относительно большую протяженность пограничных зон, смежных с человеческой деятельностью; 2) центр каждого фрагмента расположен близко от края. Вот простой пример, иллюстрирующий эти характеристики и проблемы, которые они порождают.

Таманский лес (г. Ставрополь)

2.3. Краевой эффект Как показано выше, фрагментация мест обитания сильно увеличивает долю пограничных местообитаний по отношению к внутренним. Эти пограничные, “опушечные” микросреды отличаются от внутренней лесной части фрагментов. Краевые местообитания характеризуются большими колебаниями уровней освещенности, температуры, влажности и скорости ветра. Эти краевые эффекты распространяются в глубь 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.

2.4. Деградация и загрязнение мест обитания 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.

На побережье Каспийского моря в Казахстане обнаружено 363 мертвых тюленя

Схемы дегрессионных и демутационных  процессов

Внимание мировой общественности к опасности, исходящей от пестицидов, было привлечено в 1962 году нашумевшей книгой Ричард Карсона “Молчаливая весна”. Карсон описала процесс, известный как бионакопление, при котором ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) и другие хлорорганические пестициды постепенно концентрируются по мере продвижения по пищевой цепи.

Загрязнение вод Загрязнение вод имеет отрицательные последствия для популяций человека: исчезают пищевые продукты – рыба, моллюски, отравляется питьевая вода. В более широком смысле загрязнение вод серьезно нарушает водные сообщества.

Загрязнение воздуха • Кислые дожди. • Образование озона и осаждение азота. •Токсичные металлы.

Глобальное изменение климата По мнению многих ученых, парниковые газы уже оказали определенное влияние на климат в мире, и этот эффект будет в будущем усиливаться. Многочисленные данные подтверждают вывод, что за последнее столетие средняя температура на планете поднялась на 0,3–0,6 °C. Современные исследования показывают, что и температура океанских вод тоже изменяется: за последние 50 лет в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах она в среднем повысилась на 0,06 °C. Все больше метеорологов склоняются к мнению, что в результате повышенных уровней содержания диоксида углерода и других газов в атмосфере климат планеты может дополнительно потеплеть на величину от 1 до 3,5 °C.

Толщина северной полярной шапки уменьшилась на 40% за 40 лет. По самым оптимистичным расчётам к лету 2030 года эта шапка может полностью исчезнуть. По самым пессимистичным расчётам это произойдёт уже через пару лет.

Средняя температура за последние 15 лет достигла самой высокой отметки.

Концентрация углекислого газа за последние сотни тысяч лет никогда не была такой высокой, как сейчас.

Льды Гренландии содержат 20% всей пресной воды планеты. Если они растают, то уровень морей повысится приблизительно на 7 метров.

В результате глобального потепления уровень мирового океана в XX веке поднялся на 20 сантиметров. 70% населения планеты живёт на прибрежных равнинах. 11 из 15 крупнейших городов мира расположены на береговой линии или в дельтах рек.

К 2050 году число климатических беженцев может достигнуть 200 миллионов.

2.5. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов Для того чтобы выжить, человек всегда занимался охотой, сбором плодов, использовал природные ресурсы. До тех пор, пока численность населения была невелика и его технологии примитивны, человек мог устойчиво использовать его окружающую среду, охотиться и собирать урожай, не доводя нужные виды до исчезновения. Однако по мере увеличения народонаселения нагрузка на окружающую среду усилилась.

На планете каждый четвёртый из нас ведёт образ жизни характерный для человеческого рода 6 тысяч лет назад и таких людей 1,5 миллиарда человек, больше чем всё вместе взятое население богатых стран.

Преобладающие виды промыслов

Преобладающие типы добычи ресурсов

Тропические леса это ареал обитания 3/4 биологических видов планеты. За 40 лет площадь амазонских тропических лесов снизилась на 20%. Ежегодно с лица Земли исчезает 13 миллионов гектаров леса.

Заготовка древесины при всех видах рубок

Доля населения, связанного образом жизни с промысловым хозяйством (%)

2.6. Инвазивные виды Географические ареалы многих видов ограничены главным образом природными и климатическими барьерами. Океаны, пустыни, горы, реки – все они ограничивают передвижение видов. Благодаря географической изоляции пути эволюции животных в каждой части света проходили по-своему. Интродуцировав в эти фаунистические и флористические комплексы чуждые виды, человек нарушил естественный ход событий.

Интродукция многих видов была обусловлена следующими факторами Европейская колонизация (европейцы завезли туда сотни европейских видов птиц и млекопитающих); Садоводство и сельское хозяйство (большое число видов декоративных растений, сельскохозяйственных культур и пастбищных трав интродуцируется и выращивается в новых областях); Случайный привнос (семена сорняков, случайно собранные вместе с урожаем культурных растений и высеянные затем на новом месте; крысы и насекомые, путешествующие на кораблях и самолетах).

ЗАЯЦ-РУСАК, распространенный в Евразии и интродуцированный в Северную Америку

Китайский соловей (Leiothrix lutea) из семейства тимелиевых, или кустарниц (Timaliidae) — интродуцированный на Гавайи вид, играющий большую роль в расселении туземных видов растений

Колорадский жук - Жук начал повреждать картофель в 1865 г. в Северной Америке в штате Колорадо (отсюда название вредителя). После первой мировой войны был завезен вместе с картофелем в Европу и быстро распространился на восток до Волги и Северного Кавказа. В нашу страну попал в 1949 году.

  В 1859 году в Австралию завезли кроликов. 16 штук. И выпустили на волю. За 50 лет кролики размножились до такой степени, что начали страдать пастбища, а некоторые виды коренных австралийских животных попросту исчезли или были вытеснены с традиционных мест обитания.

Кукуруза обыкновенная, томаты, картофель - родом из Южной Америки

2.7. Болезни Инфекции, вызываемые болезнетворными организмами, обычны и для диких, и для содержащихся в неволе видов. Болезни могут быть вызваны микропаразитами: вирусами, бактериями, грибами и простейшими или макропаразитами – гельминтами или паразитическими членистоногими. Для некоторых редких видов такие болезни могут быть самой сильной угрозой.

Три основных принципа эпидемиологии имеют очевидное практическое применение при разведении видов в неволе и управлении редкими видами Во-первых, и дикие, и содержащиеся в неволе животные в плотных популяциях подвергаются большему риску заражения. Во-вторых, подверженность организма к заболеванию может быть косвенным результатом разрушения местообитания. В-третьих, на многих охраняемых территориях, в зоопарках, национальных парках и в новых сельскохозяйственных областях дикие животные входят в контакт с новыми видами, в том числе с человеком и домашними животными, с которыми в природе они сталкиваются редко или вообще никогда и, соответственно, обмениваются с ними возбудителями.

Некоторые опасные инфекционные заболевания, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и вирус Эбола, вероятно, распространились из популяций диких животных к домашним и человеку. Будучи однажды инфицированными экзотическими заболеваниями, животные не могут быть возвращены из неволи в дикую природу без угрозы заразить всю дикую популяцию. Помимо этого, виды, устойчивые к какому-то заболеванию, могут стать хранителями этого возбудителя, который впоследствии может поразить популяции менее устойчивых видов.

Например, при совместном содержании в зоопарках совершенно здоровые африканские слоны могут передавать смертельно опасный для них вирус герпеса родственным им азиатским слонам.

3. Подверженность к вымиранию Когда окружающая среда нарушается в результате деятельности человека, размер популяций многих видов сокращается, а некоторые виды вовсе вымирают. Экологи заметили, что не все виды имеют одинаковую вероятность вымирания; определенные категории видов особенно ему подвержены и нуждаются в тщательной охране и контроле.

Виды с узкими ареалами. Виды, образованные одной или несколькими популяциями. Виды с небольшим размером популяции, или “парадигма малой популяции”. Виды, у которых размер популяций постепенно уменьшается, так называемая “парадигма уменьшения популяции". Виды с низкой плотностью популяций. Виды, которым необходимы большие ареалы. Виды крупных размеров. Виды, неспособные к расселению. Сезонные мигранты. Виды с низким генетическим разнообразием. Виды с узкоспециальными требованиями к экологической нише. Виды, обитающие в стабильных средах. Виды, образующие постоянные или временные агрегации. Виды, на которые охотится или собирает человек.

Минимальная жизнеспособность популяции

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Что вам известно о темпах исчезновения видов и как эта проблема связана с понятием биологического разнообразия? 2. Каковы темпы исчезновения видов на современном этапе? 3. Перечислите наиболее существенные причины сокращения биоразнообразия вызванные деятельностью человека. 4. Чем обусловлена разрушение и фрагментация мест обитая живых организмов? Каковы последствия этих явлений? 5. Что такое «краевой эффект»? 6. Каковы причины деградации условий жизни растений и животных? 7. Что является основными источниками загрязнения мест обитания? 8. К чему приводит чрезмерная эксплуатация ресурсов растительного и животного мира? Приведите примеры. 9. Дайте определение понятиям «инвазивные виды», «интродукция». 10. Перечислите факторы лежащие в основе интродукции видов. 11. На какие три основных принципа эпидемиологии необходимо опираться при разведении видов в неволе и управлении редкими видами. 12. С чем связана неодинаковая вероятность вымирания видов?