Разработка урока биологическое разнообразие и пути его сохранения. Сохранение биологического разнообразия
Разработка открытого урока по экологии. Тема: «Проблема сохранения биологического разнообразия». Учебник: Миркин Б.М. Экология: 10-11 классы: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений: профильный уровень /Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, С.В. Суматохин.- М.: Вентана – Граф, 2009.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Открытый урок по экологии
Е.В. Селезнева
учитель биологии и экологии,
МОУ лицей № 9 г. Волгограда
Глава 11. Сохранение и рациональное использование биологического разнообразия
Урок № 15 Тема: «Проблема сохранения биологического разнообразия»
Цель: расширить знания о биологическом разнообразии организмов.
Задачи:
Раскрыть сущность проблемы рационального использования биологического разнообразия;
Продолжить развивать навыки самостоятельной работы;
Формировать умения анализировать, делать выводы и обобщать на основе работы с учебником;
Применять умения работы с компьютером,
Продолжить утверждение в поведении и чувствах обучающихся экологического мировоззрения.
Оборудование: компьютер, диапроектор, ноутбуки, карточки, таблицы.
Педагогическая технология: технология творческих мастерских.
Форма организации учебной деятельности: индивидуальная, групповая.
Методы обучения: репродуктивный, частично поисковый.
Средства обучения:
- Учебник: Миркин Б.М. Экология: 10-11 классы: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений: профильный уровень /Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, С.В. Суматохин.- М.: Вентана – Граф, 2009.
- Презентация.
- Распечатки материала.
I Организационный момент.
II Актуализация знаний.
Цель: уточнить понятие « биологическое разнообразие».
Учитель: прошу посмотреть на фотографии, таблицы и определить о чем пойдет разговор в следующей главе и на данном уроке. (экосистемах, популяциях, видах и их многообразии, биоразнообразии и т. д.) Верно. Мы сегодня поведем разговор о биоразнообразии и его сохранении. Тема главы 11 «Сохранение и рациональное использование биологического разнообразия». Тема урока: «Проблема сохранения биологического разнообразия» . Прошу открыть тетради и записать число и тему урока. Как вы думаете какова цель урока и задачи? (слайд презентации)
Вспомните из биологии, что такое биоразнообразие? (совокупность видов всех живых организмов)
Назовите факторы, определяющие биоразнообразие. (абиотические, биотические называют с примерами)
Сколько видов на планете? (слайд)
III Изучение нового материала
Учитель: биоразнообразие имеет важное значение для поддержания устойчивости биосферы. А так как оно является ресурсом (каким? Исчерпаемым) оно имеет стоимость, т.е. ценность. Предлагаю на данном этапе урока узнать о формах ценности биоразнообразия, в этом нам поможет п. 45 учебника (запишите домашнее задание). Но знакомится мы будем поэтапно. Работаем по алгоритму: индивидуальная работа с текстом учебника на с. 250-253 и законспектируйте в тетради. Используйте разные формы (краткие тезисы, таблицу, схему и т.д.) 10 мин.
Обсудите в паре. 3 мин
Обсудите в группе, оформите схему конспект и подготовьтесь к защите. 5 мин.
Учитель: мы узнали о ценностях биоразнообразия и конечно перед нами, стоит задача сберечь и сохранить то, что имеем и используем. Эта задача решается на популяционно-видовом и экосистемном уровнях. Используется два подхода. Первый – охрана в узком смысле. Второй подразумевает, что виды и сообщества используются в режиме неистощимого рационального природопользования. Слайды презентации. Что такое экологический туризм, каковы его особенности? Далее разговор о развитии экологического туризма и проблемах (картины, слайды о национальных парках Волгоградской области и их использовании), об организации сельского хозяйства в экологически безопасном режиме.
IV Закрепление учебного материала::
Защита презентаций обучающихся;
Глоссарий в конспекте /прямая коммерческая ценность биоразнообразия, непрямая коммерческая ценность биоразнообрази и др./
Тест
- Биологическое разнообразие является ресурсом
а) исчерпаемым
б)неисчерпаемым
в)возобновимым
2 Совокупность видов, сообществ и экосистем – это
а) животный мир
б) растительный мир
в) биологическое разнообразие
г)объекты, занесенные в Красную книгу
3. Путешествия по слабо нарушенным природным ландшафтам- это
а) полезное времяпрепровождение
б) грамотный отдых
в) экологический туризм
г) рациональное природопользование
4. В настоящее время биоразнообразие
а) быстро увеличивается
б) постепенно возрастает
в) не изменяется
г) снижается
5. Охота на диких животных – это примеры использования
6.Сбор лекарственных растений в природных экосистемах - это
а) прямой коммерческой ценности биоразнообразия
б) непрямой коммерческой ценности биоразнообразия
в) рекреационной ценности биоразнообразия
г) непознанной ценности биоразнообразия
/ ответ: 1а; 2в; 3в; 4г;5а; 6а/
V Рефлексия. Выскажите собственное суждение о достижении цели занятия. Вывод:
биологическое разнообразие - исчерпаемый ресурс, имеющий ценность, которую нужно сохранить и рационально использовать, обеспечить самовосстановление. От сохранения биоразнообразия зависит будущее человечества.
VI Домашнее задание: п. 45, конспект, презентация.
Учитель: самостоятельная работа с учебником и совместная деятельность в группах дала нам возможность усвоить учебный материал, а также мы отработали приемы эффективного взаимодействия друг с другом. Спасибо за работу!
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Проблема сохранения биологического разнообразия
Цель: Расширить знания о биологическом разнообразии и проблемах сохранения и рационального использования.
Биологическое разнообразие, его сохранение и рациональное использование. Биоразнообразие включает в себя разновидности растений, животных, микроорганизмов, а также те экосистемы и экологические процессы, частью которых они являются.
Форма охраны Охрана видов и популяций Охрана природных сообществ Охрана (в узком смысле) Составление красных книг Организация охраняемых природных территорий Запрет на использование охраняемых видов Слежение за состоянием биоразнообразия в пределах охраняемых природных территорий Интродукция и реинтродукция редких видов Рациональное использование («Охраняй используя и используй охраняя») Разработка и соблюдение экологических норм для рационального использования популяций Разработка и соблюдение экологических норм для рационального использования естественных экосистем Подбор оптимальной структуры и порядка использования сельскохозяйственных экосистем Восстановление нарушенных экосистем (после горных разработок и т.п.)
Причины современного ускоренного снижения биологического разнообразия быстрый рост населения и экономического развития; рост международной торговли и туризма; усиливающееся загрязнение природных вод, почвы и воздуха; недостаточное внимание к долговременным последствиям действий, разрушающих условия существования живых организмов, эксплуатирующих природные ресурсы и интродуцирующих неместные виды; невозможность в условиях рыночной экономики оценить истинную стоимость биологического разнообразия и его потерь.
Ценность биоразнообразия Прямая коммерческая ценность (потребительская) Непрямая коммерческая ценность (экосистемные «услуги») Опционная (непознанная) ценность биоразнообразия Ценность существования биоразнообразия
Вывод: Биологическое разнообразие является важнейшим исчерпаемым ресурсом; Оно имеет важное значение для поддержания устойчивости биосферы а так же высокую стоимость, которая оценивается по 4 основным экономическим параметрам, удовлетворяющим потребность человека в общении с природой; Сохранение биоразнообразия является одной из глобальных экологических проблем и с каждым годом все больше обостряется по мере исчезновения новых видов.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Пути сохранения биологического разнообразия.
Общее понятие биологического разнообразия. Биоразнообразие– это разнообразие жизни на нашей планете – растений, животных и экосистем. Это понятие также включает взаимосвязи между живыми существами в экосистемах. Этот термин впервые применил Г.Бейтс(1892) в работе «Натуралист на Амазонке», когда описывал свои впечатления от встреч =700 видов разных бабочек за время часовой экскурсии. Однако в широкий оборот он вошел только с 1972г. – со Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде. Сейчас это одно из самых распространенных понятий в научной литературе, природоохранном движении и международных связях, поскольку рассматривается как основной параметр, характеризующий состояние и функционирование любой экосистемы и биосферы нашей планеты в целом.
Наиболее авторитетная оценка видового разнообразия выполнена в ЮНЕП в1995г. Согласно этой оценке, наиболее вероятное количество видов –13–14 млн, из которых описаны лишь1,75 млн, или менее13 %. Наивысший иерархический уровень биологического разнообразия– экосистемный, или ландшафтный. На этом уровне закономерности биологического разнообразия определяются в первую очередь зональными ландшафтными условиями, затем местными особенностями природных условий (рельефа, почв, климата), а также историей развития этих территорий. Наибольшим видовым разнообразием отличаются (в убывающем порядке): влажные экваториальные леса, коралловые рифы, сухие тропические леса, влажные леса умеренного пояса, океанические острова, ландшафты средиземноморского климата, безлесные (саванновые, степные) ландшафты.
Высокое видовое разнообразие обеспечивает следующие свойства экосистем: 1) взаимодо-полнителыюсть и взаимозаменяемость видов в биоценозах; 2) обеспечение регуляции численности видов и способности системы к саморегуляции; 3) надежность обеспечения главных функций биоценоза -создание органического вещества, его разрушение и регуляция численности видов. Говорят, что на Земле видов жизни гораздо больше, чем звезд на небе. На сегодняшний день определены и получили свои имена около 1,7 миллионов видов растений, животных и микроорганизмов. Мы тоже являемся одним из таких видов. Точное количество видов проживающих на Земле до сих пор не известно. Их число колеблется от 5 до 100 миллионов! Биологическое разнообразие является бесценным мировым достоянием нынешнего и будущих поколений. Но сегодня число факторов угрозы генному фонду, видам и экосистемам велико как никогда прежде. В результате деятельности человека экосистемы деградируют, виды умирают или их численность тревожными темпами сокращается до уровней нежизнеспособности. Такая утрата биоразнообразия подрывают саму основу Жизни на Земле и представляет собой по истине глобальную трагедию.
Конвенция ООН о биологическом разнообразии На защиту и сохранение разнообразных видов животных и растений и их среды обитания направлена Конвенция Организации Объединенных Наций о биологическом разнообразии (1992 год), к которой присоединились 190 стран. Конвенция обязывает государства сохранять биоразнообразие, обеспечивать его устойчивое развитие и предусматривает добросовестное и справедливое распределение выгод от использования генетических ресурсов. Ее Картахенский протокол, который вступил в силу в 2003 году, направленный на обеспечение безопасного использования генетически модифицированных организмов, подписали в настоящее время 143 страны.
Строение экосистемы (биогеоценоза) по Реймерсу Н. Ф.
В последние два десятилетия биологическое разнообразие стало привлекать внимание не только специалистов-биологов, но и экономистов, политиков, а также общественность в связи с очевидной угрозой антропогенной деградации биоразнообразия, намного превышающей нормальную, естественную деградацию. Согласно «Глобальной оценке биологического разнообразия» ЮНЕП(1995), перед угрозой уничтожения стоят более чем30000 видов животных и растений. За последние400 лет исчезли484 вида животных и654 вида растений.
Причины современного ускоренного снижения биологического разнообразия
Быстрый рост населения и экономического развития, вносящие огромные изменения в увеличение миграции людей, рост международной торговли и туризма; Усиливающееся загрязнение природных вод, почвы и воздуха; Недостаточное внимание к долговременным последствиям действий, разрушающих условия существования живых организмов, эксплуатирующих природные ресурсы и интродуцирующих неместные виды; Невозможность в условиях рыночной экономики оценить истинную стоимость биологического разнообразия и его потерь. За последние400 лет основными непосредственными причинами исчезновения видов животных были: интродукция новых видов, сопровождавшаяся вытеснением или истреблением местных видов(39 % всех потерянных видов животных); разрушение условий существования, прямое изъятие территорий, заселенных животными, и их деградация, фрагментация, усиление краевого эффекта(36 % от всех потерянных видов); неконтролируемая охота(23 %); Прочие причины(2 %).
Основные причины необходимости сохранения генетического разнообразия.
Все виды (какими бы вредными или неприятными они ни были) имеют право на существование. Это положение записано во «Всемирной хартии природы», принятой Генеральной Ассамблеей ООН. Наслаждение природой, ее красотой и разнообразием имеет высочайшую ценность, не выражающуюся в количественных показателях. Разнообразие– это основа эволюции жизненных форм. Снижение видового и генетического разнообразия подрывает дальнейшее совершенствование форм жизни на Земле. Экономическая целесообразность сохранения биоразнообразия обусловлена использованием дикой биоты для удовлетворения различных потребностей общества в сфере промышленности, сельского хозяйства, рекреации, науки и образования: для селекции домашних растений и животных, генетического резервуара, необходимого для обновления и поддержания устойчивости сортов, изготовления лекарств, а также для обеспечения населения продовольствием, топливом, энергией, древесиной и т. д. Имеется много способов защиты биологического разнообразия. На уровне видов выделяются два основных стратегических направления: в месте и вне места обитания. Охрана биоразнообразия на уровне видов– дорогой и трудоемкий путь, возможный только для избранных видов, но недостижимый для охраны всего богатства жизни на Земле. Главное направление стратегии должно быть на уровне экосистем, чтобы планомерное управление экосистемами обеспечивало охрану биологического разнообразия на всех трех иерархических уровнях. Наиболее эффективный и относительно экономичный способ охраны биологического разнообразия на экосистемном уровне– охраняемые территории.
В соответствии с классификацией Всемирного союза охраны природы, выделяются 8 видов охраняемых территорий:
1.Заповедник. Цель– сохранение природы и природных процессов в ненарушенном состоянии. 2.Национальный парк. Цель– сохранение природных областей национального и международного значения для научных исследований, образования и отдыха. Обычно это значительные территории, в которых использование природных ресурсов и другие материальные воздействия человека не допускаются. 3.Памятник природы. Это обычно небольшие территории. 4.Управляемые природные резерваты. Сбор некоторых природных ресурсов разрешается под контролем администрации. 5.Охраняемые ландшафты и приморские виды. Это живописные смешанные природные и окультуренные территории с сохранением традиционного использования земель. В статистику по охраняемым территориям обычно включают земли категорий1–5.
6.Ресурсный резерват, создаваемый чтобы предотвратить преждевременное использование территории. 7.Антропологический резерват, создаваемый для сохранения традиционного образа жизни коренного населения. 8.Территория многоцелевого использования природных ресурсов, ориентированная на устойчивое использование вод, леса, животного и растительного мира, пастбищ и для туризма. Имеются еще две дополнительные категории, накладывающиеся на вышеперечисленные восемь. 9.Биосферные заповедники. Создаются с целью сохранения биологического разнообразия. Включают несколько концентрических зон различной степени использования: от зоны полной недоступности (обычно в центральной части заповедника) до зоны разумной, но достаточно интенсивной эксплуатации. 10.Места всемирного наследия. Создаются для охраны уникальных природных особенностей мирового значения. Управление осуществляется в соответствии с Конвенцией по всемирному наследию.
Всего в мире насчитываетсяоколо 10000 охраняемых территорий (категорий 1–5) общей площадью 9,6 млн км, или 7,1 % от общей площади суши (без ледников). Цель, которую ставит перед мировой общественностью Всемирный Союз охраны природы, –добиться расширения охраняемых территорий до размеров, составляющих 10 % площади каждой крупной растительной формации (биома) и, следовательно, мира в целом. Это способствовало бы не только охране биоразнообразия, но и повышению устойчивости географической среды в целом. Стратегия расширения числа и площади охраняемых территорий находится в противоречии с использованием земли для других целей, в особенности имея в виду растущее население мира. Поэтому для охраны биологического разнообразия необходимо, наряду с охраняемыми территориями, в возрастающей степени совершенствовать использование «обычных», заселенных, земель и управление популяциями диких видов, причем не только исчезающих, и местами их обитания на таких землях. Необходимо применять такие приемы, как зонирование территорий по степени использования, создание коридоров, соединяющих массивы земель с меньшим антропогенным давлением, сокращение степени фрагментации очагов биоразнообразия, управление экотонами, сохранение природных переувлажненных земель, управление популяциями диких видов и местами их обитания.
К эффективным способам защиты биологического разнообразия относятся биорегиональное управление значительными территориями и акваториями, а также международные соглашения по этой проблеме. Конференция ООН по окружающей среде и развитию (1992) приняла Международную конвенцию по охране биологического разнообразия. Важным соглашением является Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой уничтожения. Существует также ряд других конвенций, охраняющих различные аспекты биологических ресурсов и биоразнообразия: Конвенция по охране мигрирующих видов диких животных, Конвенция по охране водно-болотных угодий, Конвенция по защите китов и др. Наряду с глобальными конвенциями существуют и многочисленные региональные и двухсторонние соглашения, регулирующие конкретные вопросы биоразнообразия. К сожалению, пока можно констатировать, что, несмотря на многочисленные меры, ускоренная эрозия биологического разнообразия мира продолжается. Однако без этих мер защиты степень потери биоразнообразия была бы еще выше.
Ссылки: http://ecodelo.org/9158-problemy_sokhraneniya_biologicheskogo_raznoobraziya_zemli-geoekologiya http://referatyk.com/biologiya/16148-statya:_globalnyie_izmeneniya_biologicheskogo_raznoobraziya.html http://ru-ecology.info/term/48695 / http://www.un.org/ru/development/progareas/global/biodiversity.shtml http:// nature.air.ru/biodiversity/book3_1.html)
При хозяйственном использовании природных ресурсов Земли возникает проблема сохранения природного разнообразия. Под природным разнообразием планеты Земля понимается совокупность представителей животного и растительного мира, природных комплексов, которые сформировались в процессе развития жизни на Земле и характерны для каждой природной зоны. Сохранить видовое разнообразие представителей растений и животных невозможно без охраны среды их обитания. Поэтому в 1995 г. была принята специальная программа сохранения природного разнообразия в Европе. Сохранение природного разнообразия позволяет рассматривать любую территорию (своей местности, страны, природной зоны) как сложное природное образование, которое включает животный и растительный мир и среду их обитания.
Природное разнообразие - это многообразие природных условий в пределах отдельной территории. В сохранении природного разнообразия каждый район Земли выполняет свою определенную роль. Для оценки природного разнообразия учитывают типы, площадь и границы земель, различающихся условиями для обитания животных, произрастания растений, жизни человека. Их может быть достаточно или недостаточно для сохранения природного разнообразия на конкретной территории.
Густозаселенные районы с интенсивным освоением почвенно-земельных ресурсов практически лишены естественных природных комплексов. Так, в Европе почти отсутствуют естественные леса. По расчетам ученых, в ближайшие 20-30 лет географическая оболочка может потерять до 1 млн видов растений и животных. (Вспомните, какие растения и животные уже исчезли на территории Беларуси.)
В современных условиях сохранение природного разнообразия - достаточно трудная задача. В отдельных районах не сохранились природные ландшафты, сокращается естественная растительность. Поэтому государства объединяют усилия по сохранению видового состава животного и растительного мира, принимают решения по сохранению больших территорий в естественном состоянии в Африке, Австралии, Северной и Южной Америке и даже в Антарктиде. В странах с исчезнувшими видами фауны и флоры проводятся мероприятия, направленные на их восстановление. На законодательном уровне строго ограничивается охота на диких животных, проводится акклиматизация животных с других регионов, создаются экологические природные коридоры для перемещения диких животных.
Природоохранные территории
В процессе хозяйственной деятельности человек не в состоянии изолировать природные компоненты от негативного воздействия. Природная среда уже сейчас настолько серьезно загрязнена и преобразована, что полностью ликвидировать загрязнение и восстановить природные комплексы очень трудно. Ученые выявляют виды растений и животных, которым угрожает опасность, определяют, сколько осталось их в природе, где они еще сохранились, как их охранять.
Для сохранения природы организуются природоохранные территории: заповедники, заповедно-рекреационные и ограниченно охраняемые. Эти территории охраняются от традиционного хозяйственного использования и поддерживаются в естественном состоянии для сохранения экологического баланса и возобновления природных ресурсов, а также для научных, учебно-просветительских, культурно-эстетических и других целей. Режим охраны таких территорий может быть заповедным, заказным или с ограниченным хозяйственным использованием. В соответствии с их статусом они предназначены для сохранения природного разнообразия на Земле, проведения научных исследований. По международным нормам общая площадь охраняемых территорий должна быть не менее 8 % территории страны.
К охраняемым объектам относятся: заповедники, биосферные заповедники, национальные парки, заказники. Заповедники - особо охраняемые законом территории, которые полностью изъяты из хозяйственного пользования с целью сохранения природы в естественном состоянии. Биосферные заповедники образуют мировую сеть, где осуществляется комплексный экологический контроль за состоянием природных комплексов в различных природных зонах Земли. Они являются природными лабораториями, образцами данной территории для оценки изменений освоенных человеком природных комплексов. Общая площадь наиболее крупных заповедников мира - около 2 % площади суши. Наиболее крупные и известные заповедники - Астраханский, Ильменский (Россия). В Беларуси находится Березинский биосферный заповедник.
Заповедно-рекреационные природные территории включают территории национальных парков, получившие широкое распространение в мире. Целью их организации является охрана типичных и уникальных природных территорий, выполнение рекреационных функций (Йеллоустонский национальный парк - гейзеры, Секвойя - леса из секвойи, Мамонтова пещера и др.). При их посещении туристы обязаны выполнять установленные правила поведения. В Беларуси первым национальным парком стала Беловежская пуща. (Вспомните, какие охраняемые территории имеются в Беларуси.)
К ограниченно охраняемым территориям относятся ландшафтные, биологические, гидрологические заказники - участки природы, предназначенные для охраны и восстановления одного или нескольких видов растений, животных, компонентов природы, водных объектов (озер, болот) с ограниченным использованием других объектов природы.
В целях сохранения биоразнообразия и обогащения растительного мира, а также в интересах науки, учебы и просветительской работы человеком созданы коллекции деревьев и кустарников - ботанические сады.
Природное разнообразие представителей животного и растительного мира на Земле определяется сочетанием разнообразных природных условий. Главная проблема в области охраны природы, стоящая перед человечеством, - это сохранение природного разнообразия для будущих поколений.
Экология и УР Лекция 12
Биологическое разнообразие – это все множество различных живых организмов, изменчивость среди них и экологических комплексов, частью которых они являются. Биоразнообразие включает разнообразие на трех уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов - аллелей), разнообразие видов в экосистемах и, наконец, разнообразие самих экосистем.
Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает весь набор видов на Земле от бактерий и простейших до царства многоклеточных растений, животных и грибов. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, образованное как географически отдаленными популяциями, так и особями внутри одной и той же популяции. Биологическое разнообразие включает также разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями.
Для беспрерывного выживания видов и природных сообществ необходимы все уровни биологического разнообразия, все они важны и для человека. Разнообразие видов демонстрирует богатство эволюционных и экологических адаптаций видов к различным средам.
Видовое разнообразие служит для человека источником разнообразных естественных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатейшим набором видов производят замечательное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине.
Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в изменяющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культивируемых растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержанию и улучшению современных сельхозвидов.
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.
На каждом уровне биологического разнообразия – видовом, генетическом и разнообразии сообществ специалисты изучают механизмы, которые изменяют или сохраняют разнообразие. Видовое разнообразие включает весь набор видов, обитающих на Земле. Определенные виды внутри биологических сообществ могут играть настолько важную роль, что определяют способность других видов сохраняться в сообществе. Такие ключевые виды влияют на организацию сообщества гораздо в большей степени, чем это можно было бы предсказать, исходя из их численности или биомассы.
Защита ключевых видов – приоритетная задача для природоохранных мероприятий, поскольку вслед за их исчезновением на охраняемой территории могут исчезнуть и многие другие виды.
Необходимость сохранения биологического и ландшафтного разнообразия обусловлена экологическим правилом , состоящим в том, что чем разнороднее и сложнее биогеоценоз, тем выше его устойчивость, способность противостоять различным внешним неблагоприятным воздействиям. Важная экологическая закономерность , определяющая устойчивость природных биогеоценозов, состоит также в том, что виды организмов, их слагающих, в процессе эволюции приспособились друг к другу настолько, что они как бы «заботятся» о целостности, устойчивости, оптимальной структуре своего биогеоценоза. Исчезновение единственного ключевого вида, даже такого, который составляет незначительную часть биомассы сообщества, может спровоцировать серию взаимосвязанных исчезновений других видов, что известно как каскад вымирания. В его результате появляется деградированная экосистема с гораздо более низким биологическим разнообразием на всех трофических уровнях. Возвращение ключевого вида в сообщество не обязательно восстановит последнее до исходного состояния, если к этому времени исчезли другие его члены и нарушены компоненты окружающей среды (например, почва).
Виды распределены по поверхности планеты неравномерно. Разнообразие видов в естественных средах обитания максимально в тропической зоне и уменьшается с увеличением широты. Самые богатые по видовому разнообразию экосистемы - дождевые тропические леса, которые занимают около 7 % поверхности планеты и содержат более 90 % всех видов. Коралловые рифы и средиземноморские экосистемы также отличаются видовым разнообразием.
По оценкам ученых, общее число видов живых существ составляет от 5 до 30 млн. Из них в настоящее время описано не более 2,0 млн. Таким образом, со времен Линнея, попытавшегося создать классификацию живых организмов, количество видов животных и растений, известных науке, возросло с 11 тыс. до 2 млн.
Животные - один из ведущих компонентов экологических систем Земли. В настоящее время науке известно (описано) немногим более 1 млн видов животных, что составляет приблизительно около половины всех существующих на планете. Основные группы организмов и их численность (количество видов, тыс.) представлены следующим образом:
Биологическое разнообразие видов максимально среди насекомых и высших растений. По оценкам специалистов, общее количество организмов всех жизненных форм колеблется между 10 и 100 млн. Эти миллионы видов животных и растений поддерживают условия, необходимые для продолжения жизни на Земле.
Причин необходимости сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты и т.д. Однако главная причина состоит в том, что биоразнообразие играет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле. Каждый вид, каким бы незначительным он ни казался, вносит определенный вклад в обеспечение устойчивости не только своей локальной экосистемы, но и биосферы в целом.
Биоразнообразие является основой жизни на Земле и одним из факторов устойчивого развития . Биологические ресурсы Земли являются жизненно необходимыми для экономического и социального развития человечества. Поэтому получает все большее признание тот факт, что биологическое разнообразие является мировым достоянием огромной ценности для нынешних и будущих поколений. В то же самое время сегодня, как никогда, велика угроза существованию видов и экосистем. Угрожающими темпами продолжается исчезновение видов, вызванное деятельностью человека.
Человечество всегда оказывало негативное влияние на окружающую его природную среду, однако лишь на исходе второго тысячелетия стало ясно, что взаимодействие между человечеством и окружающей его природой приобретает характер затяжного общемирового конфликта, имя которому – глобальный экологический кризис . Уже с середины XX столетия человечество осознало, что для предотвращения глобальной экологической катастрофы требуется всестороннее сотрудничество профессиональных, государственных и общественных организаций на международном уровне. Почти сорок лет назад (1972 г.) в Стокгольме состоялась первая конференция ООН по окружающей человека природной среде. На этом форуме были намечены общие принципы международного сотрудничества в области охраны природы.
В 1992 году в Рио-де-Жанейро в ходе Конференции ООН по окружающей среде и развитию 145 стран подписали Конвенцию о биологическом разнообразии . Принятие этого документа красноречиво свидетельствует о важности проблемы сохранения всей совокупности живых организмов, населяющих нашу планету в их родной среде обитания, о понимании проблемы большинством государств мира и желании сделать всё возможное чтобы сохранить существующее разнообразие организмов. Было признано, что снижение уровня биологического разнообразия является одной из основных причин прогрессирующей деградации природных экосистем. Не вызывает сомнения, что только при условии сохранения оптимального уровня разнообразия возможно создание экосистем, устойчивых к экстремальным воздействиям физико-химических факторов, вредителей и болезней.
На основе решений Стокгольмской конференции были сформулированы современные принципы сохранения среды жизни. Первый принцип – принцип всеобщей связи в живой природе: выпадение одного звена в сложной цепи трофических и иных связей в природе может привести к непредвиденным результатам . Отсюда вытекает принцип потенциальной полезности каждого компонента живой природы : невозможно предвидеть, какое значение для человечества будет иметь тот или иной вид в будущем . На основании принципов всеобщей связи и потенциальной полезности каждого компонента живой природыформируется концепция невмешательства в процессы, протекающие в природных экосистемах: «Мы не знаем, к чему это приведет, поэтому лучше оставить все как есть». Идеальным способом сохранить status quo считалось создание охраняемых территорий с абсолютным заповедным режимом. Однако практика заповедного дела показала, что современные экосистемы уже утратили способность к естественному самовосстановлению, и для их сохранения требуется активное вмешательство человека. В результате стал неизбежным переход от концепции невмешательства и консервации существующего положения к концепции устойчивого развития общества и биосферы. Концепция устойчивого развития подразумевает повышение экологического и ресурсного потенциала природных экосистем, создание устойчивых контролируемых экосистем, удовлетворение потребностей общества в природных ресурсах на основе научно обоснованного рационального и многоцелевого природопользования, охраны, защиты и воспроизводства всех компонентов экосистем.
Дальнейшее развитие концепции устойчивого развития неизбежно привело к принципу необходимости сохранения биологического разнообразия : только многообразная и разнообразная живая природа оказывается устойчивой и высокопродуктивной . Принцип необходимости сохранения биологического разнообразия в полной мере согласуется с основными принципами биоэтики: «каждая форма жизни уникальна и неповторима», «каждая форма жизни имеет право на существование», «что не нами создано, не должно быть нами разрушено» . При этом ценность генотипа определяется не его полезностью для человека, а его уникальностью. Таким образом, было признано, что сохранение генофонда есть ответственность перед дальнейшей эволюцией.
Сохранение биоразнообразия является одной из глобальных экологических проблем и с каждым годом все больше обостряется по мере исчезновения новых видов. На сегодняшний день на нашей планете под угрозой исчезновения оказались 11 167 видов - на 121 больше, чем в 2000 г.
Климатические изменения, которые происходят на планете, к 2050 году могут привести к исчезновению до миллиона биологических видов. Исследование проводилось в шести отличающихся особым биологическим разнообразием регионах планеты, которые занимают около 20% всей площади суши. В исследовании использовались компьютерные модели, с помощью которых изучалось то, как 1103 вида растений, млекопитающих, птиц, рептилий, лягушек, бабочек и других беспозвоночных будут реагировать на температурные и другие климатические изменения. Учёные проиграли три сценария - минимальных, средних и максимальных климатических изменений. Они также изучили возможность изменения зоны обитания различных организмов. Их вывод: от 15 до 37% видов в изучаемых регионах могут исчезнуть до 2050 г. Если эти прогнозы экстраполировать на весь мир и на другие группы наземных животных и растений, то, согласно нашему анализу, более миллиону видов грозит вымирание. Многие виды лишатся подходящей среды обитания, а другие не смогут мигрировать на расстояния, достаточные для того, чтобы найти себе новый дом. При этом учёные отмечают, что если события пойдут по сценарию минимальных климатических изменений, то потери составят 18% видов. По среднему сценарию исчезнут 24% видов, а по максимальному - 35%. От исчезновения видов пострадает не только красота планеты, но и её жители. Миллиарды людей, особенно в развивающихся странах, тоже станут жертвами изменения климата, так как они зависят от природы в таких вопросах, как продовольствие, строительство жилищ и медицина.
Жители планеты и их деятельность представляют наибольшую угрозу для дикой природы. Под этим подразумевается осушение болот, вырубка лесов, распашка остатков целинных земель, затопление обширных пространств искусственными «морями»и многое другое. К примеру, именно деятельность жителей, вырубающих леса для постройки домов и ведения сельского хозяйства, привела к сокращению популяций некоторых видов обезьян. Во многих государствах Европы исчез аист - потому, что исчезли болота. Дрофа и стрепет становятся крайне редкими, потому что лишаются мест обитания – нераспаханной степи.
Мощным фактором отрицательного воздействия на животных стало широкое применение в сельском и лесном хозяйствах ядохимикатов. Пестициды действуют на всё живое, убивают и вредных, и полезных насекомых. Они губительны и для водных животных – рыб, ракообразных и моллюсков. Нередко применение пестицидов приводит к тому, что животные лишаются способности воспроизводить потомство. В результате ряд видов птиц, в том числе крупных хищников, стали редкими в Западной Европе (беркут) и США (белоголовый орлан, кондор) Некоторые животные невосприимчивы к ядовитым веществам, но способны накапливать их в своём организме. Так, в США вязы опыляли препаратом ДДТ для защиты от насекомых. Частицы ДДТ попали на землю и поглощались дождевыми червями. Странствующие американские дрозды, поедая дождевых червей и получая вместе с ними большие концентрации ядовитых веществ, погибали. От пестицидов гибнут многие птицы, млекопитающие и другие полезные животные.
Отрицательно влияет на животных загрязнение среды их обитания. Особенно опасно загрязнение воды. Синтетические моющие вещества и нефтепродукты, органические вещества, попадающие в водоёмы из животноводческих ферм с навозом, вызывают процессы гниения, что резко уменьшает содержание кислорода в воде и вызывает «заморы» - массовую гибель рыб и других животных. Вреден сплав леса. От гниения затонувшей древесины выделяются вредные вещества, от которых гибнет икра и мальки. В результате загрязнения рек исчезают и другие животные, в том числе ценные пушные звери и водоплавающие птицы.
Что же касается морских жителей, то только акул в новом списке исчезающих видов 57. Специалисты опасаются, что некоторые представители морской фауны вымрут ещё до того, как об их существовании узнают учёные. Большой ущерб рыбам, беспозвоночным, птицам и морскому зверю наносит загрязнение морей нефтью.
Существенной угрозой аборигенным животным является внедрение в сложившиеся природные сообщества географически удалённых видов, которые начинают господствовать, подавляя местные виды. Примеров этого много. Кролики, завезённые в Австралию, уссурийский енот, опрометчиво выпущенный в европейской части нашей страны, благородный олень, необдуманно завезённый в Новую Зеландию. Но особенно чувствительны к чужакам оказались животные пресной воды.
По данным специалистов, на планете под угрозой оказались целые экосистемы, особенно изолированных островов, так как на них формируется уникальное равновесие, способное рухнуть при внедрении в экосистему видов извне. Например, на Гавайский островах вымерло 26 видов и подвидов птиц, или 60% всей их фауны. На Маскаренских островах из 28 местных видов птиц вымерло 24, или 86%. Основные причины вымирания птиц океанических островов лежат, с одной стороны, во внесённых человеком изменениях их природы, а с другой стороны – в конкуренции со стороны ввезённых туда новых животных: свиней, крыс, кроликов, коз, кошек и др.
Для решения комплекса задач, связанных с проблемами биологического разнообразия, требуется выработать критерии для оценки биоразнообразия, выявить и оценить уровень разнообразия в конкретных экосистемах (природно-территориальных комплексах), разработать рекомендации по сохранению и приумножению выявленного разнообразия, апробировать и внедрить эти рекомендации в производство.
Под охраной биологического разнообразия понимают систему мероприятий, направленных на сохранение видового состава флоры и фауны как носителей наследственного достояния, поддержание оптимальной численности диких полезных животных, сохранение растений как продуктивных или потенциально ценных в научном и практическом отношении представителей живой природы. К данным мероприятиям относятся:
Создание особо охраняемых природных территорий;
Учреждение Красной книги в рамках государства или даже планеты;
Наполнение генетических банков и другое.
Генетический банк – это хранилище семян, замороженных тканей, половых клеток растений и животных, пригодных для последующего воспроизводства живых организмов, - их видов, сортов и пород; особенно семян культурных растений и их диких сородичей.
Большую роль в сохранении биологического разнообразия играют Красные книги животных и растений.
Красная книга – это список редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных; аннотированный перечень видов с указанием прошлого и современного распространения, численности и причин ее сокращения, особенностей воспроизводства, уже принятых и необходимых мер охраны живых организмов.
В 1948 г. был создан Международный союз охраны природы и (МСОП, IUCN) - международная неправительственная организация при ЮНЕСКО с консультативным статусом, которая в 1984 г. объединяла уже 502 организации из 130 стран мира. В 1949 г. была создана специальная общественная Комиссия по редким видам (Species Survival Commission)/ Основной своей целью комиссия поставила создание мирового аннотированного списка животных, которым грозит исчезновение. Для того, чтобы подчеркнуть особую значимость этого кадастра, Питер Скотт, возглавлявший комиссию вплоть до 1978 г., предложил назвать его Красной книгой, поскольку красный цвет - сигнал опасности. Уже в 1949 г. МСОП начал собирать информацию о редких животных и растениях. Понадобилось 14 лет, чтобы в 1963 г. появилась первая Красная книга МСОП (Red Data Book). Два тома представляли собой сводку о 211 таксонах млекопитающих и 312 таксонах птиц. Это были скрепленные между собой как перекидной календарь страницы, каждая из которых посвящалась отдельному виду. Предполагалось, что листы будут выниматься и дополняться новыми в зависимости от ситуации с охраной редких животных.
В 1966-71 гг. вышло второе издание, которое было уже гораздо более объемным, и включало сведения не только о млекопитающих и птицах, но и амфибиях и рептилиях. Так же как и первое, это издание не было рассчитано на широкое распространение.
Тома 3-го издания Красной книги МСОП начали появляться с 1972 г., и уже начали поступать в продажу, ее тираж был значительно увеличен.
Последнее издание, вышедшее в 1978-80 гг., включает 226 видов и 70 подвидов млекопитающих, 181 вид и 77 подвидов птиц, 77 видов и 21 подвид рептилий, 35 видов и 5 подвидов амфибий, 168 видов и 25 подвидов рыб. Среди них 7 восстановленных видов и подвидов млекопитающих, 4 - птиц, 2 вида рептилий.
В последнее время в подготовке материалов и реализации самой идеи Красной книги появились новые тенденции и подходы.
С 1981 г. при участии Всемирного центра мониторинга окружающей среды (WCMC) в Кембридже (Великобритания) начали выходить издания, в титуле которых значилось «Красная книга МСОП». Теперь это были уже не перекидные страницы, а полноценные книги, обобщающие информацию о редких видах и их охране, и - впервые, - предназначенные к коммерческому использованию, и по очень высокой цене! Несколько позже появились «Красные списки угрожаемых видов» (последний - в 1996 г.), выходящие также под эгидой МСОП при участии более тысячи членов комиссии по редким видам. Опубликованные списки не являются вариантами Красной книги, хотя и близки к ней.
Красная книга Республики Казахстан учреждается в соответствии с Законом Республики Казахстан «Об охране, воспроизводстве и использовании животного мира» и является иллюстрированным изданием перечней редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений, содержащим совокупность сведений о состоянии редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений на территории Республики Казахстан, необходимых мер по их изучению, охране, воспроизводству и устойчивому использованию. Красная книга Республики Казахстан является одновременно составной частью государственного кадастра животного и растительного мира.
Создание ООПТ . Особо охраняемые природные территории – участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значения, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.
Особо охраняемые природные территории (ООПТ) сохраняют типичные и уникальные природные ландшафты, разнообразие животного и растительного мира, способствуют охране объектов природного и культурного наследия. Они находятся под особой охраной.
Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния.
С учетом особенностей режима особо охраняемых природных территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие категории указанных территорий:
а) государственные природные заповедники, в том числе биосферные;
б) национальные парки;
в) природные парки;
г) государственные природные заказники;
д) памятники природы;
е) дендрологические парки и ботанические сады;
ж) лечебно-оздоровительные местности и курорты.
В первую очередь необходимо отметить, что каждый проект создан с целью сохранения природных территорий от агрессивного воздействия хозяйственной деятельности человека. Отличия заключаются лишь в мерах ограничения подобного вмешательства.
Заповедник – наиболее строгая форма территориальной охраны. Запрещена любая человеческая деятельность. Основные задачи заповедника – сохранение нетронутых экосистем и исследование естественных природных процессов. Посещение этих комплексов происходит по согласованию с кураторами зоны.
Национальный парк совмещает две функции – природоохранную и рекреационно-просветительскую, в связи с чем в нем выделяются разные зоны: от заповедной (полностью закрытой) до рекреационной. В национальных парках любая хозяйственная деятельность исключена практически полностью, однако посещение туристами не ограничивается.
Заказники создаются в целях сохранения отдельных ценных природных комплексов и объектов, в них ограничиваются только некоторые виды хозяйственной деятельности.
Памятники природы создаются для сохранения небольших по площади ценных природных объектов (роща, ущелье, гнездовая колония и т.п.).
Природные парки решают задачи сохранения природных комплексов в рекреационных целях.
К особо охраняемым природным территориям также относятся дендрологические парки и ботанические сады, а также лечебно-оздоровительные местности и курорты.
1. Создание и расширение системы особо охраняемых природных территорий – заповедников, национальных парков, природных заказников, памятников природы.
2. Воссоздание утраченных и деформированных ландшафтов, природных сообществ, восстановление исконного видового разнообразия.
3. Экологическая оптимизация различных форм природопользования. Следует стремиться к реализации следующих принципов:
– отказ от монокультур или уменьшение их площадей; поддержание или восстановление экологической мозаики, чередование различных природных сообществ;
– вовлечение в хозяйственный оборот наиболее продуктивных (с точки зрения данной отрасли) угодий и оставление менее продуктивных непреобразованными;
– реализация принципов и методов комплексного (интегрированного) использования природных ресурсов;
– сохранение традиционных форм природопользования в интересах коренного населения.
4. Использование системы мероприятий по поддержанию и увеличению биоразнообразия и биологической продуктивности естественных и полуприродных экосистем:
– использование биологических методов борьбы с нежелательными видами растений и животных;
– разведение в неволе и полувольных условиях диких животных;
– биотехнические (охотохозяйственные и рыбохозяйственные) мероприятия;
– рациональное управление экосистемами и популяциями диких животных.
Все эти мероприятия по сохранению, восстановлению и увеличению биологического разнообразия должны подкрепляться мерами организационного, в том числе правового и экономического, характера:
– повышением роли и эффективности мониторинга;
– упорядочением государственной системы охраны и использования природных ресурсов;
– освобождением от непрофессионализма и ведомственности;
– постепенной сменой экономической парадигмы эколого-экономической;
– введением экономических стимулов рационального природопользования для сохранения «биологического капитала» ;
– разработкой законодательно-правовой базы защиты исчезающих видов и сохранения биологического разнообразия.
Вспомните:
Что понимают под генотипом?
Ответ. Под генотипом понимается наследственная основа организма, совокупность генов, локализованных в хромосомах. В более широком смысле это совокупность всех наследственных факторов организма. Генотип формируется как закономерное следствие генетического развития, обусловленного совершенствованием адаптационных механизмов к относительно постоянным и меняющимся условиям внешней среды.
Каково разнообразие водных и наземных экосистем?
Ответ. Наземные экосистемы - это место обитания человека. В экосистемах суши сосредоточено более 99% биомассы Земли. Большая часть биомассы суши находится в растениях (99,2%). Основными продуцентами наземных экосистем являются высшие растения (деревья, кустарники, травы), определяющие характерные особенности этих экосистем. Растения поедаются консументами первого порядка - растительноядными животными. Для наземных экосистем характерны крупные растительноядные млекопитающие - олени, антилопы, бизоны, домашний скот. Консументы первого порядка служат пищей для хищников, консументов второго порядка (волки, медведи, рысь, куница). Редуценты представлены бактериями и грибами.
Площадь водных экосистем значительно больше, чем наземных, однако среди них преобладают морские экосистемы, площадь пресноводных экосистем сравнительно невелика.
Особенности водных экосистем:
они имеют сравнительно низкое таксономическое разнообразие и представлены в основном водорослями, цианобактериями и низшими животными. Из числа позвоночных существенную роль играют рыбы, реже - млекопитающие, птицы, амфибии и рептилии. Среди продуцентов могут быть зеленые водоросли в пресноводных экосистемах, бурые и красные водоросли в морских экосистемах. В составе блока редуцентов - только бактерии.
Вопросы после §47
Что следует понимать под биологическим разнообразием? Какова его ценность?
Ответ. Биологическое разнообразие складывается из генетического, видового и экосистемного разнообразия.
Генетическое разнообразие – это разнообразие генотипов особей, входящих в состав вида. Чем оно богаче, тем более полно используются ресурсы обитания, длительно и устойчиво существует виды.
Видовое разнообразие – это разнообразие видов внутри биоценоза, основа его устойчивости. Благодаря видовому разнообразию исчезновение какого-либо вида не сказывается на функционировании экосистемы, так как экологическую нишу занимает другой, близкий по экологическим потребностям вид.
Экосистемное разнообразие – разнообразие видов. Все экосистемы суши и океана тесно связаны между собой круговоротом веществ. Изменение одной экосистемы ведет к изменению другой. Разнообразие экосистем- основа целостности и устойчивости биосферы.
Какие типы особо охраняемых природных территорий выделяют? В чем их отличие друг от друга?
Ответ. Наиболее эффективный путь сохранения биологического разнообразия – создание особо охраняемых природных территорий.
1. Заповедник – особо охраняемая территория, на которой полностью запрещена любая хозяйственная деятельность (включая туризм) в целях сохранения природных комплексов, охраны определенных видов живых организмов, а также слежения за происходящими в природе процессами.
2. Заказники - участки природных территорий, в пределах которых (постоянно или временно) запрещены отдельные виды и формы хозяйственной деятельности с целью обеспечения охраны и восстановления численности одного или нескольких ценных объектов живой природы или живописных типов ландшафта.
3. Национальные природные парки - это изъятые из хозяйственного использования, особо охраняемые природные комплексы, в которых сохранились природные комплексы, имеющие экологическую, историческую и природную ценность, как типичные или редкие ландшафты, среда обитания сообществ диких растений и животных, места отдыха, туризма, экскурсий, просвещения населения.
4. Памятники природы - уникальные, невосполнимые, ценные в экологическом, научном, культурном и эстетическом отношениях природные комплексы, а также объекты естественного и искусственного происхождения. Это могут быть: пещеры, каньоны, ущелья, водопады, лагуны, гейзеры, вековые деревья и т. д.
Что такое биосферный заповедник?
Ответ. Биосферный заповедник - охраняемая территория, не утратившая первозданного вида, на которой защита наиболее представительных для данной зоны природных комплексов сочетается с научными исследованиями, долговременным мониторингом среды и образованием в области охраны природы. Ученые работают здесь по программе ЮНЕСКО. Во всемирную сеть биосферных заповедникоа включены 39 российских заповедников.
