Биогеография. Биогеография Г. М. Абдурахманов, Д. А. Криволуцкий, Е. Г. Мяло, Г. Н. Огуреева. Серия Высшее образование. М. Академия, 2003. 480 с. Isbn 5769509767 От издателя
 Скачать 13.83 Mb.
|
|
Видовое разнообразие организмов. Разнообразие видов обычно оценивается исходя из внутривидовой (вид - подвид - популяции разного уровня) и надвидовой (род - семейство - до царства) таксономии. Видовой уровень разнообразия обычно рассматривается как базовый, а вид является опорной единицей учета биоразнообразия. Р.Уиттекер, К.Виллис, Р.Филд (R.Whittaker, K.Willis, R.Field, 2001), развивая концепцию биологического разнообразия, подчеркивают, что она основана на признании не только феномена богатства видов, но также и биогеографических причин, его обусловливающих, в том числе большое значение придается историческому фактору и пространству, в котором формируется разнообразие. В процессе разработки этой теории сложилось представление о базовых единицах биоразнообразия. Альфа-разнообразие - разнообразие видов (видовое богатство), которое обычно выражается числом видов животных или растений на единицу площади в определенной стандартной выборке, часто внутри одного сообщества или местообитания (локальный уровень). Бета-разнообразие - разнообразие видов в сообществах по градиентам факторов среды (по катене) в пределах ландшафта; это определенная степень различия в видовом составе между разными типами сообществ или местообитаний (ландшафтный уровень). Гамма-разнообразие - разнообразие видов в пределах крупных регионов в соответствии с дифференциацией условий по важнейшим географическим градиентам: широтному, высотному и градиенту "океан - суша". Накоплен определенный опыт оценки видового богатства на разных уровнях организации биоты, начиная от конкретных флор и фаун до флористических царств и фаунистических областей. Экосистемное разнообразие. Одна из важнейших биогеографических задач - сохранение систем (совокупностей) видов - от типов биомов глобального уровня до конкретных биогеоценозов и их территориально сопряженных сочетаний на локальном уровне. В связи с этим особую актуальность приобретает выделение территориальных (биохорологических) единиц биоразнообразия. В качестве опорной единицы локального уровня рассматривается биоразнообразие экосистем, которое часто оценивается через 460 разнообразие видового компонента или биотопов, их составляющих. На планете существует большое разнообразие наземных и водных экосистем от относительно простых субнивальных и пустынных до богатейших и сложных экосистем тропических лесов с огромным видовым богатством. Для водных экосистем также можно проследить увеличение видового богатства от вод открытого океана до богатейших сообществ коралловых рифов. Работы по оценке биоразнообразия на биомной основе представляются перспективными. Они дают возможность интегрального анализа ботанической и зоогеографической составляющих живого покрова, а также сопряженного изучения биотических и абиотических компонентов экосистем. При классификации биомов можно исходить из их типологии (Н.Н.Дроздов, Е.Г.Мяло, 1997). Типы биомов выделяются по набору жизненных форм, характеру растительного покрова и животного населения с учетом климатических условий (гидротермического режима) территории. Для типа биома характерны различные варианты структуры сообществ, набор которых индивидуален для каждого биома. Оценка биомного разнообразия проводится по физиономическим признакам живых организмов, по спектрам их жизненных форм и числу видов, к ним относящихся, по числу сообществ, характеру связей между ними. В картографировании биоразнообразия появился опыт отражения биомов регионального уровня (Г. Н. Огуреева, Т. В. Котова, 1996), которые рассматриваются в пределах зонобиомов на равнинах и в соответствии с типами высотной поясности оробиомов в горах (G.Walter, S.-W. Breckle, 1985). Карты региональных биомов могут быть идеальной основой для проведения инвентаризационных работ по учету единиц биоразнообразия и созданию баз данных альфа-, бета- и гамма-разнообразия в пределах региональных биомов. В целях сохранения природного потенциала территорий оптимальными признаются биохоры регионального уровня, в пределах которых целесообразно исследовать разнообразие видов и биоценозов (В.Б.Сочава, 1980; Б. А. Юрцев, 1994). Это дает возможность получить необходимую сравнительную информацию о географии видов и сообществ различных рангов с выявлением фоновых, редких и уникальных биологических объектов в пределах региональных подразделений в целом для разработки стратегии их охраны. 461 ГЕОГРАФИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ Темпы, формы и направленность дифференциации биот определяются важнейшими факторами, среди которых выделяются географические, действующие прямо или опосредованно через 461 экологические процессы. Их прямое действие проявляется через изменение физических и химических параметров биосферы, на которые биота вынуждена реагировать. Таковы изменения концентрации солей в Мировом океане, региональные и локальные явления опреснения морских вод, динамика СО2 и озона в атмосфере, глобальные изменения климата (потепления и похолодания, включая оледенения), дрейф континентов и т.д. Именно эти явления определяют "мегауровень" дифференциации биот во времени и в пространстве, вымирание одних и появление других групп организмов. Географические факторы в значительной степени определяют структуру и пространственное размещение сообществ и экосистем. В то же время структура сообществ сама является одним из факторов, направляющих процесс эволюционной дифференциации видов через механизм конкурентного исключения и возможности натурализации мигрантов. Анализ картографических данных по распространению сообществ и экосистем неоспоримо свидетельствует, что их структура и пространственное размещение находятся в теснейшей зависимости от действующих параметров абиотической среды. Разнообразие видов (видовое богатство) изменяется в соответствии с важнейшими географическими градиентами - широтно-зональному на равнинах, высотно-поясному в горах и океан - континент по мере удаленности от морских побережий. В соответствии с изменением природных условий от более благоприятных к менее благоприятным происходит уменьшение видового разнообразия. Наименьшее видовое богатство соответствует тундрам, особенно арктическим, и высокогорьям, что определяется в первую очередь экстремальностью природных условий, возможностью развития жизни в ограниченном несколькими дециметрами пространстве приземной поверхности и преимущественно несколькими сантиметрами - в подземной сфере. Известно, что горные массивы выделяются большим, часто существенно отличающимся от прилежащих равнин, видовым богатством, что обусловлено разнообразием и контрастностью природных условий. По градиенту океан - континент хорошо прослеживается уменьшение видового богатства в аридных внутриконтинентальных регионах суши. Как видовое, так и ценотическое разнообразия находят отражение на оценочных картах специального содержания. Карты растительности и животного населения разных масштабов могут быть использованы в качестве основы для создания оценочных карт биоразнообразия. На карте флористического разнообразия мира представлено количество видов сосудистых растений на каждые 10 000 км2 площади континентов (Barthlott et al., 1998). Хорошо видны области с 462 максимальным и с относительно небольшим количеством видов на единицу площади (см. форзац). Максимально высокое разнообразие зарегистрировано в тропических зонах, минимальное - характерно для субтропических пустынь и высокоарктических полярных тундр. К регионам с наивысшим количеством видов на единицу площади относятся: наветренный тропический макросклон Анд, Кордильеры Центральной Америки, горы Гуяна, горы на востоке и юго-востоке Африки, Центральные и Восточные Гималаи, Юннаньский регион Китая, нагорья Малайского архипелага (север Борнео, Папуа-Новая Гвинея). Важными центрами биоразнообразия являются также Скалистые горы, Бразильские приатлантические леса, горы центральной части Сахары, горы Средней и Центральной Азии. Обзорная карта разнообразия животного мира показывает территории, различные по числу видов наземных животных, среди которых можно найти наиболее богатые по числу видов животных районы мира (см. форзац). Биотическое разнообразие гор с их высокой дифференциацией местообитаний чрезвычайно велико и отражает специфику географии высотно-поясной структуры растительного покрова. Сведения о флористическом и ценотическом разнообразии наиболее часто приводятся в пределах поясов, реже для ботанико-географических горных регионов в целом. В Эквадоре на площади 17000 км2 тропические туманные леса содержат 3411 сосудистых растений - это на 300 видов больше, чем на 70000 км2 в низменных лесах Амазонки. На горе Кинабалу (4101 м н.у. м.) в Сабах (Малайзия) зарегистрировано свыше 4000 видов растений, т. е. более чем 1/4 всех видов США. Горы служат прибежищем для большого числа эндемичных видов растений и животных. Около половины ареалов эндемичных птиц принадлежит горам, особенно в тропиках, и почти вся флора горных районов лесов Гавай и Новой Каледонии эндемичны. Пути миграции видов через изолированные вершины и хребты и адаптация их в условиях изоляции горных хребтов - тоже важные причины высокого эндемизма. Всемирный фонд дикой природы и Международный союз охраны природы в глобальном масштабе определили шесть основных центров с максимальным видовым разнообразием, большинство из которых расположено в горных районах: Чоко в Коста-Рике; тропические Восточные Анды; атлантическое побережье Бразилии; Восточные Гималаи - район Юньнань; Северное Борнео; Папуа-Новая Гвинея. Для сохранения биоразнообразия очень важно определение и выявление очагов видового разнообразия. Это биогеографическая задача, которая заключается в оценке величины разнообразия, 463 ранга биогеографических выделов, нахождении и картировании центров разнообразия. Вторая задача экологическая - определение статуса охраняемых видов, экосистем, в которых они присутствуют, определение их функциональной роли. Выделение районов с высоким биоразнообразием, определение реликтовых и эндемичных видов как специфических особенностей видового разнообразия позволяет выявить центры видообразования и возможные пути расселения различных групп растений и животных. В сущности - это основа для разработки стратегии сохранения биоразнообразия в различных биогеографических подразделениях. При выборе охраняемых объектов очень важно учитывать эко-, этнокультурную ценность территорий (особенно в горах), так же как и территории традиционного ведения хозяйства и устойчивых культурных ландшафтов. 464 БИОРАЗНООБРАЗИЕ РОССИИ Территория России уникальна с точки зрения проявления планетарных широтно-зональных закономерностей формирования биоразнообразия. Здесь представлен полный ряд зональных природных экосистем, характерных для Северной Евразии (высокоарктические и полярные тундры, лесотундра, тайга, смешанные и лиственные леса, лесостепи, степи, пустыни, субтропики). Около четверти территории России занято горами: из 89 субъектов Российской Федерации 43 имеют в своем составе горные территории, где исключительно широко представлен диапазон природного разнообразия. Россия играет особую роль в сохранении арктических экосистем Земли и их видового разнообразия. К российскому сектору относится около трети всей площади Арктики. Именно здесь находятся территории, отражающие типичные черты арктических зональных экосистем. В России сосредоточено примерно 80 % всего видового разнообразия Арктики и около 90 % собственно арктических видов. В России находится более четверти еще сохранившихся в мире малоосвоенных лесов. Здесь сосредоточено около 22 % мировых запасов лесных ресурсов, в том числе 40 % из них - ценные хвойные насаждения. Общая площадь лесов России - более 6 млн км2, из них заболоченных - 1,5 млн км2. Россия обладает самыми богатыми в мире водно-болотными угодьями. На ее территории протекает около 120 тыс. рек общей длиной 2,3 млн км, имеется около 2 млн озер общей площадью 370 тыс. км2 (без Каспийского моря). Площадь водохранилищ составляет 65 тыс. км2. Болота занимают 1,8 млн км2. На долю озер и болот приходится в среднем около 15 % площади страны, в некоторых регионах - до 85 %. 464 Россия имеет самую протяженную в мире континентальную береговую линию, составляющую около 60 тыс. км. На территории России сосредоточено основное видовое разнообразие Северной Евразии - крупнейшего континентального региона планеты. Флора России содержит более 12 500 видов дикорастущих сосудистых растений, более 2200 видов мхов и печеночников, около 3000 видов лишайников. В почвах и водоемах России, включая омывающие ее территорию моря, обитает 7 -9 тыс. видов низших растений, число видов грибов составляет около 20 - 25 тыс. Фауна позвоночных насчитывает 1513 видов: 320 видов млекопитающих, 732 вида птиц, 80 видов пресмыкающихся, 29 видов земноводных, 343 вида пресноводных рыб, 9 видов круглоротых; кроме того, в морях, омывающих Россию, встречается около 1500 видов морских рыб. Фауна беспозвоночных насчитывает около 100 тыс. видов. Многие виды являются эндемичными. Разнообразие растительного покрова России получило отражение на мелкомасштабной обзорной научно-справочной карте "Зоны и типы поясности России и сопредельных территорий" (1:8000000), подготовленной в серии карт природы для высшей школы. На карте отражены основные закономерности структуры растительного покрова, региональные различия, показана сложность растительности гор и ее место в растительном покрове России. Показаны зоны, подзоны, географические комплексы формаций на равнинах и классы, группы типов поясности и типы поясности - в горах. Изменения разнообразия животного мира России в полном объеме пока не нашли отражения на единой обзорной карте, но к настоящему времени созданы мелкомасштабные карты животного населения отдельных крупных регионов страны (А. М. Челыдов-Бебутов, 1978; Н.В.Туликова, 1978; Л.Г.Емельянова, 1998, 2000; Ю.С.Равкин, 2000; А. К.Даниленко, В.Ю.Румянцев, 2001). В России находятся уникальные природные комплексы, объекты природного и культурного наследия ЮНЕСКО, центры эндемизма: прибрежные районы Баренцева моря, экосистемы Северного Кавказа, коренные леса севера европейской части России и Сибири, дельта Волги, плато Путорана, Алтай, озеро Байкал, Забайкалье, юг Дальнего Востока (Приморье), полуостров Камчатка, полуостров Чукотка, остров Врангеля и др., представляющие особую ценность для разработки мер по охране генофонда планеты. В соответствии с критериями ЮНЕП 65 % территории России квалифицируются как не подвергшиеся существенным хозяйственным воздействиям и сохранившие ненарушенные экосистемы. Около 20 % территории испытали существенное влияние хозяйства, но экосистемы, будучи частично редуцированными, во 465 многих местах сохранили жизнеспособность и ассимиляционный потенциал, необходимый для компенсации современного уровня антропогенных воздействий. Около 15 % российской территории, на которых проживает две трети населения страны, характеризуются как экологически неблагополучные, со значительной степенью разрушения естественных экосистем и деградации почв (городские агломерации, промышленные, горнодобывающие и сельскохозяйственные регионы европейской части России, Урала, Сибири и Дальнего Востока). В России 124 млн га сельскохозяйственных угодий (56 %) эрозионно опасны или подвержены водной и ветровой эрозиям. Относительно невысокая по сравнению с большинством стран мира степень антропогенной трансформации природных систем России определяет то, что многие биосистемы могут служить эталонами природных комплексов и процессов. Сохранность многих типов экосистем пока не вызывает серьезных опасений. В первую очередь это относится к биомам тундр, северной и средней тайги, большинству арктических морей, мало измененным человеком (за исключением ряда отдельных районов интенсивного хозяйственного освоения). Общее состояние видового разнообразия России оценивается как благополучное. Сохранились основные фаунистические и флористические комплексы ландшафтных зон страны, пресноводных и морских экосистем. Однако некоторые типы экосистем и виды живых организмов находятся в катастрофическом положении - на грани исчезновения. В частности, биомы европейских степей и широколиственных лесов практически исчезли и сегодня представлены мелкими фрагментами, часть из них относится к особо охраняемым природным территориям. Редкие или находящиеся под угрозой исчезновения виды требуют особого внимания. В Красную книгу Российской Федерации занесено 414 видов и подвидов животных (Красная книга Российской Федерации. Животные, 2001), 516 видов растений и 17 видов грибов (Красная книга РСФСР. Растения, 1988). Расположенные на территории России природные экосистемы представляют исключительную ценность для биосферы в целом, выполняя важнейшие глобальные регуляторные функции. На территории России, особенно в азиатской ее части, большую территорию занимают тундровые и таежные экосистемы, отличающиеся повышенной уязвимостью, медленным восстановлением после нарушений, высокой интенсивностью эрозионных процессов при нарушениях растительного покрова. Крайне уязвимы также экосистемы морей и пресных водоемов Севера. Биоразнообразие также включает внутривидовые популяции и формы растений и животных, выращиваемых и разводимых человеком. 466 В России разводят свыше 500 отечественных пород и внутрипородных линий и групп, относящихся к 36 видам сельскохозяйственных животных (в государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2000 г., занесено 556 пород сельскохозяйственных животных), культивируют более 11 тыс. отечественных сортов культурных растений. Господство химико-технологического направления развития сельского хозяйства в течение последних десятилетий привело к унификации агроэкосистем и уменьшению породного и сортового разнообразия. Для России характерно большое разнообразие культурных ландшафтов, отражающих результаты гармоничного взаимодействия человека и природы (сады и парки, традиционные сельские ландшафты, территории экологически устойчивого природопользования коренных малочисленных народов, исторически ценные водные системы, искусственные лесонасаждения и лесополосы и др.) 467 |