Теоретические основы принципа рационального использования биологического разнообразия

Биологическое разнообразие

Жизнь как устойчивое планетарное явление возможна лишь в том случае, когда она разнокачественна.

Биологическое разнообразие биосферы включает разнообразие всех видов живых существ, населяющих биосферу, разнообразие генов, образующих генофонд любой популяции каждого вида, а также разнообразие экосистем биосферы в различных природных зонах. Удивительное разнообразие жизни на Земле — это не просто результат приспособления каждого вида к конкретным условиям среды, но и важнейший механизм обеспечения устойчивости биосферы. Лишь немногие виды в экосистеме имеют значительную численность, большую биомассу и продуктивность. Такие виды называют доминирующими. Редкие или малочисленные виды имеют низкие показатели численности и биомассы. Как правило, виды-доминанты ответственны за основной поток энергии и являются главными средообразователями сильно влияющими на условия жизни других видов. Малочисленные виды составляют как бы резерв и при изменении различных внешних условий они могут попасть в состав доминирующих видов или занять их место. Редкие виды в основном и создают видовое разнообразие. При характеристике разнообразия учитывают такие показатели, как видовое богатство и выравненность распределения особей. Видовое богатство выражается отношением общего количества видов к общему количеству особей или к единице площади.

Сохранение биологического разнообразия — непременное условие сохранения и развития естественных экосистем, существования всей жизни в целом.

Жизнь на Земле демонстрирует широкое разнообразие не только генов и видов. Группа особей одного вида, занимающая определенное пространство и действующая как часть биотического сообщества, образует популяцию. Популяция одного вида взаимодействует с популяциями других видов, и все вместе они образуют то, что ученые называют биотическим сообществом. Биотическое сообщество в свою очередь взаимодействует с физической средой, обеспечивая непрерывный поток веществ; так образуются круговороты питательных веществ, энергию для которых поставляет Солнце. Биотическое сообщество вместе с физической средой его обитания образует экологическую систему. В структуре и функции экосистемы воплощены все виды активности организмов, входящих в данное биотическое сообщество: взаимодействие с физической средой и друг с другом. Однако организмы живут для самих себя, а не для того, чтобы играть какую-либо роль в экосистеме. Свойства экосистемы слагаются благодаря деятельности входящих в нее растений и животных.

Одно из основных свойств экосистем — их динамизм. Наблюдение над полем, заброшенным на несколько лет, показывает, что его последовательно завоевывают сначала многолетние травы, затем кустарники и, наконец, древесная растительность. Упавшее от старости дерево становится ареной жизни для многих видов жуков, сменяющих друг друга в зависимости от степени разложения упавшего ствола. Первыми его заселяют виды, питающиеся корой. В результате их деятельности создаются условия для появления видов, живущих под корой на поверхности ствола дерева, что ускоряет процесс разложения древесины и появление видов, обитающих внутри разлагающегося ствола. В окончательно сгнившей древесине поселяются виды, отсутствовавшие на более ранних этапах. Каждый последующий этап заселения ствола длится дольше, чем предыдущий, и характеризуется более полным использованием разлагающейся древесины. Лишь в отдельные промежутки времени удается зарегистрировать представителей обоих сменяющих друг друга сообществ. Благодаря их совместной деятельности за 100−150 лет древесина упавшего ствола оказывается полностью утилизированной.

Существенное влияние на увеличение числа видов в сообществе оказывает продуктивность среды. В тех местообитаниях, где пищи мало, животные не могут игнорировать различные типы жертвы; там же, где ее много, они могут быть более прихотливыми и имеют возможность ограничить свой рацион только наилучшими пищевыми объектами. Поскольку каждый вид использует только часть общего количества ресурсов, одинаковый диапазон доступных ресурсов в более продуктивной среде дает возможность существовать большему числу видов (Гусев, 2012).

1.2 Принципы механизмов устойчивости Биосфера представляет собой открытую систему, которая обменивается веществом и энергией с окружающей средой. Это возможно потому, что в экосистеме присутствуют не только автотрофы — производители органического вещества, но и гетеротрофы — потребители и разрушители органического вещества. Между процессами создания органического вещества и его преобразованием и разрушением устанавливается относительное равновесие, и экосистема остается устойчивой. Устойчивость — это свойство экосистемы, которое проявляется в поддержании своего состава, структуры и функций, а также в способности восстанавливаться в случае, если они будут нарушены. Устойчивость биосферы определяется:

• — исключительным разнообразием живого вещества;
• — взаимозаменяемостью составляющих ее экосистем;
• — жизненной активностью живого вещества.

Биологическое разнообразие обеспечивает богатство информационных, вещественных и энергетических связей живого и косного вещества, а также взаимосвязи биосферы с космосом, геосферами, процессы глобального биогеохимического круговорота.

Существование каждого вида зависит от множества других видов, уничтожение одного из видов может привести к исчезновению связанных с ним иных видов. Особи одного вида и продукты их жизнедеятельности, а также их отмершие тела являются пищей для других видов, что обеспечивает самоочищение экосистем.

Основополагающие биологические процессы — общие для всех без исключения живых организмов. Эти процессы достигают наибольшей эффективности при оптимальных значениях температуры, освещенности и т. п. Чем сильнее эти условия отклоняются от оптимума, тем менее успешно организмы приспосабливаются к окружающей среде. Именно этим объясняется тот факт, что в регионах с менее благоприятными условиями среды встречается меньшее число видов. Кроме того, в разных участках биосферы биоразнообразие лимитируется разными факторами. В пустыне жизнь ограничена недостаточным количеством воды. В открытом океане лимитирующим веществом часто служит железо, обычно присутствующее здесь в форме труднодоступной для организмов гидроокиси. В иных средах, например в почвах влажных районов, в озерах, окраинных морях, лимитирующим фактором чаще всего служит фосфор (Бродский, 2011).