Значение биоразнообразия в становлении экологической устойчивости и функционировании экосистем



 

Разнообразие живых организмов всегда обращало на себя внимание исследователей. В первоначальном подходе к изучению разнообразия заметно стремление описать растительный и животный мир в отдельном регионе или континенте в таксономическом отношении. С усилением воздействия человека на природные процессы возникло новое направление – изучение влияния различных антропогенных факторов на разнообразие биоты, тесно связанное с важнейшей задачей сохранения генофонда. Эти два подхода в настоящее время тесно связаны между собой и определяют научные основы охраны природы, воспроизводства биологических ресурсов и рационального природопользования. Но значение биоразнообразия как экологической проблемы далеко выходит за пределы указанных подходов.

Несмотря на важность данной проблемы, ее в современном понимании начали изучать лишь немногим более трех десятилетий назад. Интенсивность исследований резко возрасла с последнего десятилетия ХХ века.

Среди множества вопросов, разрабатываемых в настоящее время в контексте учения обиоразнообразии, в настоящее время важное значение имеют: определение значения биоразнообразия в функционировании биосистем на различных уровнях их организации; установление характера связей и возможных механизмов, обеспечивающих гомеостаз биосистем в ходе их существования и развития; выяснение роли разнообразия в функционировании и эволюции экосистем; оценка роли биоразнообразия как составляющей функциональной производной в восстановлении и экологической реабилитации экосистем в условиях жесткого прессинга антропогенных факторов.

Для решения указанных вопросов требуется универсальный подход к данной проблематике, соответствующий универсальному понятию биоразнообразия, гомеостаз поддерживается за счет видового разнообразия биоты и выполняемых ею функций. В этом плане следует говорить о функциональном разнообразии, которому до настоящего времени не уделялось достаточного внимания. Понимание этого вопроса возникло в процессе изучения функциональной роли биотических элементов в различных биогеоценотических процессах. Исследования последних лет показали, что экологическая устойчивость и нормальное функционирование системы базируется на множественности и комплементарности организмов, способных к взаимозаменяемости.

Видовое и функциональное разнообразие определяют многоканальность разнообразных межэкосистемных, биогеоценотических, парцеллярных и консортивных связей. Многоканальность обеспечивает высокий уровень материально-энергетического обмена в системе, взаимозаменяемость биотических элементов в проявлении частных и общих функций. Чем сложнее система, тем она устойчивее к воздействию неблагоприятных антропогенных факторов. С усложнением организации системы растет видовое разнообразие биоты, возрастает ее функциональное значение в проявлении функций биогеоценозов. С другой стороны, значение видового разнообразия определяет уровень организации системы.

Равная антропогенная нагрузка в разных по уровню организации экосистемах приводит к различной степени обеднения биоразнообразия. Так, интенсивное загрязнение степных и лесных экосистем (одинаковыми ингредиентами в равных количествах) в условиях промышленного Приднепровья привело к катастрофической деструкции первых и

Практическая работа№5

Оценка видового биоразнообразия с применением математических индексов

Количество различных типов биологических объектов (видов животных, растений, грибов и микроорганизмов) и биологических процессов, а также численные меры присутствия и размещения организмов в системах биосферы характеризуют биологическое разнообразие планеты. Это понятие используют для описания сложности живого вещества1, его способности к саморегуляции и самовоспроизводству. Как правило, различают разнообразие генетическое, видовое и экосистемное (ландшафтное). Однако самым всеобъемлющим считают эко-системное разнообразие.

Данная работа посвящена изучению видового разнообразия животных.

По мнению Ю. Одума, в состав экосистемного биоразнообразия входят следующие компоненты: видовое богатство, характер распределения особей среди представленных в сообществе видов и структурное разнообразие.

Видовое богатство D – это число видов, осваивающих данную территорию, т.е. плотность видов. Как правило, видовое разнообразие возрастает с увеличением времени освоения и площади территории, а также в направлении к экватору; в условиях стрессового воздействия на систему оно сокращается. Численным индексом компонента служит какая-либо комбинация общего числа видов, выявленных на данной территории, S и суммарного числа особей, принадлежащих ко всем отмеченным видам, N = Sni, где ni – число особей, относящихся к одному определенному виду i; суммирование ведется по всему числу видов, т.е. i = 1, 2, …, S. Например, D = S / N.Сообщества одинаковой плотности различаются.

Вид, количественно преобладающий в данном сообществе, как правило, в сравнении с экологически близкими формами или видами, находящимися на одном уровне экологической пирамиды, называется доминантом или доминирующим видом (от лат. dominantis – господствующий)1. Вид, не находящийся под угрозой исчезновения, но представленный малым количеством особей, именуется редким.

Из общего числа видов, входящих с состав сообщества, лишь немногие бывают доминирующими, а большая часть относится к категории редких или видов с промежуточным обилием.

Структуру доминирования качественно характеризует форма кривой доминирования. Она строится следующим образом. По горизонтальной оси – оси Х – в арифметическом масштабе откладывают индексы видов. Индекс, равный 1, присваивают виду с максимальной численностью в данном сообществе; индекс, равный 2, – второму по численности виду; индекс, равный 3, – третьему по численности виду и т.д. По вертикальной оси – оси Y – откладывают логарифмы численности каждого вида в данном сообществе (рис. 1).

Форма кривой доминирования, близкая к А, т.е. к прямой, свидетельствует что каждый вид сообщества занимает участок, достаточно удаленный от участков обитания других видов. Если же территория поделена на соприкасающи-еся либо даже перекрывающиеся участки, то кривая доминирования имеет форму, близкую к Б. Подобная ситуация

Практическая работа№6


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 373;