Глава 6 растительные ресурсы

6.1. Биологическое разнообразие

В результате естественного отбора за миллиарды лет появился новый ресурс планеты - биологическое разнооб­разие. Структурные уровни биологического разнообразия включают:

• разнообразие живых организмов (как таксономи­ческое - вид, род и т.д., так и типологическое - по определенным признакам);

• разнообразие сообществ (сообщество — система со­вместно живущих на одной территории автотрофных и гетеротрофных организмов);

• разнообразие территориальных сочетаний организ­мов, т.е. флор и фаун определенной территории;

• разнообразие экосистем и природных комплексов.

Часто под биологическим разнообразием понимают ге­нетическое и видовое разнообразие. Генетическое разнооб­разие - это многообразие генетических свойств у особей одного вида. Видовое разнообразие - это число различных видов внутри сообщества организмов.

Биологическое разнообразие обеспечивает: непрерыв­ность биосферы (на Земле везде существуют живые орга­низмы) и развитие жизни во времени; поддержание дина­мического равновесия в природе.

Биота регулирует состояние окружающей среды, что доказывается рядом факторов:

• количество поступившего в атмосферу из земных недр неорганического углерода с огромной точностью соответствует содержанию органического углерода в осадочных породах, что обеспечивает практически постоянное содержание неорганического углерода в атмосфере в течение сотен миллионов лет;

• концентрации биогенных элементов (С, N, Р, О) в океане сформированы и поддерживаются биотой. Отношение C/N/P/O₂ в океане совпадает с таким отношением при синтезе органического вещества;

• круговорот воды на суше также определяется био­той, так как 2/3 атмосферных осадков связано с испарением воды на суше, в основном растительно­стью;

• не затронутая деятельностью человека биота океа­на поглощает избыток углекислого газа антропо­генного происхождения, в то время как измененная человеком биота утратила эту способность;

• биотой океана поддерживается концентрация угле­кислого газа в океане в 3 раза меньше по сравне­нию с его количеством при отсутствии биоты. Потеря неорганического углерода океаном в атмос­феру компенсируется поступлением в океан органи­ческого углерода.

Биологическое разнообразие экономически выгодно, что иллюстрируют следующие данные:

• около 4,5% валового национального продукта США (примерно 87 млрд $ в год) получены за счет диких видов;

• в Азии к середине 70-х гг. XX в. генетические улучшения привели к росту производства пшеницы на 2 млрд. $, а риса - на 1,5 млрд. $ в год;

• использование сорта дикой пшеницы из Турции для привития сопротивляемости болезням культур­ным сортам дал экономический эффект в 50 млн дол. в год (США);

• стоимость лекарств, производимых в мире из дико­растущих растений, составляет примерно 40 млрд дол.в год;

• в 1960 г. только один ребенок из пяти, больных лейкемией, имел шанс выжить, а теперь 4 из 5 -благодаря лечению лекарственным препаратом, по­лученным из растений тропических лесов.

В настоящее время биологическое разнообразие сокра­щается. Это обусловлено неустойчивостью среды. Неустой­чивость среды определяет тенденцию к:

• упрощению структуры экосистем (часть видов ока­зывается излишней);

• прерыванию сукцессии (сукцессия - последователь­ная смена биоценозов, возникающая на одной и той же территории): виды заключительной климаксной стадии обречены на вымирание;

• увеличению минимальных размеров популяции (со­вокупности особей одного вида на определенной территории). В устойчивой среде небольшое число особей обеспечивает воспроизведение, возможна «плотная упаковка» видов. Но в условиях кризи­сов малочисленная и неспособная к быстрому рос­ту популяция может легко исчезнуть.

Биологическое разнообразие Беларуси постоянно со­кращается и трансформируется. На уровень биоразнообра­зия влияют две группы факторов: факторы, связанные с хозяйственной деятельностью человека, и факторы есте­ственной угрозы.

К первой группе факторов относятся:

• прямое антропогенное уничтожение видов. С терри­тории Беларуси в результате охоты исчез тур;

• исчезновение и/или сокращение числа местообита­ний, особенно специфических (низинных болот, пойм рек, высоковозрастных широколиственных лесов). Характерный пример — вертлявая камышев­ка, занесенная в Международную Красную книгу, 60% мировой ее популяции гнездится на низинных болотах в Полесье. В результате мелиорации око­ло половины видов птиц, предпочитающих околоводноболотные местообитания, стали редкими и занесены в Красную книгу Республики Беларусь;

• опосредованное уничтожение видов в результате воздействия человека и в первую очередь загрязне­ния природной среды. Многие виды лишайников и мхов погибают даже при небольшой концентрации загрязняющих веществ в воздухе, воде, почве;

• вытеснение аборигенных видов интродуцированными видами. Акклиматизированные в Беларуси аме­риканская норка и енотовидная собака вызвали гибель европейской норки, вытеснили из их эколо­гических ниш лесного хорька, горностая и водя­ную полевку в места, которые по экологическим характеристикам не подходят интродуцентам. Интродуцированный в Беларусь для хозяйственного использования (как корм для крупного рогатого скота) борщевик Сосновского вытесняет многие травянистые растения.

К уменьшению биоразнообразия Беларуси приводят следующие факторы естественной угрозы:

• глобальные изменения состояния окружающей сре­ды - за последние 100 лет наблюдается устойчивый рост температуры воздуха в различных районах и уве­личение годовой нормы осадков более чем на 100 мм. В результате этого произошло быстрое сокращение ареала обитания и численности белой куропатки, появление в Беларуси новых видов птиц, типичных для степной и лесостепной зон;

• естественная эволюционная смена видов флоры и фауны. В Беларуси происходит естественное от­ступление леса на север и активное проникновение степной растительности.

Живые организмы выполняют в биосфере ряд функций:

1) энергетическая - солнечная энергия, поглощаемая зелеными растениями, преобразуется в энергию химиче­ских соединений. Синтезированные органические вещества (углеводы, белки и др.) последовательно переходят от од­них организмов к другим в результате их питания, пере­носят заключенную в них энергию. Растения поедаются растительноядными животными, которые становятся жер­твами хищников. Органические остатки растительного и животного происхождения используются редуцентами, ко­торые разлагают их до простых элементов. Этот переход представляет последовательный и упорядоченный поток энергии в биосфере;

2) средообразующая - с живыми организмами генети­чески связаны все структурные части биосферы. При ис­чезновении хотя бы одного вида живых организмов изме­нения происходят во всей экосистеме. К примеру, уничтожение одного вида растений влечет за собой выми­рание около тридцати видов насекомых;

3) биогеохимическая - живые организмы участвуют в химических процессах по изменению вещественного соста­ва биосферы [14]. Живые организмы выполняют следую­щие биогеохимические функции:

1. газовая (диоксид-углеродная, азотная и др.);

2. концентрационная связана с аккумуляцией живы­ми организмами из внешней среды химических эле­ментов;

3. окислительно-восстановительная. Окислительная функция выражается в окислении с участием бак­терий бедных кислородом соединений в почве, коре выветривания, гидросфере. Благодаря этому образу­ются болотные железные руды и др. Восстанови­тельная функция выражается в восстановлении веществ, содержащих атомы с переменной валент­ностью;

4. биохимическая связана с жизнедеятельностью жи­вых организмов - их питанием, дыханием, размно­жением, смертью и последующим разрушением тел;

5. биогеохимическая, обусловленная деятельностью человека.