- •Понятие биологического разнообразия. Современное представление о биологическом разнообразии. Современные исследования в области биоразнообразия
- •2. Системная концепция биоразнообразия. Закон необходимого разнообразия экосистем. Закон эмерджентности как основа поддержания стабильности экосистем.
- •3. Современная классификация органического мира (из ее лекций)
- •4. Основные закономерности формирования видового биоразнообразия. Принцип оптимального биоразнообразия.
- •5. Биологическое разнообразие как основа развития и существования биосферы. Теория биотической регуляции. Теория биотического насоса.
- •6. Роль биоразнообразия в функционировании сообществ. Экосистемые функции, экоситемныей услуги. Связь биоразнообразия и экологических функций.
- •7. Уровни биологического разнообразия. Генетическое, видовое, экосистемное разнообразие.
- •8.Уровень биохимического разнообразия и методы его анализа.
- •10. Видовое разнообразие. Вид как универсальная единица оценки биоразнообразия. Видообразование.
- •11. Центры видового разнообразия. Горячие точки видового разнообразия. Причины. Концепция пула видов.
- •13. Энергетика экосистем. Экологические пирамиды. Продукция и распад. Продуктивность водных и наземных экосистем. Экологическая эффективность.
- •14. Динамика экосистем. Сукцессии и климакс. Критерии устойчивости экосистем. Антропогенные сукцессии. Сукцессии и биологическое разнообразие. Гипотеза промежуточных нарушений.
- •15. Биогеоценоз как элементарная структурная единица биосферы. Биогеоценотический покров Земли. Биомы. Значение редких и доминантых видов, ключевые виды.
- •22. Исследования биологического разнообразия на ландшафтном уровне.
- •24. Зональность и основные типы наземных экосистем. Непрерывность и дискретность. Причины возникновения мозаичности. Границы биоценозов. Представление об экотоне, краевой эффект.
- •25. Антропогенные факторы территориальной дифференциации биологического разнообразия.
- •26. Картографирование биоразнообразия естественных и антропогенно-преобразованных экосистем.
- •27. Причины естественного вымирания видов. Концепция минимальной жизнеспособности популяции.
- •2.Сохранение природы при индустриальном строительстве, строительстве дорог и развитии инфраструктуры.
- •34. Теория островной биогеографии и проблемы сохранения биоразнообразия. Материковые и океанические острова – зависимости биоразнообразия, связанные с происхождением островов.
- •35. Понятие «ареал». Параметры ареала. Космополиты и эндемики. Палеоэндемики и неоэндемики. Реликты. Условия сохранения реликтов и возникновения неоэндемиков.
- •36. Мониторинг биологического разнообразия на разных уровнях исследования – определение, цели, задачи. Индикаторы биологического разнообразия.
- •37. Сокращение биологического разнообразия. Основные факторы потерь биоразнообразия, последствия.
- •39. Биоразнообразие, созданное человеком. Синантропизация живого покрова.
- •Проблемы сохранения биоразнообразия, связанные с интродукцией и инвазиями видов.
- •3 Основных типа биоразнообразия систем:
- •42. Современные стратегии восстановления и сохранения биоразнообразия. Национальная стратегия сохранения биоразнообразия в России.
- •45. Принципы создания и ведения Красных книг. Редкие виды растений и животных. Роль охраняемых природных территорий в их сохранении. Сохранение редких видов в искусственных условиях.
- •46. Проблемы рационального использования биологических ресурсов при сохранении биоразнообразия.
6. Роль биоразнообразия в функционировании сообществ. Экосистемые функции, экоситемныей услуги. Связь биоразнообразия и экологических функций.
Разнообразие биотического покрова, или биоразнообразие - это один из факторов оптимального функционирования экосистем и биосферы в целом.
Биоразнообразие обеспечивает устойчивость экосистем к внешним стрессовым воздействиям и поддерживает в них подвижное равновесие. Живое от неживого в первую очередь отличается на несколько порядков большим разнообразием и способностью не только сохранять это разнообразие, но и существенно увеличивать его по мере эволюции. Вообще эволюцию жизни на Земле можно рассматривать как процесс структурирования биосферы, процесс увеличиения разнообразия живых организмов, форм и уровней их организации, процесс возникновения механизмов, обеспечивающих устойчивость живых систем и экосистем в постоянно изменяющихся условиях нашей планеты. Именно способность экосистем поддерживать равновесие, используя для этого наследственную информацию живых организмов, и делает биосферу в целом и локальные экосистемы вещественно-энергетическими системами в полном смысле.
Экосистемные функции – интегральное влияние экосистемы на окружающую среду, сумма процессов, которую она «выдает на выходе» - результат суммарной активности всех входящих в нее живых орагнизмов.
В качестве показателей экологических функций чаще всего рассматривается продуктивность и суммарная биомасса сообщества. В качестве показателей биоразнообразия – разнообразие видов или функциональных групп в сообществе.
Полезность экосистемных функций непосредственно для человека определяется понятием «экосистемных услуг» - это выгоды, предоставленные человеку экосистемами.
Виды эк.усл.: обеспечивающие (продукты питания, вода, лесоматериалы), регулирующие (контроль климата, регулирование стока, качества воды), поддерживающие (почвообразование, обмен питательных веществ, опыление), культурные (духовные, рекреационные выгоды, экотуризм).
Связь БР и ЭФ: необходимым условием для нормального функционирования экосистем и биосферы в целом является достаточный уровень природного разнообразия.
Предложено несколько десятков гипотез о характере связи экосистемных функций и БР. Подавляющая их часть рассматривает различные формы положительной зависимости экосистемных функций от разнообразия, основные из которых показаны на рисунке.
а – виды частично функционально дублируют друг друга. При большом числе видов экосистемные функции мало меняются при изъятии (добавлении) видов, так как оставшиеся виды продолжают выполнять функции утраченных. По мере дальнейшей утраты видов скорость ухудшения функционирования нарастает. Этот тип зависимости наиболее часто выявляется в экспериментах и наблюдениях.
б – виды функционально уникальны и изъятие (добавление) любого из них существенно влияет на экосистемные функции - форма зависимости приближается к линейной.
в – гипотеза ключевых видов предполагает, что их утрата сразу сильно нарушает функционирование сообщества.
Основные средообразующие функции экосистем:
Поддержание параметров земной атмосферы и глобального климата
Стабилизация среды в локальном масштабе – сглаживание экстремальных погодных явлений (снижение вероятности и силы наводнений, засух и т.д.)
Формирование плодородных почв и их защита от эрозии
Очистка воды и поддержание устойчивого гидрологического режима территорий
Биологическая переработка и обезвреживание многих типов отходов и загрязнений.
Теория биотической регуляции. Средообразующие функции биоразнообразия.
Современные условия жизни на Земле, при которых может существовать человек, – результат эволюции и непрерывной работы живой природы на протяжении миллиардов лет. Самый яркий пример всем хорошо известен – кислородная атмосфера Земли создана и поддерживается деятельностью фотосинтезирующих организмов.
Теория биотической регуляции, разработанная российскими учеными в русле идей В.И. Вернандского о биосфере, убедительно показывает, что современное состояние атмосферы, гидросферы и климата Земли поддерживается благодаря работе миллионов видов живых организмов. Если их работа прекратится, планета перейдет в одно из двух физически устойчивых состояний, непригодных для сложных форм жизни – состояния полного испарения воды или полного оледенения.
Основные положения теории биотической регуляции вызывают оживленную дискуссию в научном сообществе, однако абсолютное большинство авторов признает необходимость ограничения антропогенного воздействия на естественные (природные) экосистемы как на локальном и региональном, так и на глобальном уровне.
Основные средообразующие функции экосистем:
Поддержание параметров земной атмосферы и глобального климата
Стабилизация среды в локальном масштабе – сглаживание экстремальных погодных явлений (снижение вероятности и силы наводнений, засух и т.д.)
Формирование плодородных почв и их защита от эрозии
Очистка воды и поддержание устойчивого гидрологического режима территорий
Биологическая переработка и обезвреживание многих типов отходов и загрязнений.