Методы изучения и оценки биологического разнообразия. Учебное пособие

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. ИММАНУИЛА КАНТА

Г. В. Гришанов, Ю. Н. Гришанова

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОЦЕНКИ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ

Рекомендовано Редакционно-издательским советом Российского государственного университета им. И. Канта в качестве учебного пособия

Издательство Российского государственного университета им. Иммануила Кан-

та

2010

1

ВВЕДЕНИЕ

Биологическое разнообразие (biological diversity) — это вариабельность живых организмов из всех источников, учитывая среди прочего наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем [Convention…, 1992].

Словосочетание «биологическое разнообразие» впервые использовал Г. Бэйтс в 1892 г. в работе «Натуралист на Амазонке» [Лебедева и др., 1999], когда описывал свои впечатления от 700 разных видов бабочек, увиденных за часовую экскурсию. Однако основные научные концепции биоразнообразия были сформулированы лишь в середине ХХ в.

Термин «биоразнообразие» — сокращение слов «биологическое разнообразие». Разнообразие имеет отношение к размаху изменчивости или различий между некоторыми множествами или группами объектов. Биологическое разнообразие, следовательно, определяет разнообразие живого мира. Термин обычно употребляется для описания числа, видов и изменчивости живых организмов. В научном мире рассматриваемое понятие имеет такое же значение, как гены, виды и экосистемы, которые соответствуют трем фундаментальным, иерархически зависимым уровням организации жизни на нашей планете.

Сочетание «биологическое разнообразие» активно используется не менее полувека. За это время много сделано для понимания самого явления и разработки методов его измерения. Одно из существенных достижений здесь — расширение наших представлений о видовом разнообразии жизни на Земле.

3

Введение

работать в отраслях науки и практики, связанных с охраной и восстановлением биоразнообразия. Наше учебное пособие направлено в том числе на формирование таких профессиональных компетенций специалиста-биолога, в соответствии с которыми он обязан:

—иметь базовые представления о разнообразии биологических объектов, понимать значение биоразнообразия для устойчивости биосферы;

—использовать методы наблюдения, описания, идентификации, классификации, культивированиябиологических объектов;

—применять современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в полевых и лабораторных условиях;

—демонстрировать представления об основах общей, системной и прикладной экологии, оптимальном природопользовании и охране природы;

—знать принципы мониторинга, оценки состояния природной среды и охраны живой природы, участвовать в планировании и реализации соответствующих мероприятий.

5

1. ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ

Международная программа «Биологическое разнообразие»

Понятие биоразнообразия вошло в широкий оборот только в 1972 г. на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде, где экологи сумели убедить политических лидеров стран мирового сообщества в том, что охрана живой природы должна стать приоритетной при любой деятельности человека на Земле.

Научную разработку программы осуществлял Международный союз биологических наук, создавшийдляэтого в1982 г. на Генеральной ассамблее в Канаде специальную группу. Активное участие в формировании программы и первых организационных мероприятий принял академик М. С. Гиляров, ставший одним из «отцов-основателей» этого крупнейшего международного проекта. Работа по исследованию биоразнообразия велась союзом с 1991 по 1997 г. в два трехлетних этапа: с 1991 по 1994 г. — первый, предварительные итоги которого обсуждались в Париже в 1994 г., и второй — с 1995 по 1997 г. Итоги второго этапа, как и программы в целом, подведены в ноябре 1997 г. на 26-й сессии Генеральной ассамблеи Международного союза биологических наук в Тайбэе. Но изучение биоразнообразия в других организационных формах продолжается по более частным программам, таким, как «Биономенклатура», «Виды-2000» (индексация известных в мире видов), «Биоэтика», «Систематика-2000» и т. д. Биоразнообразие остается одним из трех главных приоритетов работы как в биологии наряду с биотехнологией и устойчивой агрикультурой, так и в биогеографии. С 1992 по 1997 г. в мире велись региональные исследования, в России — с 1994 по

6

Изучение биологического разнообразия

2001 г. в рамках государственной научно-технической программы «Биологическое разнообразие».

Следует отметить большое значение принятия «Международной конвенции о биологическом разнообразии» на Конференции ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро в 1992 г. [Convention…, 1992], чему предшествовала активная деятельность многих организаций.

•В 1975 г. вступила в силу Конвенция по международной торговле видами мировой флоры и фауны, находящимися под угрозой исчезновения, которая запрещает или регулирует торговлю 20 тыс. таких видов.

•В 1980 г. UNEP, IUCN (Международный союз охраны природы и природных ресурсов) и WWF (Всемирный фонд дикой природы) опубликовали Всемирную стратегию охраны живой природы. Более 50 стран мира использовали ее для разработки национальных стратегий охраны живых организмов.

•В 1983 г. начала действовать Конвенция по сохранению мигрирующих видов диких животных.

•Создан Всемирный центр охраны и мониторинга (WCMC), цель которого — оценка распределения и обилия видов на планете, подготовка специалистов в области мониторинга биоразнообразия.

•UNEP и IUCN приступили к реализации совместных планов мероприятий по сохранению африканских и индийских слонов и носорогов, белых медведей, приматов, кошачьих.

•Международный совет по генным ресурсам растений (IBPGR) в 30 странах мира организовал сеть банков генов, располагающих 40 основными мировыми коллекциями. Более 500 тыс. видов растений из 100 стран были собраны, оценены

иразмещены в хранилищах.

•Международный переговорный комитет, учрежденный руководящим советом UNEP, при участии многих международных организаций подготовил Конвенцию по биологическому разнообразию. В июне 1992 г. во время Конференции ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро она была подписана представителями большинства стран, включая Российскую Федерацию. Главная задача документа — сохранение

7

Изучение биологического разнообразия

ционировании экосистем и в глобальных процессах. На 24-й Генеральной ассамблее Международного союза биологических наук (Амстердам, сентябрь 1991 г.) при поддержке СКОПЕ и ЮНЕСКО было решено приступить к разработке международной программы «Диверситас» для изучения биологического разнообразия. В первоначальном варианте она включала четыре основных направления:

1)функционирование экосистем и поддержание биоразнообразия;

2)происхождение, сохранение биоразнообразия;

3)инвентаризация и мониторинг биоразнообразия;

4)сохранение генетического разнообразия диких предков культурных растений и одомашненных животных.

Позже программа была ориентирована также на биоразнообразие моря, микроорганизмов и на роль человека в его изменениях. К настоящему времени в программе «Диверситас» сложилось пять целевых междисциплинарных и несколько базовых направлений, сфокусированных на ключевых областях изучения биоразнообразия.

1. Функционирование экосистем и поддержание биоразнообразия.

Исследования в этих рамках позволят ответить на вопросы:

• как стабильность экосистем и их способность к восстановлению зависят от разнообразия видов;

• как глобальные изменения климата, землепользования, обилия чужеродных видов влияют на функционирование экосистем;

• какую роль играет биоразнообразие (от генетического и видового до ландшафтного уровня) в экосистемных процессах (улучшение или ухудшение продуктивности, обеспечение преобразования и круговорота питательных веществ)?

Будет получена оценка роли экосистем в поддержании необходимого качества и количества водных ресурсов, плодородия почв и состояния атмосферного воздуха, а также воздействия окружающей среды на их функционирование.

9