O que é diversidade biológica?

A conservação da diversidade biológica é a tarefa central da biologia da conservação da vida selvagem. A biodiversidade é definida pelo World Wide Fund for Nature (1989) como “toda a diversidade de formas de vida na Terra, os milhões de espécies de plantas, animais, microrganismos com seus conjuntos de genes e os complexos ecossistemas que compõem a vida selvagem”. . Portanto, a biodiversidade deve

considerado em três níveis. A diversidade biológica no nível das espécies abrange toda a gama de espécies na Terra, desde bactérias e protozoários até o reino de plantas multicelulares, animais e fungos. Em menor escala, a diversidade biológica inclui a diversidade genética de espécies, tanto de populações geograficamente distantes quanto de indivíduos dentro de uma mesma população. A diversidade biológica também inclui a diversidade de comunidades biológicas, espécies, ecossistemas formados por comunidades e as interações entre esses níveis.

Para a sobrevivência contínua de espécies e comunidades naturais, todos os níveis de diversidade biológica são necessários, todos também importantes para os humanos. A diversidade de espécies demonstra a riqueza das adaptações evolutivas e ecológicas das espécies a diferentes ambientes. A diversidade de espécies serve como fonte de diversos recursos naturais para os seres humanos. Por exemplo, as florestas tropicais, com sua mais rica variedade de espécies, produzem uma notável variedade de produtos vegetais e animais que podem ser usados ​​para alimentação, construção e remédios. A diversidade genética é necessária para que qualquer espécie mantenha a viabilidade reprodutiva, a resistência a doenças e a capacidade de se adaptar às mudanças nas condições. A diversidade genética de animais domésticos e plantas cultivadas é especialmente valiosa para aqueles que trabalham em programas de melhoramento para manter e melhorar as espécies agrícolas modernas.

A diversidade no nível da comunidade é a resposta coletiva das espécies a diferentes condições ambientais. As comunidades biológicas encontradas em desertos, estepes, florestas e várzeas mantêm a continuidade do funcionamento normal do ecossistema, fornecendo “manutenção” a ele, por exemplo, por meio de controle de enchentes, proteção contra erosão do solo, filtragem do ar e da água.

Nesta foto vemos muitos tipos de plantas crescendo juntas em um prado na várzea do rio. Budyumkan no sudeste da região de Chita. Por que a natureza precisava de tantas espécies em um prado? É disso que trata esta palestra.

Diversidade de cobertura biótica, ou biodiversidade, é um dos fatores para o funcionamento ótimo dos ecossistemas e da biosfera como um todo. A biodiversidade garante a resiliência dos ecossistemas aos estresses externos e mantém neles um equilíbrio dinâmico. O vivo do não-vivo, antes de tudo, difere em várias ordens de magnitude em sua grande diversidade e na capacidade não apenas de preservar essa diversidade, mas também de aumentá-la significativamente no curso da evolução. Em geral, a evolução da vida na Terra pode ser vista como um processo de estruturação da biosfera, um processo de aumento da diversidade de organismos vivos, formas e níveis de sua organização, um processo de surgimento de mecanismos que garantem a estabilidade da vida. sistemas e ecossistemas nas condições em constante mudança do nosso planeta. É a capacidade dos ecossistemas de manter o equilíbrio, utilizando para isso as informações hereditárias dos organismos vivos, que torna a biosfera como um todo e os ecossistemas locais sistemas material-energia em sentido pleno.

geobotânico russo L.G. Ramensky em 1910 ele formulou o princípio da individualidade ecológica das espécies - um princípio que é a chave para entender o papel da biodiversidade na biosfera. Vemos que muitas espécies vivem juntas em cada ecossistema ao mesmo tempo, mas raramente pensamos no significado ecológico disso. Ecológico individualidade espécies de plantas que vivem na mesma comunidade de plantas no mesmo ecossistema permitem que a comunidade se reconstrua rapidamente quando as condições externas mudam. Por exemplo, em um verão seco nesse ecossistema, o principal papel na garantia do ciclo biológico é desempenhado por indivíduos da espécie A, mais adaptados à vida com déficit de umidade. Em um ano chuvoso, os indivíduos da espécie A não estão no seu melhor e não podem garantir o ciclo biológico nas condições alteradas. Neste ano, os indivíduos da espécie B passam a desempenhar o papel principal na garantia do ciclo biológico neste ecossistema. potencial deste ecossistema. Mas o ecossistema está se reconstruindo rapidamente, pois contém indivíduos da espécie B, que não precisam de clima quente e fotossintetizam bem em baixas temperaturas.

Se observarmos como são as coisas nos ecossistemas reais de Primorsky Krai, veremos que em uma floresta decídua de coníferas, por exemplo, em um terreno de 100 sq. metros crescem indivíduos de 5-6 espécies de árvores, 5-7 espécies de arbustos, 2-3 espécies de videiras, 20-30 espécies de plantas herbáceas, 10-12 espécies de musgos e 15-20 espécies de líquenes. Todas essas espécies são ecologicamente individuais e, em diferentes estações do ano, em diferentes condições climáticas, sua atividade fotossintética varia muito. Essas espécies parecem se complementar, tornando a comunidade vegetal como um todo ecologicamente mais ideal.

Pelo número de espécies de uma forma de vida semelhante, com requisitos semelhantes para o ambiente externo, vivendo em um ecossistema local, pode-se julgar quão estáveis ​​são as condições desse ecossistema. Em condições estáveis, tais espécies, como regra, serão menores do que em condições instáveis. Se as condições climáticas não mudarem por vários anos, não haverá necessidade de um grande número de espécies. Neste caso, preserva-se a espécie que, nestas condições estáveis, é a mais óptima de todas as espécies possíveis desta flora. Todo o resto é gradualmente eliminado, incapaz de resistir à concorrência com ele.

Na natureza, encontramos muitos fatores ou mecanismos que proporcionam e mantêm uma alta diversidade de espécies dos ecossistemas locais. Em primeiro lugar, tais fatores incluem reprodução excessiva e superprodução de sementes e frutos. Na natureza, sementes e frutos são produzidos centenas e milhares de vezes mais do que o necessário para compensar a perda natural por morte prematura e morte por velhice.

Graças às adaptações para distribuir frutos e sementes a longas distâncias, os rudimentos de novas plantas recaem não apenas nas áreas que agora são favoráveis ​​ao seu crescimento, mas também naquelas cujas condições são desfavoráveis ​​para o crescimento e desenvolvimento dos indivíduos dessas espécies . No entanto, essas sementes germinam aqui, existem em estado deprimido por algum tempo e morrem. Isso acontece desde que as condições ambientais sejam estáveis. Mas se as condições mudarem, então as mudas de espécies que antes estavam condenadas à morte começam a crescer e se desenvolver aqui, passando por um ciclo completo de seu desenvolvimento ontogenético (individual). Os ecologistas dizem que na natureza (leia-se, na biosfera) há poderosa pressão da diversidade da vida para todos os ecossistemas locais.

Em geral pool genético da cobertura da terra- seus ecossistemas flora-locais desta região são utilizados de forma mais plena devido à pressão da biodiversidade. Ao mesmo tempo, os ecossistemas locais em termos de espécies tornam-se mais ricos. Durante a sua formação e rearranjo, a seleção ecológica de componentes adequados é realizada a partir de um número maior de candidatos cujos diagermas chegaram a um determinado habitat. Assim, a probabilidade de formar uma comunidade de plantas ecologicamente ótima aumenta.

Este gráfico (Willy, 1966) mostra como o número de lebres (curva 1) e o número de linces (curva 2) mudam sincronicamente em um dos ecossistemas. À medida que o número de lebres aumenta, com algum atraso, o número de linces começa a crescer. Ao aumentar seus números, o lince tem um efeito deprimente sobre a população de lebres. Ao mesmo tempo, o número de lebres é reduzido, os linces não podem se alimentar e deixar esse ecossistema ou morrer. A pressão do lado do lince diminui e o número da lebre aumenta. Quanto menos espécies de predadores e espécies de animais herbívoros no ecossistema, mais acentuadas as flutuações em seus números, mais difícil é para o ecossistema manter seu equilíbrio. Com um grande número de espécies de presas e espécies de predadores (veja o diagrama anterior), as flutuações nos números têm uma amplitude muito menor.

Assim, o fator de estabilidade de um ecossistema local não é apenas a diversidade de espécies que vivem nesse ecossistema local, mas também a diversidade de espécies em ecossistemas vizinhos, a partir dos quais é possível a introdução de diagermas (sementes e esporos). Isso se aplica não apenas às plantas que levam um estilo de vida apegado, mas ainda mais aos animais que podem se mover de um ecossistema local para outro. Muitos indivíduos animais, não pertencentes especificamente a nenhum dos ecossistemas locais (biogeocenoses), desempenham, no entanto, um importante papel ecológico e participam da garantia do ciclo biológico em vários ecossistemas ao mesmo tempo. Além disso, eles podem alienar biomassa em um ecossistema local e excretar excrementos em outro, estimulando o crescimento e desenvolvimento de plantas nesse segundo ecossistema local. Às vezes, essa transferência de matéria e energia de um ecossistema para outro pode ser extremamente poderosa. Esse fluxo conecta ecossistemas completamente diferentes.

Por exemplo, os peixes migratórios, acumulando sua biomassa no mar, vão desovar nas partes superiores dos rios e córregos, onde após a desova morrem e se tornam alimento para um grande número de espécies animais (ursos, lobos, muitas espécies de mustelídeos, muitos espécies de aves, para não falar das hordas de invertebrados). Esses animais se alimentam de peixes e descartam seus excrementos nos ecossistemas terrestres. Assim, a substância do mar migra para a terra firme no continente e é assimilada pelas plantas e incluída em novas cadeias do ciclo biológico.

Pare de entrar nos rios do Extremo Oriente para desovar salmão e, em 5-10 anos, você verá o quanto a população da maioria das espécies animais mudará. O número de espécies animais mudará e, como resultado, começarão os rearranjos na cobertura vegetal. A diminuição do número de espécies de animais predadores levará a um aumento do número de herbívoros. Tendo rapidamente minado sua base alimentar, os animais herbívoros começarão a morrer e as epizootias se espalharão entre eles. O número de animais herbívoros diminuirá, e não haverá quem espalhe as sementes de algumas espécies e coma a biomassa de outras espécies vegetais. Em uma palavra, com a cessação da entrada nos rios de peixes vermelhos do Extremo Oriente, uma série de reestruturações começará em todas as partes dos sistemas ecológicos que estão a centenas e até milhares de quilômetros do mar.

E esses gráficos (G.F. Gause, 1975) mostram como em um ecossistema o número de ciliados de sapato (animal unicelular) (curva 1) e ciliados predadores que se alimentam de ciliados de sapato (curva 2) muda. Os dois gráficos superiores - o ecossistema é fechado e limitado no espaço: a - o sapato ciliado não tem abrigo; b - o sapato infusório tem um abrigo. Os gráficos inferiores (c) mostram que o ecossistema é aberto; se ocorrerem condições adversas, ambas as espécies podem se esconder ou ir para outro sistema. Com o aparecimento de condições favoráveis, ambas as espécies podem retornar.

Infelizmente, os ecologistas ainda não são capazes de modelar o comportamento de ecossistemas reais sob condições de mudanças em determinados fatores ambientais. E o ponto aqui não é apenas a extrema complexidade dos sistemas ecológicos e a falta de informações suficientes sobre sua composição. Não há teoria em ecologia que permita tal modelagem. A este respeito, com um forte impacto nos ecossistemas, é necessária muita cautela e seguindo a regra: “Antes de influenciar o ecossistema e desequilibrá-lo, meça sete vezes” e ... não corte - recuse esse impacto. O século 20 nos convenceu de que proteger os ecossistemas naturais mantendo-os em equilíbrio é muito mais razoável do que redesenhar esses ecossistemas na tentativa de otimizá-los. Deve-se dizer que para manter o equilíbrio dos ecossistemas locais e para sua otimização biogeoquímica, é importante não a diversidade taxonômica em si segundo o princípio “quanto mais espécies, melhor”, mas variedade funcional, ou uma variedade de ecobiomorfos. Uma medida da diversidade funcional de um ecossistema é o número de ecobiomorfos e sinusia de plantas, animais, fungos e microorganismos. a medida diversidade taxonômicaé o número de espécies, gêneros, famílias e outros táxons superiores.

Diversidade de espécies e diversidade de formas de vida ou ecobiomorfo não são a mesma coisa. Vou demonstrar isso com um exemplo. No prado, espécies, gêneros e famílias de plantas podem viver 2-3 vezes mais do que na floresta escura de coníferas. No entanto, em termos de ecobiomorfos e sinusia, verifica-se que a biodiversidade da floresta de coníferas escuras como ecossistema é muito maior do que a biodiversidade do prado como ecossistema. No prado, temos 2-3 classes de ecobiomorfos e na floresta escura de coníferas, 8-10 classes. Existem muitas espécies no prado, mas todas elas pertencem à classe dos ecobiomorfos, gramíneas mesofíticas perenes verdes de verão, ou à classe das gramíneas anuais, ou à classe dos musgos verdes. Na floresta, diferentes classes de ecobiomorfos são: árvores coníferas escuras, árvores de folha caduca, arbustos de folha caduca, arbustos de folha caduca, gramíneas perenes mesofíticas de verão verde, musgos verdes, líquens epigéicos, líquenes epífitos.

A biodiversidade de organismos na biosfera não se limita à diversidade de taxa e à diversidade de ecobiomorfos de organismos vivos. Por exemplo, podemos entrar em uma área que é inteiramente ocupada por um ecossistema elementar local - um pântano elevado ou uma floresta úmida de amieiros na foz de um grande rio. Em outra área do mesmo território, encontraremos pelo menos 10 a 15 tipos de ecossistemas elementares locais. Ecossistemas de florestas de coníferas de folhas largas no fundo dos vales dos rios são regularmente substituídos aqui por ecossistemas de florestas mistas de cedro-carvalho nas encostas suaves do sul das montanhas, florestas de lariço-carvalho nas encostas suaves do norte das montanhas , florestas de abetos na parte superior das encostas íngremes do norte das montanhas e ecossistemas prados de estepe e vegetação de moita nas encostas íngremes do sul das montanhas. É fácil entender o que é diversidade intrapaisagística de ecossistemas determinado não só pela diversidade de suas espécies constituintes e ecobiomorfos, mas também variedade de fundo de paisagem ecológica associado principalmente com a diversidade de formas de relevo, a diversidade de solos e suas rochas subjacentes.

PALESTRA 2

TÓPICO: Conceitos modernos de diversidade biológica

PLANO:

1. O conceito de biodiversidade.

2. Importância da biodiversidade.

2.1. A Importância da Biodiversidade para a Biosfera.

2.2. O valor da biodiversidade para os seres humanos.

2.2.1. valor prático.

2.2.2. Valor estético da biodiversidade.

3. Biologia da conservação da vida selvagem.

4. A biodiversidade é a base da vida na Terra.

5. Estrutura e níveis de biodiversidade.

5.1. diversidade genética.

5.2. diversidade de espécies.

5.3. Diversidade de ecossistemas.

6. Indicadores quantitativos de biodiversidade.

6.1. Contabilidade da biodiversidade.

6.2. Biodiversidade e "riqueza de espécies".

6.3. Medição da diversidade biológica.

7. Potencial de recursos naturais da Rússia.

1. O conceito de biodiversidade

A ideia da diversidade biológica como propriedade única da natureza viva e seu papel na preservação da vida na Terra tornou-se parte integrante das visões modernas sobre a relação entre natureza e sociedade. Pela primeira vez, a expressão "diversidade biológica" foi usada por G. Bates (1892) em sua obra "Naturalista na Amazônia", que observou cerca de 700 espécies de borboletas durante uma excursão de uma hora.

O conceito de "biodiversidade" entrou em amplo uso científico em 1972 na Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente em Estocolmo, onde ecologistas conseguiram convencer os líderes políticos dos países da comunidade mundial que a proteção da vida selvagem deveria ser uma prioridade em qualquer atividade humana na terra.

Vinte anos depois, em 1992, no Rio de Janeiro, durante a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, foi adotada a Convenção sobre Diversidade Biológica, que foi assinada por mais de 180 países, incluindo a Rússia. A implementação ativa da Convenção sobre Biodiversidade na Rússia começou após sua ratificação pela Duma do Estado em 1995. No nível federal, várias leis ambientais foram adotadas e, em 1996, por Decreto do Presidente da Federação Russa, foi aprovado o “Conceito de transição da Federação Russa para o desenvolvimento sustentável”, que considera a conservação da biodiversidade como uma das direções mais importantes para o desenvolvimento da Rússia. A Rússia, como outros países que assinaram e ratificaram a Convenção sobre Diversidade Biológica, não atua sozinha. O projeto Global Environment Facility (GEF) para a conservação da biodiversidade da Rússia, financiado pelo Banco Internacional para Reconstrução e Desenvolvimento, começou em dezembro de 1996. Desde então, a Estratégia Nacional para a Conservação da Biodiversidade da Rússia foi desenvolvida e adotada em 2001, mecanismos para a conservação da biodiversidade estão sendo desenvolvidos, parques nacionais e reservas naturais estão sendo apoiados e medidas estão sendo tomadas para conservar a biodiversidade e melhorar a situação ambiental em várias regiões. O projeto GEF e a Estratégia Nacional, juntamente com outros projetos de conservação da biodiversidade, prevêem o desenvolvimento e implementação de programas educacionais como áreas prioritárias.

2. Importância da biodiversidade

2.1. Importância da biodiversidade para a biosfera

O princípio da interação humana com a biodiversidade do planeta pode ser ilustrado considerando a escala da influência humana nos sistemas naturais e o papel que a biodiversidade desempenha na sustentação da vida na Terra. A principal condição para a manutenção da vida na Terra é a capacidade da biosfera de criar e manter um equilíbrio entre seus ecossistemas constituintes. Ecossistemas de nível inferior devem ser equilibrados territorialmente dentro da biosfera. Em outras palavras, a Terra deve ter o número necessário de tundras, florestas, desertos, etc. - como biomas, e dentro do bioma tundra, a tundra ideal deve ser preservada, e dentro do bioma floresta de coníferas - cobertura florestal ideal. E assim por diante para os menores ecossistemas como prados, florestas, lagos, etc.

O funcionamento do planeta como um todo e seu equilíbrio climático se deve à interação dos ciclos da água, carbono, nitrogênio, fósforo e outras substâncias impulsionadas pela energia dos ecossistemas. A cobertura vegetal é o fator mais importante na prevenção da erosão, preservando a camada arável da terra, garantindo a infiltração e reabastecendo as reservas de água subterrânea. Sem um nível suficiente de biodiversidade dos ecossistemas de zonas húmidas, é impossível evitar a eutrofização dos corpos d'água, e um alto nível de diversidade de espécies de animais é uma garantia da estabilidade de qualquer ecossistema e da biosfera como um todo.

Milhões de espécies de animais e plantas sustentam as condições necessárias para a continuação da vida na Terra. Talvez um número menor de espécies pudesse fornecer essas condições, mas o que é isso, esse número suficiente de espécies? Ninguém sabe. Também não conhece a linha além da qual, com a redução da biodiversidade, começará a destruição irreversível dos ecossistemas e a vida será levada à beira da existência. Quando a biodiversidade é destruída, não há formas confiáveis ​​de compensar a perda.

2.2. A importância da biodiversidade para os seres humanos

2.2.1. Valor prático

Uma visão pragmática da biodiversidade permite vê-la como uma fonte inesgotável de recursos biológicos. Os recursos biológicos nos fornecem todos os tipos de produtos: alimentos, fibras para fazer roupas, corantes, substâncias sintéticas, medicamentos, etc. Eles são a base da maioria das atividades humanas, e o estado da economia mundial depende em grande parte deles. Os microrganismos, que desempenham um papel vital em muitos ecossistemas, têm contribuído para o progresso da produção de alimentos.

A medicina moderna mostra um grande interesse pelos recursos biológicos na esperança de obter novos tratamentos para as doenças. Quanto maior a diversidade de seres vivos, maior a oportunidade de descoberta de novas drogas; e a história da medicina fornece excelentes exemplos dessa possibilidade. Potencialmente, qualquer espécie pode ter valor comercial ou ser usada na medicina. Cerca de 40% de todas as drogas conhecidas atualmente usadas na medicina contêm substâncias encontradas em plantas silvestres.

Na agricultura, a diversidade genética das plantas cultivadas é de grande importância para o desenvolvimento de métodos de controle de pragas. Os centros de origem das plantas cultivadas são os locais onde, com o tempo, o homem introduziu pela primeira vez na cultura muitas das espécies tradicionais de hoje. Nessas áreas, há uma clara conexão entre as plantas agrícolas e seus parentes silvestres. Muitas espécies ancestrais selvagens e variedades de plantas cultivadas modernas crescem aqui. Os agricultores estão mostrando um interesse crescente na diversidade genética das culturas. O conhecimento dos centros de tal diversidade permite desenvolver métodos para aumentar a produtividade das culturas agrícolas e aumentar sua adaptabilidade às mudanças nas condições ambientais.

A biodiversidade também é de grande importância para a recreação. Belas paisagens, diversos ecossistemas ricos em espécies são a condição mais importante para o desenvolvimento do turismo e recreação. A rápida expansão desse tipo de atividade costuma ser a principal fonte de renda da população local. Muitas vezes, espécies individuais de animais e plantas tornam-se objeto de maior interesse.

2.2.2. Valor estético da biodiversidade

Para a maioria das pessoas, a palavra "biodiversidade" tem uma conotação positiva. Ao mesmo tempo, imagens de uma floresta tropical, um recife de coral, uma clareira coberta de matos, onde uma riqueza de espécies animais e vegetais criam emoções positivas, surgem na imaginação. Muitas vezes, mesmo um único fragmento da natureza, como, por exemplo, uma mariposa de falcão do vinho que se alimenta do néctar da erva florida à noite em voo, deixa uma impressão indelével. A beleza inerente à biodiversidade é fonte de inspiração. As obras de arte genuínas raramente dispensam imagens de animais e plantas, sejam escaravelhos e cobras no colar da rainha Cleópatra ou um leão feito de azulejos coloridos no "Caminho Sagrado" da Babilônia. As ideias de paraíso, encarnadas na pintura "Paraíso" de Jan Brueghel, o Velho (), estão associadas a uma rica variedade de diferentes espécies de animais e plantas.

Sem prazer estético, muitos dos nossos hobbies perderiam o sentido, seja pesca esportiva, caça, caminhada ou observação de pássaros. As pessoas têm necessidade de contemplar belas paisagens. No entanto, o valor estético da biodiversidade é mais do que simplesmente admirar uma bela paisagem. O que aconteceria com uma pessoa, seu humor, sua visão de mundo, se em vez de um belo lago ou um pedaço de floresta de pinheiros, ela visse ao seu redor apenas montes de lixo ou uma paisagem distorcida por interferências grosseiras? Mas com que amor os autores descrevem as incríveis imagens da natureza das várzeas do Dniester (citadas dos materiais da revista Vesti SOES, nº 2, 2001): “A área da boca é peculiar e única em sua riqueza, sua beleza especial . Aqui, no Lago Branco, ainda se conservam campos de lírios brancos, relíquias de castanhas de água, vastos territórios cobertos de nenúfares amarelos. Os íbis sagrados do Egito Antigo ainda voam aqui, ouve-se o som das asas dos cisnes, flores de hortelã, as florestas estão cheias de aromas familiares e inesperados, a música do canto dos pássaros ... ” Aparentemente, o lado estético da percepção da biodiversidade é não apenas apreciar a beleza das paisagens individuais; pelo contrário, é uma necessidade orgânica inerente a cada pessoa, pois a percepção das várias formas de vida melhora objetivamente a qualidade de vida.

3. Biologia da conservação da vida selvagem

A biologia da conservação é uma ciência multidisciplinar que se desenvolveu em resposta à crise em que a biodiversidade se encontra hoje.

Biologia da Conservação da Vida Selvagem- uma disciplina científica baseada na teoria e prática da conservação de espécies, a criação de novas áreas protegidas, a proteção de parques nacionais existentes. Suas atividades determinarão a forma como as espécies e comunidades biológicas serão preservadas no planeta para o futuro.

Reúne pessoas e conhecimentos de diferentes áreas e visa superar a crise da biodiversidade.

A biologia da conservação da vida selvagem tem três objetivos: primeiro, estudar e descrever a diversidade da vida selvagem; em segundo lugar, identificar e avaliar o impacto das atividades humanas nas espécies, comunidades e ecossistemas; e, em terceiro lugar, explorar abordagens interdisciplinares práticas para a proteção e restauração da diversidade biológica.

4. A biodiversidade é a base da vida na Terra

A conservação da diversidade biológica é a tarefa central da biologia da conservação da vida selvagem. Conforme definido pelo Fundo Mundial para a Natureza (1989), biodiversidade- é "toda a variedade de formas de vida na terra, milhões de espécies de plantas, animais, microorganismos com seus conjuntos de genes e ecossistemas complexos que formam a vida selvagem". Assim, a biodiversidade deve ser considerada em três níveis. A diversidade biológica no nível das espécies abrange toda a gama de espécies na Terra, desde bactérias e protozoários até o reino de plantas multicelulares, animais e fungos. Em menor escala, a diversidade biológica inclui a diversidade genética de espécies, tanto de populações geograficamente distantes quanto de indivíduos dentro de uma mesma população. A diversidade biológica também inclui a diversidade de comunidades biológicas, espécies, ecossistemas formados por comunidades e as interações entre esses níveis.

Para a sobrevivência contínua de espécies e comunidades naturais, todos os níveis de diversidade biológica são necessários, todos também importantes para os humanos. A diversidade de espécies demonstra a riqueza das adaptações evolutivas e ecológicas das espécies a diferentes ambientes. A diversidade de espécies serve como fonte de diversos recursos naturais para os seres humanos. Por exemplo, as florestas tropicais, com sua mais rica variedade de espécies, produzem uma notável variedade de produtos vegetais e animais que podem ser usados ​​para alimentação, construção e remédios. A diversidade genética é necessária para que qualquer espécie mantenha a viabilidade reprodutiva, a resistência a doenças e a capacidade de se adaptar às mudanças nas condições. A diversidade genética de animais domésticos e plantas cultivadas é especialmente valiosa para aqueles que trabalham em programas de melhoramento para manter e melhorar as espécies agrícolas modernas.

A diversidade no nível da comunidade é a resposta coletiva das espécies a diferentes condições ambientais. As comunidades biológicas encontradas em desertos, estepes, florestas e várzeas mantêm a continuidade do funcionamento normal do ecossistema, fornecendo “manutenção” a ele, por exemplo, por meio de controle de enchentes, proteção contra erosão do solo, filtragem do ar e da água.

5. Estrutura e níveis de biodiversidade

Em cada nível de diversidade biológica - diversidade genética, de espécies e de comunidades (ecossistemas) - os especialistas estudam os mecanismos que alteram ou mantêm a diversidade.

5.1. diversidade genética

A diversidade genética é a quantidade de informação genética contida nos genes dos organismos que habitam a Terra.

A diversidade genética intraespecífica é frequentemente fornecida pelo comportamento reprodutivo de indivíduos dentro de uma população. Uma população é um grupo de indivíduos da mesma espécie que trocam informações genéticas entre si e dão descendentes férteis. Uma espécie pode incluir uma ou mais populações distintas. Uma população pode consistir de alguns indivíduos ou milhões.

Os indivíduos dentro de uma população são geralmente geneticamente distintos uns dos outros. A diversidade genética se deve ao fato de os indivíduos possuírem genes ligeiramente diferentes - seções de cromossomos que codificam determinadas proteínas. As variantes de um gene são conhecidas como seus alelos. As diferenças surgem de mutações - mudanças no DNA que está localizado nos cromossomos de um indivíduo em particular. Os alelos de um gene podem afetar o desenvolvimento e a fisiologia de um indivíduo de diferentes maneiras. Criadores de variedades de plantas e raças de animais, selecionando certas variantes genéticas, criam espécies de alto rendimento e resistentes a pragas, como culturas (trigo, milho), gado e aves.

A diversidade genética em uma população é determinada tanto pelo número de genes com mais de um alelo (os chamados genes polimórficos) quanto pelo número de alelos para cada gene polimórfico. A existência de um gene polimórfico leva ao aparecimento na população de indivíduos heterozigotos que recebem diferentes alelos do gene de seus pais. A variação genética permite que as espécies se adaptem às mudanças ambientais, como o aumento da temperatura ou um novo surto de doença. Em geral, verificou-se que as espécies raras têm menos diversidade genética do que as generalizadas e, portanto, são mais suscetíveis à ameaça de extinção quando as condições ambientais mudam.

5.2. Diversidade de espécies

A diversidade de espécies inclui todo o conjunto de espécies que vivem na Terra. Existem duas definições principais do conceito de espécie. Primeiro: uma espécie é um conjunto de indivíduos, que difere de outros grupos em uma ou outra características morfológicas, fisiológicas ou bioquímicas. Esta é a definição morfológica da espécie. Diferenças nas sequências de DNA e outros marcadores moleculares estão sendo cada vez mais usados ​​para distinguir entre espécies que são virtualmente idênticas em aparência (como bactérias). A segunda definição de espécie é um conjunto de indivíduos entre os quais há cruzamento livre, mas não há cruzamento com indivíduos de outros grupos (a definição biológica de uma espécie).

A definição morfológica de uma espécie é comumente usada em taxonomia, ou seja, biólogos de taxonomia que se especializam em identificar novas espécies e classificar espécies. A definição biológica de uma espécie é comumente usada em biologia evolutiva, porque se baseia mais em relações genéticas mensuráveis ​​do que em quaisquer características físicas subjetivamente distinguíveis. No entanto, na prática, é bastante difícil usar a definição biológica de uma espécie, pois isso requer o conhecimento da capacidade dos indivíduos de cruzar entre si, e isso, em regra, é de difícil acesso à informação. Como resultado, os biólogos práticos foram forçados a aprender a distinguir as espécies por sua aparência, às vezes chamando-as de "morfoespécies" ou termos semelhantes, até que os taxonomistas lhes atribuíssem nomes latinos oficiais.

A incapacidade de distinguir claramente uma espécie da outra devido à semelhança de suas características, ou a confusão resultante nos nomes científicos, muitas vezes reduz a eficácia dos esforços de proteção das espécies.

É difícil escrever leis claras e eficazes para proteger uma espécie se não for totalmente claro como identificá-la com precisão. Portanto, muito trabalho ainda precisa ser feito para sistematizar e classificar todas as espécies que existem no mundo. Os sistematas descreveram apenas 10 a 30% das espécies do mundo, e muitas podem se extinguir antes de serem descritas. Para resolver este problema o mais rápido possível, muitos taxonomistas devem ser treinados, especialmente para o trabalho nos trópicos abundantes em espécies.

As dificuldades associadas à descrição de espécies novas para a ciência nos obrigam a ser cautelosos na avaliação de sua abundância total. O número de espécies de animais e plantas conhecidas pela ciência aumentou de 11.000 no tempo de C. Linnaeus para 2 milhões hoje e continua a crescer. Os cientistas constantemente descrevem e nomeiam novas espécies de animais, plantas e microorganismos. Ninguém pode dar um número exato de espécies que vivem em nosso planeta, mas sabe-se que o número de espécies animais excede significativamente o número de espécies de plantas, fungos e bactérias. Sabe-se também que os insetos lideram entre os animais em número de espécies registradas. Sua diversidade é tal que, em número de espécies, superam não apenas todos os outros animais, mas também plantas e microorganismos combinados. No reino vegetal, as angiospermas, ou plantas com flores, seguram a palma da mão com confiança.

5.3. Diversidade do Ecossistema

A diversidade do ecossistema refere-se aos diferentes habitats, comunidades bióticas e processos ecológicos na biosfera, e a vasta diversidade de habitats e processos dentro de um ecossistema.

Os indicadores quantitativos da biodiversidade nos ecossistemas variam muito, dependendo da influência de vários fatores. Deve-se notar que a biocenose inclui não apenas espécies que vivem constantemente no ecossistema, mas também espécies que passam apenas parte de seu ciclo de vida nele (por exemplo, larvas de mosquito, libélulas).

A composição de espécies e, em geral, a diversidade da biocenose só podem ser descritas em um determinado momento, uma vez que a riqueza de espécies muda como resultado dos processos de imigração e eliminação de espécies que ocorrem continuamente na biocenose.

O fator tempo é levado em conta até certo ponto nos serviços de monitoramento ambiental. Assim, em particular, os programas de monitoramento hidrobiológico na Rússia exigem análises obrigatórias em diferentes estações do ano e avaliação do estado dos corpos d'água com base em dados obtidos na primavera, verão e outono.

A cada momento, a biocenose tem uma certa riqueza de espécies.

Um dos componentes do ambiente natural é o relevo da superfície terrestre, que existe em sua variabilidade contínua na fronteira de três conchas naturais, ou esferas, do nosso planeta - crosta terrestre, ou litosfera, atmosfera e hidrosfera. A superfície da terra com seu relevo - montanhas pitorescas ou ásperas, vastas planícies, ao longo das quais rios serpenteiam suavemente, dunas e cordilheiras arenosas de desertos, geleiras de alta montanha - é a arena da vida, um dos principais componentes da biosfera.

Quanto mais diversas as condições ambientais em uma determinada região, mais tempo os organismos têm à sua disposição para transformações evolutivas, mais diversificada é sua composição de espécies aqui. O relevo e a estrutura geológica podem criar uma variedade de condições dentro de áreas com clima uniforme. Em terrenos montanhosos, sua inclinação e exposição determinam a temperatura e o teor de umidade do solo. Em encostas íngremes, o solo drena bem, o que geralmente leva à falta de umidade para as plantas, embora em áreas de planície próximas o solo esteja saturado de umidade. Em áreas áridas, em planícies de inundação e ao longo de leitos de rios, muitas vezes é possível ver comunidades florestais bem desenvolvidas que contrastam fortemente com a vegetação desértica circundante. Nas encostas quentes e secas das encostas viradas a sul, crescem diferentes espécies de árvores do que no norte frio e húmido. O terreno montanhoso é frequentemente associado à beleza da paisagem, o que significa que aqui coexistem comunidades ricas e diversificadas. A paisagem pitoresca é sempre admirável. Esta é uma das razões pelas quais as montanhas ou as margens dos reservatórios favoritos servem como local de peregrinação em massa para os amantes da natureza.

Todas as paisagens do globo sofrem mudanças sob a influência das condições climáticas. O mundo das plantas tem uma enorme influência sobre eles. As paisagens em toda a sua diversidade foram formadas ao longo de muitos milênios e como resultado da atividade humana. Eles estão em constante mudança devido à busca constante por formas eficientes de uso da terra e mineração. O homem constrói cidades e constrói estradas. Assim, as paisagens são compostas por uma série de elementos naturais e culturais. Eles incorporam a memória coletiva da natureza e daqueles que a habitam, formando um elemento complexo do meio ambiente.

6. Indicadores quantitativos de biodiversidade

6.1. Contabilidade da biodiversidade

Os inventários de diversidade em nível de ecossistema são frequentemente realizados usando fotografias aéreas ou de satélite. Isso permite formar um quadro completo da diversidade de ecossistemas e características da paisagem, bem como tirar conclusões preliminares sobre a possível diversidade de espécies. Para uma avaliação mais precisa da diversidade ao nível das espécies, é necessário determinar riqueza de espécies, ou seja, contabilizando todas as espécies encontradas em uma determinada área (número de espécies, para comparação, referidas a uma determinada área). No entanto, é óbvio que quanto maior o território, maior o número de espécies que o pesquisador poderá registrar, portanto, ao avaliar a riqueza de espécies, é necessário levar em consideração a frequência de ocorrência das espécies. Assim, em uma área de 4 m2, 35 espécies de plantas vasculares crescem em um pasto cuidadosamente preparado. O mesmo número de espécies pode ser encontrado na mesma área virgem, mas se restringirmos a área de busca para 1 m2, poderemos registrar apenas 25 espécies de plantas, já que muitas espécies são menos comuns aqui. Em uma pastagem abandonada, muitas plantas vasculares desaparecem, então o nível de riqueza de espécies aqui é menor do que em um prado virgem.

Tentativas de descrever a estrutura de uma comunidade natural complexa com um único indicador, como a riqueza de espécies, são insustentáveis ​​devido à perda de informações valiosas sobre a raridade de algumas espécies e a comumidade de outras. O índice (indicador) de diversidade de espécies leva em consideração tanto o número total de espécies na comunidade quanto a proporção da abundância de diferentes espécies. É calculado determinando para cada espécie a proporção de seus indivíduos no número total de indivíduos da comunidade.

Medir a diversidade no nível genético é mais difícil. Para isso, são tradicionalmente usados ​​traços hereditários externos das espécies. Com base nessas características, grupos discretos de indivíduos são distinguidos dentro de uma espécie. Esse tipo de variabilidade individual é chamado de polimorfismo. Por exemplo, nos élitros das joaninhas existem padrões de pigmentos característicos de cada indivíduo. Esta espécie é amplamente distribuída, é encontrada na Sibéria, China, na Península Coreana, no Japão. Os besouros pretos predominam na Sibéria Ocidental e Central, e mais a leste a população se torna mais polimórfica, com besouros amarelos com manchas pretas cada vez mais comuns.

6.2. Biodiversidade e "Riqueza de Espécies"

Qualquer estratégia de conservação da biodiversidade requer uma compreensão clara de quantas espécies existem e como essas espécies estão distribuídas. Até o momento, 1,5 milhão de espécies foram descritas. Pelo menos duas vezes mais espécies permanecem não descritas, principalmente insetos e outros artrópodes tropicais. Nosso conhecimento do número de espécies não é preciso, uma vez que muitos animais não vistosos ainda não chamaram a atenção dos taxonomistas. Por exemplo, pequenas aranhas, nematóides, fungos do solo e insetos que vivem nas copas das árvores da floresta tropical são difíceis de estudar.

Esses grupos pouco estudados podem chegar a centenas e milhares, até milhões de espécies. As bactérias também são muito pouco estudadas. Devido à dificuldade em cultivá-los e identificá-los, os microbiologistas só conseguiram identificar cerca de 4.000 espécies de bactérias. No entanto, pesquisas realizadas na Noruega sobre análise de DNA bacteriano mostram que mais de 4.000 espécies de bactérias podem estar presentes em um grama de solo, e aproximadamente o mesmo número pode ser encontrado em sedimentos marinhos. Essa alta diversidade, mesmo em pequenas amostras, implica a existência de milhares ou mesmo milhões de espécies bacterianas ainda não descritas. A pesquisa moderna está tentando determinar qual é a proporção do número de espécies de bactérias espalhadas em comparação com espécies locais regionais ou restritas.

A falta de coleções completas dificulta o julgamento confiável do número de espécies encontradas em ambientes marinhos. O ambiente marinho tornou-se uma espécie de fronteira do nosso conhecimento da diversidade biológica. Assim, um grupo completamente novo de animais, Loricifera, foi descrito pela primeira vez em 1983 em amostras coletadas em grandes profundidades. Outro novo grupo de pequenas criaturas, o Cycliophora, encontrado na região da boca da lagosta norueguesa, foi descrito pela primeira vez em 1995. Em 1999, a maior bactéria do mundo, do tamanho do olho de uma mosca da fruta, foi descoberta na costa da Namíbia. Sem dúvida, muitas outras espécies marinhas não descritas estão esperando nas asas.

Até agora, junto com espécies individuais, comunidades biológicas completamente novas foram descobertas, especialmente em lugares extremamente remotos ou de difícil acesso para os humanos. Métodos especiais de estudo tornaram possível identificar essas comunidades incomuns, principalmente em mares profundos e no dossel da floresta:

Diversas comunidades de animais, principalmente insetos, adaptados à vida nas copas das árvores tropicais; eles praticamente não têm conexão com o solo. Para penetrar no dossel da floresta, nos últimos anos, cientistas instalaram torres de observação nas florestas e estenderam caminhos suspensos nas copas.

No fundo dos mares profundos, que ainda são pouco conhecidos devido às dificuldades técnicas de transporte de equipamentos e pessoas sob alta pressão da água, existem comunidades únicas de bactérias e animais que se formaram perto de fontes geotérmicas de alto mar. Bactérias ativas até então desconhecidas foram encontradas até em quinhentos metros de sedimentos marinhos, onde sem dúvida desempenham um importante papel químico e energético neste complexo ecossistema.

Graças a projetos modernos de perfuração abaixo da superfície da Terra, até uma profundidade de 2,8 km, várias comunidades de bactérias foram encontradas, com uma densidade de até 100 milhões de bactérias por g de rocha. A atividade química dessas comunidades está sendo ativamente estudada em conexão com a busca de novos compostos que possam ser usados ​​para destruir substâncias tóxicas, bem como para responder à questão da possibilidade de vida em outros planetas.

A "riqueza" de espécies de diferentes zonas climáticas e geográficas é muito diferente.

Florestas tropicais, recifes de coral, vastos lagos tropicais e mares profundos são os mais ricos em espécies. A diversidade biológica também é grande em regiões tropicais secas com suas florestas decíduas, arbustos, savanas, pradarias e desertos. Nas latitudes temperadas, os territórios cobertos de arbustos com um clima do tipo mediterrâneo se distinguem por altas taxas. Eles são encontrados na África do Sul, sul da Califórnia e sudoeste da Austrália. As florestas tropicais são caracterizadas principalmente por uma excepcional diversidade de insetos. Em recifes de coral e em mares profundos, a diversidade se deve a uma gama muito maior de grupos taxonômicos. A diversidade dos mares está associada à sua grande idade, às áreas gigantescas e à estabilidade deste ambiente, bem como à peculiaridade dos tipos de sedimentos de fundo. A notável diversidade de peixes em grandes lagos tropicais e o surgimento de espécies únicas em ilhas se deve à radiação evolutiva em habitats produtivos isolados.

Os recifes de coral também são um lugar maravilhoso para a concentração de espécies. Colônias de pequenos animais chamados pólipos constroem grandes ecossistemas de corais comparáveis ​​em complexidade e biodiversidade às florestas tropicais. O maior recife de coral do mundo - a Grande Barreira de Corais - ao largo da costa leste da Austrália cobre uma área de cerca de 349 mil km2. Cerca de 300 espécies de corais, 1.500 espécies de peixes, 4.000 espécies de mariscos e 5 espécies de tartarugas foram encontradas na Grande Barreira de Corais e fornecem locais de nidificação para 252 espécies de aves. A Grande Barreira de Corais abriga cerca de 8% de todas as espécies de peixes da fauna mundial, embora represente apenas 0,1% da superfície total do oceano.

O estado de riqueza de espécies também depende das características locais da topografia, clima, ambiente e idade geológica da área. Em comunidades terrestres, a riqueza de espécies geralmente aumenta com a diminuição da altitude, aumento da radiação solar e aumento da precipitação. A riqueza de espécies costuma ser maior em áreas com topografia complexa, o que pode proporcionar isolamento genético e, consequentemente, adaptação e especialização local. Por exemplo, uma espécie sedentária que vive em picos montanhosos isolados pode evoluir ao longo do tempo em várias espécies diferentes, cada uma adaptada às condições específicas da montanha. Em áreas de alta complexidade geológica, criam-se uma variedade de condições de solo bem definidas e, consequentemente, formam-se diversas comunidades, adaptadas a um determinado tipo de solo. Na zona temperada, a grande riqueza florística é característica da parte sudoeste da Austrália, África do Sul e outras áreas de clima mediterrâneo com seus invernos amenos e úmidos e verões quentes e secos. A riqueza de espécies de comunidades arbustivas e herbáceas deve-se aqui a uma combinação de idade geológica significativa e terreno complexo. Em mar aberto, a maior riqueza de espécies é formada onde diferentes correntes se encontram, mas os limites dessas áreas, via de regra, são instáveis ​​no tempo.

A diversidade de espécies de quase todos os grupos de organismos aumenta em direção aos trópicos. Por exemplo, a Tailândia tem 251 espécies de mamíferos, enquanto a França tem apenas 93, apesar de as áreas de ambos os países serem aproximadamente as mesmas.

O número de insetos de água doce nas florestas tropicais é 3-6 vezes maior do que nas florestas temperadas. As florestas tropicais contêm o maior número de espécies de mamíferos na Terra por unidade de área. Nas florestas tropicais da América Latina, 40-100 espécies de árvores são encontradas por hectare, enquanto no leste da América do Norte existem 10-30 espécies.

No ambiente marinho, observa-se o mesmo padrão de distribuição que em terra. Assim, o número de espécies de ascídias no Ártico mal ultrapassa 100, enquanto nos trópicos é mais de 600.

6.3. Medindo a biodiversidade

Além da definição mais próxima de diversidade biológica para a maioria dos biólogos, como o número de espécies que vivem em uma determinada área, existem muitas outras definições relacionadas à diversidade de comunidades biológicas em diferentes níveis hierárquicos de sua organização e em diferentes escalas geográficas. Essas definições são usadas para testar a teoria de que o aumento da diversidade em diferentes níveis leva ao aumento da estabilidade, produtividade e resiliência da comunidade à invasão de espécies exóticas. O número de espécies em uma única comunidade é geralmente descrito como riqueza de espécies ou diversidade alfa e é usado para comparar a biodiversidade em diferentes regiões geográficas ou comunidades biológicas.

Ao avaliar a diversidade alfa, dois fatores são levados em consideração: riqueza de espécies e uniformidade de abundâncias de espécies(distribuição uniforme das espécies de acordo com sua abundância na comunidade).

A diversidade beta caracteriza o grau de diferenças ou semelhanças entre habitats ou amostras em termos de composição de espécies, e às vezes também a abundância de espécies. O termo foi introduzido por Whittaker em 1960. Uma abordagem comum para estabelecer a diversidade beta é estimar as mudanças na diversidade de espécies ao longo de um gradiente ambiental. Outra maneira de determinar isso é comparar a composição de espécies de diferentes comunidades. Quanto menos espécies comuns nas comunidades ou em diferentes pontos do gradiente, maior a diversidade beta. Este caminho é utilizado em quaisquer estudos que considerem o grau de diferenças na composição de espécies de amostras, habitats ou comunidades. Juntamente com as medidas de avaliação da diversidade interna de habitats, a diversidade beta pode ser usada para se ter uma ideia da diversidade geral e das condições de uma determinada área. A diversidade beta é alta se, por exemplo, a composição de espécies das comunidades de musgos for significativamente diferente em prados alpinos de picos adjacentes, mas a diversidade beta é baixa se a maioria das mesmas espécies ocupar todo o cinturão de prados alpinos.

Para diversidade beta, indicadores de similaridade baseados em medidas de diversidade (medida de Whittaker, medida, Cody, etc.), indicadores de similaridade, índices de comunidade são característicos.

A diversidade gama é aplicável em grandes escalas geográficas; leva em conta o número de espécies em uma grande área ou continente.

Uma medida importante da diversidade alfa é o índice de riqueza de espécies (índice de riqueza de espécies de Margalef, índice de riqueza de espécies de Menhinik, etc.).

As principais aplicações potenciais dos índices de diversidade são conservação e monitoramento. O uso de avaliações de diversidade nessas áreas é baseado em dois pressupostos: 1) comunidades ricas em espécies são mais estáveis ​​do que as pobres em espécies; 2) o nível de poluição está associado a uma diminuição da diversidade e a uma mudança na natureza da abundância das espécies. Ao mesmo tempo, indicadores de riqueza de espécies são geralmente usados ​​na proteção da natureza, e índices e modelos de abundância de espécies são usados ​​no monitoramento ambiental.

Os indicadores de diversidade são usados ​​em estudos ambientais para diversos fins. Eles foram usados ​​com sucesso nos trabalhos de MacArthur e seus seguidores no estudo da competição das aves, saturação e grau de sobreposição de seus nichos ecológicos. A dependência da diversidade de aves da diversidade de alguns elementos do habitat e outros fatores ambientais foi elucidada.

Jacobs em 1975 resumiu os resultados de muitos estudos sobre a influência de fatores ambientais na diversidade das comunidades e estabeleceu o seguinte.

1. A heterogeneidade espacial aumenta a diversidade.

2. A heterogeneidade da temperatura pode diminuir ou aumentar a diversidade dependendo da severidade do clima e de outros fatores.

3. Condições ambientais estressantes são geralmente associadas negativamente à diversidade.

4. Com o aumento da competição em um período de tempo relativamente curto, a diversidade pode diminuir, mas se estiver presente por um período suficiente para que ocorram transformações evolutivas (especiação), a diversidade pode aumentar.

5. Os inimigos agem como competição, seu efeito na variedade depende da intensidade de seu impacto, duração e influência dos inimigos na competição entre as vítimas.

6. A influência da intensidade do fluxo de energia através da comunidade e a quantidade de recursos alimentares podem ser muito importantes, mas a extensão e direção de sua influência na diversidade depende de muitos outros fatores.

Durante o período de sucessão, podem ocorrer processos de diferentes direções com mudança na diversidade.

Os indicadores de diversidade são usados ​​para comparar a população de diferentes estações, a dinâmica sazonal das comunidades, para a avaliação ecológica de várias espécies, a natureza de sua distribuição em diferentes habitats, para medir o grau de especialização alimentar das espécies e a diversidade dos alimentos ração de uma espécie. Os indicadores de diversidade também são usados ​​com sucesso na avaliação da poluição de corpos d'água e territórios, em particular, ao comparar locais no gradiente de poluição de ecossistemas terrestres.

7. Potencial de recursos naturais da Rússia.

A Rússia tem um único potencial recreativo. O país possui uma extensa sistema de áreas naturais especialmente protegidas de importância nacional e global, incluindo reservas naturais, parques nacionais e naturais, santuários, monumentos naturais, etc. A área total de todos os tipos de áreas naturais especialmente protegidas na Rússia no início de 2005 era de 230 milhões de hectares, ou 13% do território do país.

A forma mais tradicional de proteção da natureza territorial, de importância prioritária para a conservação da diversidade biológica, são as reservas naturais estaduais. O sistema de reservas estaduais, como padrões de áreas naturais intocadas, é objeto de merecido orgulho da ciência nacional e do movimento ambientalista. A rede de reservas foi criada por nove décadas: a primeira reserva - "Barguzinsky" - foi criada em 1916, a centésima primeira - "Kologrivsky Forest" - em 2006. A área total das reservas é de 1,6% do território do país.

O sistema estatal de parques nacionais da Federação Russa começou a tomar forma há relativamente pouco tempo: o primeiro parque nacional - Sochi - foi estabelecido em 1983. Em 1º de janeiro de 2005, havia 35 parques nacionais no país, ocupando 0,41% da área do país.

Nas últimas décadas, o número e a área total de reservas naturais e parques nacionais aumentaram significativamente. Das 101 reservas do país, 27 têm status internacional de reservas da biosfera, 11 estão sob a jurisdição da Convenção sobre a Proteção do Patrimônio Cultural e Natural. Três parques nacionais também têm o status de Reservas da Biosfera da UNESCO.

Uma categoria independente de áreas protegidas é representada por jardins botânicos e parques dendrológicos. Atualmente, o Conselho de Jardins Botânicos da Rússia reúne mais de 100 jardins botânicos e parques dendrológicos de várias afiliações departamentais. Sua área total é de cerca de 8 mil hectares, e o número de visitantes ultrapassa 1 milhão de pessoas por ano.

Os recursos naturais da Rússia (terra, água, minerais, floresta, biológicos, bem como recreativos e climáticos) contribuem significativamente para a conservação segurança estratégica do país, possibilitam atender às necessidades da economia, inclusive mantendo um alto nível de exportação de matérias-primas.

À parcela de indústrias e atividades diretamente relacionadas ao complexo de recursos naturais - energia elétrica, combustíveis, mineração, silvicultura, marcenaria e celulose e papel, metalurgia ferrosa e não ferrosa, produção de materiais de construção, agricultura e gestão da água, pesca, silvicultura, exploração geológica, geodésia, hidrometeorologia - segundo estimativas de especialistas, já responde por mais de 30% do PIB do país. Incluindo os recursos naturais não renováveis ​​(extração de minerais e seu processamento), o volume do PIB é de cerca de 20%. Considerando as relações intersetoriais, ou seja, as principais indústrias consumidoras e fornecedoras, bem como a esfera de serviços intermediários, essas estimativas devem ser aumentadas.

A utilização, recuperação e proteção dos recursos naturais continuam a servir como fonte de subsistência para uma parte significativa da população do país, tanto dos trabalhadores diretos como das suas famílias. Por exemplo, apenas em indústrias diretamente relacionadas ao complexo de recursos naturais, aproximadamente uma em cada cinco pessoas da população economicamente ativa do país está empregada. Levando em conta indústrias e atividades relacionadas, bem como membros da família, esse número aumenta várias vezes.

Em termos absolutos, o valor total dos recursos naturais varia, de acordo com várias organizações e estimativas de especialistas, dependendo dos princípios e métodos de cálculo utilizados, de várias centenas de trilhões a vários quatrilhões de rublos em preços atuais.

Em 1999-2002 No âmbito do Comité Estatal de Estatística da Rússia, com o envolvimento de funcionários de outros departamentos e departamentos científicos, foram analisadas as estimativas disponíveis de vários componentes da riqueza nacional do país. Foram estudados dados estatísticos específicos elaborados por especialistas de vários departamentos (organizações) e publicados em publicações nacionais. Como parte do componente de recursos naturais, uma grande parte (absoluta) do valor de custo recai sobre as reservas minerais.

As estimativas acima refletem os resultados de uma das etapas de um trabalho de longo prazo e teoricamente e praticamente complexo sobre uma avaliação abrangente da riqueza nacional da Rússia e o papel dos ativos naturais (tangíveis não produzidos). Os resultados dos cálculos estão longe de ser inequívocos e se devem em grande parte à falta de uma metodologia unificada aceitável para avaliar o componente de recursos naturais da riqueza nacional da Rússia.

Resumir os dados indicativos obtidos pelo Instituto de Economia da Academia Russa de Ciências de acordo com a metodologia dos especialistas do Banco Mundial permite avaliar os recursos naturais russos em comparação com outros países (devido à complexidade da avaliação econômica, água, recreação e a maioria dos recursos biológicos não são levados em consideração). Esses dados também mostram que, se o capital natural da maioria dos países é dominado por terras e florestas, e os recursos minerais constituem uma quinta ou sexta parte, então na Rússia a contribuição dos minerais é de cerca de dois terços.

Os materiais desta seção testemunham a natureza única e a dotação de recursos da Rússia. No entanto, em grande medida, isso explica a baixa eficiência do uso dos recursos naturais e da economia como um todo, tradicionalmente orientada para uma base nacional ilimitada de recursos. Os custos específicos dos recursos naturais e a poluição produzida por unidade de produto final na Rússia são extremamente altos em comparação com os países economicamente desenvolvidos. Por exemplo, a intensidade energética de unidades de produtos finais na Rússia é 2 a 3 vezes maior, o custo dos recursos florestais para a produção de 1 tonelada de papel é 4 a 6 vezes maior. Além disso, nos últimos 10 anos, devido à diminuição da disciplina tecnológica, houve um aumento significativo na intensidade de energia e recursos dos produtos manufaturados (em 20 a 60%). O consumo de energia por unidade do PIB aumentou 25%, a intensidade da água - 20%. As emissões específicas de óxidos de enxofre, que levam à chuva ácida e à degradação do ecossistema, são 20 vezes maiores na Rússia do que no Japão e na Noruega, e cerca de 6 a 7 vezes maiores do que na Alemanha e na França. As emissões de gases de efeito estufa excedem as dos países desenvolvidos em 3 a 4 vezes.

O uso eficiente do potencial dos recursos naturais deve servir de base para a transformação constante da economia do nosso país no interesse nacional, a mudança da base econômica das indústrias exploradoras da natureza para o processamento profundo de matérias-primas e materiais, indústrias de alta tecnologia, o setor de serviços, etc.

O bloco de recursos naturais continua sendo o fator central para o desenvolvimento do estado no futuro próximo.

Para atingir os objetivos da gestão sustentável da natureza, é necessário:

- efectuar uma avaliação económica e sobretudo cadastral da totalidade dos recursos naturais existentes no território do país;

- determinar os direitos e regras para o uso de objetos naturais;

- usar criativamente a experiência estrangeira nos aspectos legislativos, econômicos e ambientais do uso do potencial natural;

– desenvolver sistemas de mecanismos económicos e jurídicos modernos para a gestão da natureza.

PERGUNTAS PARA AUTO-VERIFICAÇÃO

1. Quem e quando usou pela primeira vez a expressão "diversidade biológica"?

2. Quando e onde o conceito de “biodiversidade” teve amplo uso científico?

3. O que é a Convenção sobre Diversidade Biológica?

4. O valor da biodiversidade para a biosfera e o homem.

5. Que ciência especial lida com o estudo da diversidade biológica?

6. Definir o conceito de "diversidade biológica".

7. Que níveis de diversidade biológica você conhece?

8. Quais são os métodos de contabilização da biodiversidade?

9. O que determina o estado de "riqueza de espécies"?

10. Como a biodiversidade é avaliada?

11. Descreva a diversidade alfa, beta e gama.

12. Qual é o valor aplicado da avaliação da diversidade biológica?

DIVERSIDADE BIOLÓGICA

O que é diversidade biológica? Por que isso é importante? E por que devemos apoiá-lo? No sentido mais geral, a biodiversidade refere-se à "diversidade da vida". Este conceito abrange a diversidade genética de diferentes espécies e unidades taxonômicas superiores (famílias, classes, filos, etc.), bem como a diversidade de habitats e ecossistemas. Como a "diversidade biológica" é muito ampla, não há uma definição rigorosa; tudo depende da área específica em que é usado. Na prática, diversidade biológica significa, antes de tudo, a diversidade de espécies.

Biodiversidade significa muito mais do que apenas ter diferentes formas de vida. Não só determinou os rumos da pesquisa aplicada, mas também adquiriu o status de avaliação especial: é bom quando há diversidade biológica, e é preciso apoiá-la de todas as formas possíveis, pois a falta de diversidade é ruim. Nas medidas de proteção ambiental, a prioridade agora é dada não tanto à conservação de espécies individuais (típicas), mas à preservação de toda a diversidade do ecossistema. Muitos argumentos têm sido apresentados a favor disso, começando com a afirmação de que a diversidade da vida é valiosa em si mesma e temos uma responsabilidade moral e ética pela sua preservação, e terminando com o pragmatismo antropocêntrico usual - uma pessoa faz pleno uso de a diversidade biológica dos ecossistemas (ver artigo "Ecossistema") para suas necessidades econômicas, como o desenvolvimento de medicamentos para o câncer ou o desenvolvimento do ecoturismo.

Como preservar a biodiversidade? Uma abordagem é concentrar os esforços principalmente na manutenção e conservação do melhor dos muitos ecossistemas disponíveis. Outra propõe cuidar, em primeiro lugar, dos "hot spots", ou seja, das áreas com maior concentração de representantes de espécies raras ameaçadas de extinção. Realizando um complexo de medidas de proteção em "pontos quentes", você pode salvar espécies mais raras do que em outras regiões.

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Introdução

A diversidade da vida tem sido um assunto de estudo. Os primeiros sistemas da natureza viva, conhecidos, por exemplo, a partir das obras de Aristóteles (384-322 aC), já pertencem à análise desse fenômeno. A base científica e metodológica para descrever a biodiversidade foi criada por K. Liney para o seu "System of Nature". E então houve o acúmulo de conhecimento.

E na última década, o termo "biodiversidade" tornou-se extraordinariamente popular. Desde a assinatura da Convenção sobre Diversidade Biológica em 1992 por muitos estados, essa palavra tem sido constantemente ouvida em resoluções governamentais, documentos de órgãos estaduais e públicos e na mídia. A pesquisa científica provou que um nível suficiente de diversidade natural em nosso planeta é uma condição necessária para o funcionamento normal dos ecossistemas e da biosfera como um todo. Atualmente, a diversidade biológica é considerada o principal parâmetro que caracteriza o estado dos sistemas supraorganismos. Em vários países, é a característica da diversidade biológica que serve de base para a política ambiental do Estado, que busca preservar seus recursos biológicos para garantir o desenvolvimento econômico sustentável.

A conservação da biodiversidade é discutida nos níveis global, nacional e regional. No entanto, o significado desta palavra não é compreendido por todos corretamente. Por que a biodiversidade recebe tanta atenção, que papel ela desempenha na vida das pessoas e do planeta, como ela muda, o que a ameaça e o que precisa ser feito para conservá-la - meu trabalho é dedicado a responder a essas perguntas.

O objetivo do trabalho foi estudar os métodos e avaliações da biodiversidade

Durante o trabalho, foram definidas as seguintes tarefas:

1) considerar o conceito de “biodiversidade”;

2) identificar as características da biodiversidade;

3) estudar os métodos e avaliações da biodiversidade.

O objeto do estudo foi a diversidade biológica como uma variedade de ecossistemas naturais no globo.

O tema do estudo foi o estado atual da diversidade biológica.

política ambiental biológica

Biodiversidade

O conceito de biodiversidade

A frase "diversidade biológica", como observado por N.V. Lebedev e D.A. Krivolutsky, foi usado pela primeira vez por G. Bates em 1892 na famosa obra "Naturalista na Amazônia", quando descreveu suas impressões ao encontrar setecentas espécies de borboletas durante uma excursão de uma hora. O termo "biodiversidade" entrou em amplo uso científico em 1972, após a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente, em Estocolmo, quando ambientalistas conseguiram convencer os líderes políticos dos países da comunidade mundial de que a proteção da vida selvagem é uma tarefa prioritária para qualquer país.

A diversidade biológica é a totalidade de todas as espécies biológicas e comunidades bióticas formadas e se desenvolvendo em diferentes habitats (terrestre, solo, marinho, água doce). Esta é a base para manter as funções de sustentação da vida da biosfera e da existência humana. Os problemas nacionais e globais de conservação da biodiversidade não podem ser realizados sem pesquisas fundamentais nesta área. A Rússia, com seu vasto território, onde é preservada a principal diversidade de ecossistemas e diversidade de espécies do norte da Eurásia, precisa do desenvolvimento de estudos especiais voltados para inventariar, avaliar o estado da biodiversidade, desenvolver um sistema de monitoramento, bem como desenvolver princípios e métodos para a conservação de biossistemas naturais.

De acordo com a definição dada pelo World Wildlife Fund, biodiversidade é “toda a variedade de formas de vida na Terra, milhões de espécies de plantas, animais, microorganismos com seus conjuntos de genes e ecossistemas complexos que formam a vida selvagem”. Com uma compreensão tão ampla da biodiversidade, convém estruturá-la de acordo com os níveis de organização da matéria viva: população, espécie, comunidade (conjunto de organismos de um grupo taxonômico em condições homogêneas), biocenose (conjunto de comunidades ; a biocenose e as condições ambientais são um ecossistema), unidades territoriais de categoria maior - paisagem, região, biosfera.

A diversidade biológica da biosfera inclui a diversidade de todos os tipos de seres vivos que habitam a biosfera, a diversidade de genes que formam o pool genético de qualquer população de cada espécie, bem como a diversidade de ecossistemas da biosfera em várias zonas naturais. A incrível diversidade de vida na Terra não é apenas o resultado da adaptação de cada espécie a condições ambientais específicas, mas também o mecanismo mais importante para garantir a estabilidade da biosfera. Apenas algumas espécies no ecossistema têm abundância significativa, alta biomassa e produtividade. Tais espécies são chamadas de dominantes. Raras ou poucas espécies têm baixo número e biomassa. Via de regra, as espécies dominantes são responsáveis ​​pelo principal fluxo de energia e são as principais formadoras de ambiente que influenciam fortemente as condições de vida de outras espécies. Poucas espécies constituem, por assim dizer, uma reserva e, quando várias condições externas mudam, elas podem se tornar parte da espécie dominante ou tomar seu lugar. Espécies raras basicamente criam diversidade de espécies. Na caracterização da diversidade, são levados em consideração indicadores como riqueza de espécies e uniformidade da distribuição dos indivíduos. A riqueza de espécies é expressa como a razão do número total de espécies para o número total de indivíduos ou para uma unidade de área. Por exemplo, 100 indivíduos vivem em duas comunidades em condições iguais. Mas no primeiro, esses 100 indivíduos estão distribuídos em dez espécies, e no segundo, em três espécies. No exemplo acima, a primeira comunidade tem uma diversidade de espécies mais rica do que a segunda. Suponhamos que tanto na primeira quanto na segunda comunidade existam 100 indivíduos e 10 espécies. Mas na primeira comunidade os indivíduos se distribuem entre as espécies em 10 em cada uma, e na segunda uma espécie tem 82 indivíduos, e as demais por 2. Como no primeiro exemplo, a primeira comunidade terá uma maior uniformidade de distribuição de indivíduos do que o segundo.

O número total de espécies atualmente conhecidas é de cerca de 2,5 milhões, e quase 1,5 milhão delas são insetos, outras 300 mil são plantas com flores. Existem tantos outros animais quanto plantas com flores. Pouco mais de 30 mil algas são conhecidas, fungos - cerca de 70 mil, bactérias - menos de 6 mil, vírus - cerca de mil. Mamíferos - não mais que 4 mil, peixes - 40 mil, pássaros - 8400, anfíbios - 4000, répteis - 8000, moluscos - 130000, protozoários - 36000, vários vermes - 35000 espécies.

Cerca de 80% da biodiversidade são espécies terrestres (ambientes de vida terrestre-ar e solo) e apenas 20% são ambientes de vida aquática, o que é bastante compreensível: a diversidade de condições ambientais em corpos d'água é menor do que em terra. 74% da diversidade biológica está associada ao cinturão tropical. 24% - com latitudes temperadas e apenas 2% - com regiões polares.

À medida que as florestas tropicais desaparecem catastroficamente sob a pressão das plantações de hevea, bananas e outras culturas tropicais altamente rentáveis, bem como fontes de madeira valiosa, grande parte da biodiversidade desses ecossistemas pode morrer sem nomes científicos. Esta é uma perspectiva deprimente, e até agora os esforços da comunidade ambiental global não produziram nenhum resultado tangível na conservação das florestas tropicais. A falta de coleções completas também impossibilita um julgamento confiável do número de espécies que vivem em ambientes marinhos, que se tornaram "... uma espécie de fronteira do nosso conhecimento da diversidade biológica". Nos últimos anos, grupos completamente novos de animais foram descobertos em ambientes marinhos.

Até o momento, a biodiversidade do planeta não foi totalmente identificada. Segundo as previsões, o número total de espécies de organismos que vivem na Terra é de pelo menos 5 milhões (e de acordo com algumas previsões - 15, 30 e até 150 milhões). Os menos estudados são os seguintes grupos sistemáticos: vírus, bactérias, nematóides, crustáceos, unicelulares, algas. Moluscos, fungos, aracnídeos e insetos também são insuficientemente estudados. Apenas plantas vasculares, mamíferos, aves, peixes, répteis e anfíbios foram bem estudados.

Microbiologistas aprenderam a identificar menos de 4.000 espécies de bactérias, mas estudos sobre a análise de DNA bacteriano realizados na Noruega mostraram que mais de 4.000 espécies de bactérias vivem em 1 grama de solo. A mesma alta diversidade de bactérias é prevista em amostras de sedimentos de fundo marinho. O número de espécies bacterianas que não são descritas está na casa dos milhões.

O número de espécies de organismos vivos que vivem em ambientes marinhos está longe de ser completamente revelado. "O ambiente marinho tornou-se uma espécie de fronteira do nosso conhecimento da diversidade biológica." Novos grupos de animais marinhos de alto nível taxonômico estão sendo constantemente identificados. Comunidades de organismos desconhecidos pela ciência nos últimos anos foram identificadas no dossel de florestas tropicais (insetos), em oásis geotérmicos das profundezas do mar (bactérias e animais), nas profundezas da terra (bactérias a uma profundidade de cerca de 3 km).

O número de espécies descritas é indicado pelas partes sombreadas das colunas.