Исчезновение видов, вызванное человеком

В современный геологический период глобальное разнообразие видов достигло наивысшего расцвета. Так, прогрессивные группы организмов – насекомые, позвоночные, цветковые растения – наиболее разнообразно были представлены около 30 тыс. лет назад. Однако с того времени видовое разнообразие снизилось в связи с ростом численности людей [Leaky, Lewin, 1996]. Сегодня 40% от первичной продукции (живого вещества, производимого растениями) наземных экосистем так или иначе используется или уничтожается человеком; это составляет около 25% всей первичной продукции на Земле. Люди также оказывают все возрастающее доминирующее влияние на другие компоненты экосистем, например на круговорот азота и уровень углекислого газа.

Первое заметное влияние деятельности человека на темпы исчезновения проявилось на примере уничтожения крупных млекопитающих в Австралии, Северной и Южной Америке людьми, заселившими эти континенты тысячи лет назад. Вскоре после появления там человека от 74 до 86 % мегафауны – млекопитающих, весивших более 44 кг, – в этих областях исчезло. Это, возможно, было непосредственно связано с охотой [Martin, Klein, 1984; Miller еt al., 1999] и косвенно с выжиганием и расчисткой лесов, а также с распространением принесенных заболеваний. На всех континентах и многочисленных островах существуют разнообразные яркие свидетельства того, что изменение и разрушение мест обитания, производимые доисторическим человеком, совпадают с высокими темпами исчезновения видов.

Как же повлияла деятельность человека на темпы исчезновения в более современные эпохи? Лучше всего изучены темпы исчезновения птиц и млекопитающих, поскольку эти относительно крупные животные заметны и потому хорошо изучены. Темпы исчезновения остальных 99,9% существующих в мире видов остаются на сегодня лишь грубо прикидочными. Но и масштабы исчезновения птиц и млекопитающих определены весьма неточно, поскольку некоторые считавшиеся исчезнувшими виды были вновь обнаружены, а другие, напротив, считавшиеся еще существующими, могут в действительности оказаться вымершими. По наиболее точной оценке имеющихся данных, с 1600 года исчезло около 85 видов млекопитающих и 113 видов птиц (табл. 2.1), что составляет 2,1% существовавших в этот период видов млекопитающих и 1,3% птиц [Smith еt al., 1993; Heywood 1995]. На первый взгляд эти цифры сами по себе не кажутся тревожными, но пугающей стала тенденция к возрастанию темпов исчезновения за последние 150 лет. За период с 1600 до 1700 темпы исчезновения птиц и млекопитающих составляли примерно один вид в десятилетие, а за период от 1850 года до 1950 года они возросли до одного вида в год. Такое увеличение темпов исчезновения видов говорит о серьезной угрозе, нависшей над биологическим разнообразием.

А Многочисленные дополнительные к этому списку виды предположительно вымерли, но это не зафиксировано учеными.

b Материковые области – те, в которых площадь суши превышает 1 млн км2(размером с Гренландию или больше); меньшие области суши считаются островами.

c В последние 20 лет отмечалось угрожающее снижение популяций амфибий; некоторые ученые полагают, что некоторые виды амфибий стоят на краю вымирания или уже вымерли.

d Приведенные цифры главным образом представлены для Северной Америки и Гавайских островов.

eВеличины для цветковых растений включают как вымирания видов, так и подвидов и разновидностей.

В то же время есть некоторые свидетельства того, что за послед-ние десятилетия произошло снижение темпов исчезновения птиц и млекопитающих. Частично это можно отнести за счет предпринимаемых усилий по спасению видов от исчезновения, но в то же время здесь кроется и иллюзия, созданная благодаря принятой международными организациями процедуре, согласно которой вид считается вымершим только в том случае, если его не встречали более 50 лет или если специально организованные поиски не позволили обнаружить ни одного оставшегося экземпляра. Многие виды, формально еще не окончательно исчезнувшие, сильно подорваны деятельностью человека и сохранились только в очень малом числе. Эти виды могут считаться экологически исчезнувшими, поскольку они больше не играют роли в организации сообщества. Будущее многих таких видов сомнительно.

Около 11% оставшихся видов птиц в мире находится под угрозой вымирания; близкие показатели получены для млекопитающих и деревьев. В табл. 2.2 показаны группы животных, для которых эта опасность наиболее велика, например семейство ящериц игуан [Mace, 1994]. Столь же велика опасность исчезновения для некоторых пресноводных рыб и моллюсков [Williams, Nowak, 1993]. В тяжелом положении находятся и виды растений. Особенно уязвимы голосемянные (хвойные, гинкго, саговники) и пальмы. Хотя вымирание является естественным процессом, более 99% случаев исчезновения современных видов можно отнести на счет деятельности человека [Lawton, May, 1995].

 

2.3. Темпы исчезновения в воде и на суше

Из всех известных видов животных и растений, исчезнувших с 1600 года, более половины приходится на островные виды (табл. 2.1), и это несмотря на то, что острова составляют лишь малую часть поверхности Земли. Напротив, было установлено, что в мировом океане за современный период вымерло только 12 видов – три вида морских млекопитающих, пять морских птиц и четыре вида моллюсков – [Carlton et al., 1999]. Документальных свидетельств вымирания видов рыб или кораллов за этот период нет. С одной стороны, количество вымерших видов в морских средах почти наверняка недооценено, поскольку морские виды не так хорошо изучены, как наземные, а с другой – эти низкие показатели могут отражать и большую пластичность и устойчивость морских организмов к нарушениям среды обитания.

Но последствия выявленных потерь могут быть значительнее кажущихся, поскольку многие морские млекопитающие являются ключевыми хищниками, оказывающими большое влияние на морские сообщества. К тому же некоторые морские виды являются един-ственными представителями своего рода, семейства и даже отряда, так что вымирание даже отдельных морских видов может представ-лять собой серьезную потерю для глобального биологического разнообразия.

Источник: по Smith и др., 1993 и Mace 1994.

aЧисло видов, о которых имеются достоверные сведения.

Большое количество исчезновений пресноводных рыб и цветковых растений в материковых областях связано с большим числом видов, живущих в этих регионах. При обследовании богатой пресноводной ихтиофауны полуострова Малакка были найдены только 122 из 266 видов рыб, обитавших там раньше. В Северной Америке более одной трети видов пресноводных рыб находятся под угрозой вымирания. Опасность для водных беспозвоночных, таких как пресноводные моллюски и раки, особенно высока из-за воздействия плотин, загрязнения, интродуцированных видов и разрушения мест обитания.

 

2.4. Темпы исчезновения на островах

Самые высокие темпы исчезновения видов за исторический период установились на островах (табл. 2.3.). Большинство известных птиц, млекопитающих и рептилий, вымерших за последние 350 лет, обитали на островах [WCMC, 1992; Pimm еt al., 1995]. Более чем 80% эндемичных растений на некоторых океанических островах тоже исчезли или находятся под угрозой исчезновения. Вид считается эндемиком для данной территории, если он в естественном состоянии встречается только здесь. Островные виды особенно подвержены вымиранию, поскольку многие из них эндемичны только для одного или нескольких островов и представлены здесь лишь одной или несколькими локальными популяциями. Но зарегистрированные на островах темпы вымирания могут казаться выше еще и потому, что эти области изучены лучше, чем континентальные.

Вид может быть эндемичен для обширной географической области, например как черемуха поздняя (Prunus serotina), которую находят повсюду в Северной, Центральной и Южной Америке; или вид может быть эндемичен для маленькой географической области, например варан с острова Комодо (Varanus komodoensis), обнаруженный только на нескольких островах Индонезийского архипелага. Более яркий пример – растение Argyroxiphium sandwicense sandwicense, встречающееся в природе только в одном кратере вулкана на Гавайских островах. Изолированные географические единицы, такие как отдаленные острова, древние озера, одиночные горные пики, часто отличаются высоким процентом эндемизма. Напротив, не изолированные географические единицы такой же площади имеют гораздо более низкий процент эндемичных видов. Один из наиболее замечательных примеров изолированной области с высокой долей эндемизма – это остров Мадагаскар. Здешние влажные тропические леса исключительно богаты эндемичными видами: 93% из 28 видов приматов, 99% из 144 видов лягушек и более 70% видов растений острова больше нигде не встречаются. Еще более высокий процент эндемичных видов растений отмечен в Новой Зеландии. Для сравнения, в Великобритании и на Соломоновых островах лишь около 1% видов растений являются эндемиками (табл. 2.3). При разрушении и повреждении сообществ на Мадагаскаре и других изолированных островах, или при интенсивной эксплуатации популяций эти эндемичные виды вымирают. Напротив, материковые виды, распространённые на больших площадях, часто представлены многочисленными популяциями, поэтому потеря одной популяции

не является катастрофой для вида в целом. Однако даже на материках некоторые области, имеющие большой геологический возраст и характеризующиеся большим разнообразием мест обитания, выделяются высоким уровнем эндемизма.

 

Источник: WRI, 1998.

Важно отметить, что хотя последнее вымирание видов затронуло главным образом острова, в будущем оно будет все больше распространяться на континентальные области, например на вырубаемые человеком тропические леса [Manne еt al., 1999].

 

2.5. Биогеография островов и современные темпы вымирания

Изучение островных сообществ позволило разработать общие правила распределения биологического разнообразия, обобщенные в биогеографической модели островов Макартура и Вильсона [MacArthur, Wilson, 1967]. Этой моделью пытаются объяснить обнаруженную зависимость между числом видов и площадью. Острова с большой площадью обладают большим числом видов, чем острова малой площади (рис. 2.2). Эта закономерность интуитивно ясна, поскольку на больших островах обычно большее разнообразие естественных сред и типов сообществ, чем на малых. К тому же

 

 

Рис. 2.2. Число видов на острове можно предсказать, исходя из его площади. На рисунке показано число видов рептилий и амфибий для семи островов Вест Индии. Число видов на больших островах, таких как Куба и Гаити, намного превышает таковое на крошечных островах Саба и Редонда [по Wilson, 1989].

на крупных островах созданы лучшие условия для географической изоляции и формирования большего числа популяций каждого вида, что увеличивает вероятность видообразования и снижает вероятность вымирания как возникших здесь, так и недавно проникших видов.

Биогеографическая модель острова используется для прогноза числа и доли видов, которые могут вымереть при разрушении мест обитания [Simberloff, 1992; Quammen, 1996]. Предполагается, что если на острове существует определенный набор видов, то сокращение площади естественных мест обитания на острове приведет к тому, что на острове сможет сохраниться только такое число видов, которое соответствует меньшему острову (рис. 2.3). Применение этой модели для островов было распространено и на национальные парки и заповедники, окруженные нарушенными экосистемами. Такие заповедники можно рассматривать как острова в негостеприимном “море” разрушенной среды обитания. Если 50% естественных мест обитания на таком острове разрушено, то, согласно этой модели, приблизительно 10% обитающих на нем видов исчезнут.

Следовательно, эндемичные островные виды перейдут в категорию вымерших. При разрушении 90% мест обитания будет утеряно 50% видов; а когда погибнет 99% мест обитания, около 75% исходных видов будет потеряно. На конкретном примере африканских стран эта модель прогнозирует вымирание в недалеком будущем 30% лесных приматов в результате утраты мест обитания [Cowlishaw, 1999]. Сравнение прогнозов потерь видов с реальными историческими примерами, зарегистрированными в лесах Кении, позволило оценить темпы, с которыми в оставшихся лесных фрагментах исчезнут характерные для них виды птиц. По самым оптимистичным прогнозам, во фрагменте площадью 1000 га половина видов исчезнет за 50 лет, а во фрагменте площадью 10 000 га – за 100 лет с [Brooks et al., 1999].

 

Рис. 2.3. Согласно биогеографической модели острова, число видов, представленных на некоторой площади, асимптотически стремится к максимальной величине. Это значит, что если площадь местообитания сократилась на 50%, число утраченных видов может составить 10% (А), а если на 90%, то утрата видов может достигнуть 50% (Б). Форма кривой различна для каждого региона мира и для каждой группы видов, но эта модель дает общее представление о воздействии разрушения местообитаний на вымирание видов и их устойчивость в сохранившейся среде обитания.

 

Прогнозы темпов вымирания, связанные с утратой мест обитания, значительно варьируют, поскольку каждая группа видов и каждая географическая область отличается своими характерными зависимостями типа “вид – площадь”. Оценка настоящих и будущих темпов вымирания видов во влажных тропических лесах приблизительно отражает глобальные темпы вымирания видов, поскольку именно здесь сосредоточена большая часть мирового видового разнообразия. Если уничтожение тропических лесов будет доведено до такой степени, что все они сохранятся только в национальных парках и на охраняемых территориях, то две трети всех видов растений и птиц будут обречены на вымирание [Simberloff, 1986].

По оценкам Вильсона [Wilson,1989], использовавшего для расчетов скромную величину 1% ежегодно сводимых в мире тропических лесов, каждый год будет исчезать 0,2–0,3% всех видов, что составляет 20 000–30 000 видов, если допустить, что всего в мире их существует 10 млн. Иными словами, каждый день будут исчезать 68 видов, или 3 вида в час. За десятилетний период с 2000 по 2010 годы вымрет приблизительно 250 тыс. видов. По другим подсчетам, темпы вымирания во влажных тропических лесах составят за десятилетие от 2 до 11% всех существующих видов [Reid, Miller, 1989; Koopowitz еt al., 1994]. Интенсивное изучение конкретных групп наземных позвоночных также дало повод к тревожным прогнозам о темпах вымирания в ближайшие десятилетия [Mace, 1995]. Расхождения в оценках темпов вымирания возникают из-за того, что при расчетах опираются на разные представления о скорости сведения лесов, разные математические подходы и разные показатели зависимости “вид – площадь”. В тех богатых видами областях, где развернуты охранные мероприятия, темпы вымирания относительно низкие, но в других странах, тоже отличающихся высокой концентрацией редких видов, они быстро вымирают из-за уничтожения лесов. Вне зависимости от того, какая цифра более точна, все эти оценки показывают, что сотни тысяч видов могут подвергнуться вымиранию в течение ближайших 50 лет.

Помимо глобального вымирания, находящегося в центре внимания биологии сохранения живой природы, многие виды исчезают в разных точках своих ареалов. Широко распространенные в прошлом виды зачастую сокращают область обитания до нескольких небольших узколокальных очагов. Например, американский жук-могильщик (Nicrophorus americanus), который встречался повсюду в центральной и восточной частях северной Америки, сейчас представлен только тремя изолированными популяциями. Подобные процессы приводят к обеднению биологических сообществ. Например, на охраняемой территории Миддлесекс Феллз в округе Бостон в 1894 году произрастало 338 видов местных растений, а обследование этой территории спустя 98 лет выявило лишь 227 оставшихся местных видов [Drayton, Primack, 1996].Четырнадцать из исчезнувших видов растений в 1894 году относились к обычным. Анализ подсчета бабочек в Британии показал, что за последние 25 лет исчезло 67% их популяций, что говорит об исключительно высоких темпах локального вымирания [Thomas, Abery, 1995]. Такой масштаб локальных исчезновений можно расценивать как сигнал, подаваемый природой, о том, что что-то не так в окружающей среде. Для предотвращения как локальных исчезновений, так и глобального вымирания видов, принимающих все более масштабный характер, необходимы срочные превентивные действия.

2.6. Причины вымирания

Если виды и сообщества приспособлены к местным условиям окружающей среды, то почему они оказываются перед угрозой вымирания? Разве виды и сообщества не продолжают существовать в том же месте все время? Ответ очевиден: широкомасштабные нарушения, вызванные человеком, изменили, привели в упадок и разрушили ландшафт, доведя виды и даже целые сообщества до стадии вымирания. Главные угрозы биологическому разнообразию, вытекающие из деятельности человека, заключаются в разрушении мест обитания, их фрагментации и деградации (включая загрязнение), в глобальном изменении климата, чрезмерной эксплуатации видов человеком, вторжении экзотических видов и увеличивающемся распространении болезней. Большинство угрожаемых видов стоит перед лицом, по крайней мере, двух или более из этих проблем, которые ускоряют их вымирание и препятствуют усилиям по их защите.

Все перечисленные семь угроз вызваны все увеличивающимся использованием природных ресурсов при экспоненциально растущей численности людей. До последних нескольких сотен лет рост численности населения был относительно медленным, уровень рождаемости лишь слегка превышал уровень смертности. Самое большое разрушение биологических сообществ произошло за последние 150 лет, когда население Земли выросло от 1 млрд чел. в 1850 году до 2 млрд чел. в 1930, и на 12 октября 1998 года составило 6 млрд чел. (рис. 2.4). По оценочным прогнозам, к 2050 году оно достигнет 10 млрд чел. Народонаселение увеличилось за счет того, что уровень рождаемости остался высоким, а уровень смертности снизился в результате как современных достижений медицины (особенно контроля за заболеваниями), так и благодаря увеличению производства продуктов питания. В индустриально развитых странах рост населения замедлился, но во многих регионах тропической Африки, Латинской Америки и Азии – регионах с наибольшим биологическим разнообразием – он по-прежнему высок.

Сам по себе рост населения частично ответственен за потерю биологического разнообразия [Krebs еt al., 1999]. Люди используют природные ресурсы (древесное топливо, дичь, дикорастущие растения) и переводят огромное количество естественных местообитаний в земли сельскохозяйственного и городского назначения. Некоторые ученые утверждают, что контроль за ростом населения является ключевым моментом для сохранения биологического разнообразия. Но рост населения – не единственная причина вымирания видов и разрушения мест обитания. Изучение ситуации в развивающихся и в индустриально развитых странах показывает, что вымирание видов и разрушение экосистем не всегда связано с удовлетворением первостепенных потребностей местного населения. Подъем промышленного капитализма и современного общества потребления дали толчок к ускоренной разработке природных ресурсов, особенно в развивающихся странах. Неэффективное и неправильное использование природных ресурсов – тоже одна из главных причин уменьшения биологического разнообразия. Во многих странах существует крайнее неравенство в распределении благосостояния, когда большинство ценностей (деньги, плодородные земели, леса и так далее) принадлежит и используется лишь малой частью населения. В результате бедное население, лишенное своей земли или природных ресурсов, вынуждено разрушать биологические сообщества и охотиться за исчезающими видами.

Во многих случаях причиной разрушения местообитаний является крупномасштабная промышленная или коммерческая деятельность, связанная с глобальной экономикой и нацеленная на получение прибыли: разработка рудников, скотоводство, коммерческое рыбоводство, лесоводство, плантационное сельское хозяйство, обрабатывающая промышленность, строительство дамб [Myers, 1996]. Многие такие проекты санкционируются, одобряются и даже субсидируются правительствами и международными банками развития и навязчиво оправдываются с точки зрения создания рабочих мест, производства товаров и поступления налогов. Однако использование при этом природных ресурсов часто оказывается и неэффективным, и не выгодным, поскольку проекты ориентированы только на получение сиюминутной выгоды. Такая прибыль извлекается ценой долговременного нарушения устойчивого существования природных ресурсов и, как правило, не достается местному населению.

Ответственность за разрушение биологического разнообразия в богатых видами тропиках лежит также на неравномерном использовании природных ресурсов в мире. Люди в промышленно развитых странах (и богатое меньшинство в развивающихся странах) расходуют непропорционально большую долю мировых запасов энергии, минералов, леса и пищи. Средний житель США каждый год потребляет в 43 раза больше бензина, в 34 раза – алюминия и в 386 раз больше бумаги, чем средний житель Индии [WRI, 1994]. Такое истощающее потребление ресурсов не может продолжаться долго. Если аналогичным образом захочет жить растущий средний класс в развивающихся странах, это приведёт к ещё более крупно-масштабному разрушению окружающей среды. Влиятельным богатым гражданам в развивающихся странах следует сдерживать это истощающее потребление ресурсов и организовать жизнь таким образом, чтобы оказать помощь в обуздании роста населения и защитить биологическое разнообразие (рис. 2.5).

2.7. Разрушение мест обитания

Главная угроза биологическому разнообразию состоит в нарушении мест обитания, и поэтому для сохранения биологического разнообразия самое важное – это их защита. Потеря местообитаний сопряжена как с прямым их разрушением, так и с повреждениями в виде загрязнения и фрагментации. Для большинства стоящих на пороге вымирания растений и животных именно утрата местообитаний является первостепенной угрозой. К другим важным факторам относятся негативное влияние интродуцированных видов и чрезмерная эксплуатация (табл. 2.4). Во многих частях мира, особенно на островах и в областях с высокой плотностью населения, большинство первичных местообитаний уже разрушено. Во многих странах Старого Света, таких как Кения, Мадагаскар, Индия, Филиппины и Таиланд, более 50% ключевых для биологического разнообразия лесных местообитаний разрушено. Немного лучше положение в Демократической Республике Конго (бывший Заир) и Зимбабве; в этих богатых в биологическом отношении странах пока сохранилось более половины местообитаний диких видов. Многие очень ценные дикие виды потеряли большую часть своего первичного ареала, и лишь немногие из оставшихся мест обитания находятся под охраной. Например, орангутан (Pongo pygmaeus), крупная обезьяна, обитающая на Суматре и Борнео, лишился 63% своих мест обитания, а под защитой находится только 2% его исходного ареала.

 

Рис. 2.5. Жители богатых развитых стран часто критикуют более бедные развивающиеся государства за отсутствие внятной природоохранной политики, но отказываются признать, что их собственное истощающее потребление ресурсов составляет главную часть проблемы (рис. Скотта Уиллиса, © San Jose Mercury News).

 

Бедственное положение влажных тропических лесов, наверно, самый широко известный случай разрушения местообитаний, но и другие местообитания тоже находятся в смертельной опасности.

· Болотистые территории и водные местообитания. Обводненные территории являются местами обитания для рыб, водных беспозвоночных и птиц. Они регулируют уровень паводка, служат источниками питьевой воды и энергии. Болотистые земли часто засыпают, дренируют или преобразуют ограничением меандрирования потока искусственными каналами, плотинами или посредством

 

 

химического загрязнения. Все эти факторы повлияли на знаменитые флоридские болота, где создан один из лучших заповедников в США (Florida Everglades), который, несмотря на то, что в нем реализуют многочисленные природоохранные проекты, сейчас находится на грани экологической катастрофы.

За последние 200 лет более половины затопляемых земель в США было разрушено, что привело к вымиранию или поставило перед угрозой вымирания 60–70% пресноводных видов моллюсков в США [Stein, Flack, 1997]. Разрушение водных экосистем не менее катастрофично и в других индустриальных странах мира, например в Европе и Японии. По всему миру численность большинства популяций лосося снижается из-за плотин, которые препятствуют их миграции вверх и вниз по рекам. В последние несколько десятилетий одну из главных угроз затопляемым землям в развивающихся странах составила массовая разработка проектов, предусматривающих дренаж, ирригацию и постройку плотин. Такие проекты организуются правительствами и часто финансируются международными агентствами. Хотя многие пресноводные виды широко распространены, некоторые водные системы известны своим высоким уровнем эндемизма. Например, озеро Виктория в восточной Африке обладает самой богатой в мире фауной эндемичных рыб, но 250 видов находятся под угрозой вымирания из-за загрязнения воды и интродукции хищных экзотических рыб, уничтожающих эндемичные виды [Kaufman, 1992].

· Cтепи (прерии) умеренного пояса – другой тип экосистем, почти полностью уничтоженных деятельностью человека. Достаточно просто превратить большие территории степей в пахотные или пастбищные угодья. Исходно в Иллинойсе и Индиане насчитывалось 15 млн га высокотравной прерии, а сейчас остались нетронутыми только 1400 га – одна десятитысячная исходной площади, остальная часть превращена в пашню [Chadwick, 1993]. Уцелевшая часть прерии разделена на маленькие фрагменты, широко рассеянные по большой территории.

· Коралловые рифы. Тропические коралловые рифы занимают только 0,2% океанической площади, но здесь обитает одна треть всех известных видов океанических рыб. Уже сейчас 10% всех коралловых рифов разрушено, и еще до 50% может быть разрушено в ближайшие десятилетия [Birkeland, 1997].

 

 

Наиболее драматична ситуация на Филиппинах, где 90% поврежденных рифов уже мертвы или умирают. Главные виновники: это загрязнение – оно или непосредственно убивает кораллы, или способствует избыточному росту водорослей; это заиливание, как результат сведения прибрежных лесов, и, наконец, хищнический лов рыб, моллюсков и других животных. В некоторых местах для того, чтобы оглушить или усыпить животных, рыбаки применяют взрывы динамита или выливают цианиды. В следующие 40 лет ожидается массовая гибель коралловых рифов в тропической Восточной Азии, вокруг Мадагаскара, у берегов Восточной Африки и в Карибском бассейне (рис. 2.6).

 

Рис. 2.6. В ближайшие 40 лет обширные области кораллов будут повреждены и разрушены человеческой деятельностью, если не будут приняты меры по их сохранению [по Bryant et al., 1998].

 

Опустынивание. Многие биологические сообщества, характерные для областей с сезонно засушливым климатом, в результате деятельности человека деградировали до состояния искусственных пустынь – процесс, известный как опустынивание [Allan, Warren, 1993]. К таким сообществам относятся тропические и кустарниковые саванны, листопадные леса, а в условиях умеренного климата – кустарниковые и травянистые сообщества в Средизе-мноморье, Южной Африке, Чили и в южной Калифорнии. Эти области изначально были пригодны для ведения сельского хозяйства, но их интенсивная культивация привела к эрозии почвы и потере последней водоудерживающей способности. Кустарниковая и древесная растительность здесь вырубалась, а земля вытаптывалась крупным рогатым скотом, овцами и козами. В результате происходит прогрессирующая и в значительной степени необратимая деградация почвенного покрова, доводящая его до такого состояния, что область принимает облик пустыни. Подсчитано, что во всем мире этот процесс превратил в пустыни 9 миллионов км2 аридных земель [Dregne, 1983]. Особенно интенсивное опустынивание идет в Сахеле, занимающей в Африке южную часть Сахары между Мавританией и Чадом. Большинство характерных для этого региона крупных видов млекопитающих находится под угрозой исчезновения. Масштабы влияния человека иллюстрируют тот факт, что население Сахеля в 2,5 раза превышает уровень, при котором возможно устойчивое землепользование без дальнейшей интенсификации сельского хозяйства.

2.8. Фрагментация мест обитания

Помимо полного разрушения, местообитания, раньше занимавшие большие площади, часто разбиваются на маленькие кусочки дорогами, полями, городами и прочими сооружениями. Фрагментация мест обитания – это процесс, при котором сплошная площадь местообитания одновременно сокращается и распадается на два или более фрагмента (Shafer, 1990; Reed еt al., 1996). Разрушение местообитания может не затронуть лишь локальные территории. Эти фрагменты часто отделены один от другого измененными или деградированными формами ландшафта (рис. 2.7). Как упоминалось выше, эту ситуацию может описать биогеографическая модель острова, где фрагменты рассматриваются как острова мест обитания в негостеприимном “море” человеческой деятельности. Фрагментация происходит практически при всяком крупном сокращении площади местообитаний, но это может случиться и при относительно ничтожном сокращении, например, когда исходное местообитание прорезается автомобильными и железными дорогами, каналами, линиями электропередач, изгородями, нефтепроводами, следами пожаров и другими барьерами, препятствующими свободному передвижению видов.

 

Рис. 2.7. Лесные области в Варвикшире, Англия (показано черным) веками фрагментировались и сокращались из-за появления троп, дорог, развития сельского хозяйства и поселения человека – начиная с 400 года (когда Римляне основали города на лесной территории и построили между ними дороги) до 1960 - х годов (когда сохранились лишь несколько крошечных лесных фрагментов) [по Wilcove et al., 1986].

 

Фрагменты отличаются от исходного сплошного местообитания тем, что: 1) фрагменты имеют относительно большую протяженность пограничных зон, смежных с человеческой деятельностью и 2) центр каждого фрагмента расположен близко от края. Вот простой пример, иллюстрирующий эти характеристики и проблемы, которые они порождают.

Рассмотрим заповедник квадратной формы с длиной каждой стороны в 1000 м (1 км), окруженный используемыми человеком землями, например фермами (рис. 2.8). Общая площадь такого заповедника составляет 1 км2(100 га), а его периметр – 4000 м, и точка в центре заповедника находится в 500 м от ближайшей точки периметра. Если домашние кошки в поисках пищи заходят вглубь леса на 100 метров от границы заповедника и мешают лесным птицам выводить птенцов, то только 64 га заповедника остаются пригодными для спокойного размножения птиц. Непригодная для размножения периферийная полоса занимает 36 га.

Теперь представим заповедник, поделенный на четыре равные части автодорогой с севера на юг шириной 10 м и железной дорогой с востока на запад тоже шириной 10 м. Отчужденная площадь в целом составляет в заповеднике 2 га (2х1000х10 м). Поскольку только 2% площади заповедника отчуждено автомобильной и железной дорогами, правительственные чиновники утверждают, что их влияние на заповедник пренебрежимо мало. Но заповедник теперь поделен на 4 фрагмента, каждый площадью 495 х 495 м, и расстояние от центра фрагмента до ближайшей точки периметра сократилось до 240 м, то есть более чем вдвое. Поскольку кошки могут теперь кормиться в лесу, заходя в него как с периметра, так и с дорог, у птиц для спокойного выведения потомства остаются только внутренние участки каждого из четырех фрагментов. В отдельном квадрате этот участок составляет 8,7 га, а всего в заповеднике они занимают 34,8 га. Даже если автодорога и железная дорога отняли только 2% территории заповедника, они вполовину сократили пригодные для птиц места обитания.

Фрагментация мест обитания угрожает существованию видов и более сложным образом. Прежде всего, фрагментация ограничивает возможности видов к расселению. Многие виды птиц, млекопитающих и насекомых, обитающие в глубине леса, не могут пересечь даже узкие полосы открытого пространства из-за опасности попасться хищнику. В результате некоторые виды после исчезновения популяции во фрагменте не имеют возможности заселить его вновь. Более того, если из-за фрагментации исчезают животные, ответственные за распространение мясистых и липких плодов, то страдают и соответствующие виды растений. В конечном итоге изолированные фрагменты местообитаний не заселяются многими исходно характерными для них видами. А поскольку внутри отдельных фрагментов происходит естественное исчезновение видов из-за закономерных сукцессионных и популяционных процессов, а новые виды из-за барьеров не могут пополнить их убыль, следовательно, во фрагменте происходит постепенное видовое обеднение.

Второй опасный аспект фрагментации местообитания заключается в том, что сокращается арена поиска корма для многих типичных

животных. Многим видам животных, представленных отдельными особями или социальными группами, которые кормятся широко рассеянными или сезонно доступными кормами и пользуются сезонно распределенными источниками воды, необходима свобода передвижения по обширному пространству. Спасительный ресурс может использоваться только несколько недель в году или даже раз в несколько лет, но при фрагментации местообитания, изолированные виды лишены возможности мигрировать внутри своего естественного ареала в поисках этого редкого, но порой столь важного ресурса. Например, изгороди могут воспрепятствовать естественной миграции крупных травоядных животных, таких как гну или бизоны, заставляя их пастись на одном месте, что в конце концов приводит животных к голодной смерти и к деградации местообитания.

Фрагментация мест обитания, кроме того, может ускорять исчезновение популяций, поскольку в результате широко распространенная популяция распадается на две или более изолированных субпопуляций [Rochelle at al., 1999]. Эти маленькие популяции попадают под действие характерных для них процессов инбридинга и дрейфа генов (см. главу 3). Если на большой площади местообитания может нормально жить одна целостная большая популяция, то часто ни один из ее фрагментов не может поддерживать субпопуляцию достаточно крупную для длительного устойчивого существования.

Краевой эффект

Как показано выше, фрагментация мест обитания сильно увеличивает долю пограничных местообитаний по отношению к внутренним (рис. 2.8). Эти пограничные, “опушечные” микросреды отличаются от внутренней лесной части фрагментов. Краевые местообитания хара

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: