Биологическое загрязнение наземных экосистем

Биологическим загрязнением называется «…проникновение (естественное или благодаря деятельности человека) в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства видов организмов, чуждых данным сообществам и устройствам и обычно там отсутствующих» (Реймерс, 1990, с.131). Поэтому как биологическое загрязнение следует рассматривать «великое переселение» видов животных и особенно растений в новые районы, которое происходит благодаря человеку. Часть заносных видов (их называют адвентивными, а процесс их расселения – адвентивизацией) распространилась благодаря натурализации – одичанию инорайонных растений или животных, которые были интродуцированы с целью введения в культуру.

Широко известны примеры натурализации растений. Клен американский и робиния ложноакациевая в настоящее время без участия человека заселяют нарушенные местообитания. Натурализуются просо, подсолнечник, конопля, портулак, огуречная трава и многие другие растения. Однако, как правило, натурализация чаще происходит при нарушении естественных экосистем, так как в этих условиях легче найти свободную экологическую нишу. Впрочем, иногда натурализовавшиеся виды могут массово внедряться и в естественные сообщества, что произошло, например, с кактусами в Австралии, зверобоем в Америке, элодеей канадской в Европе.

Значительный экономический ущерб нанесла странам тропического и субтропического поясов натурализация водного гиацинта (эйхорнии). Это плавающее на поверхности воды растений с красивыми цветками в 80-х гг. XIX в. было завезено из Южной Америки во многие страны в чисто декоративных целях. Быстро размножаясь и расселяясь по рекам и озерам, это растений образует на их поверхности мощные плавающие «ковры», которые препятствуют судоходству и забивают оросительные каналы и трубы. Для борьбы с гиацинтом приходится применять гербициды и специальные драги, но этот вид продолжает активно размножаться. «Противоядия» от него до сих пор нет. Аналогично натурализовалась и сальвиния назойливая.

Достаточно часто отмечается и натурализация животных. Известны случаи натурализации лошадей (цаммароны в Южной Америке и мустанги в Северной Америке были одичавшими лошадьми, которых завезли европейцы), верблюдов, собак, кошек. В Австралии завезенные из Европы быстроногие кролики, которых не могли догнать медлительные сумчатые волки, так размножились, что по сей день являются серьезными конкурентами овец и коров за корм. Пострадала от натурализации природа Новой Зеландии, куда в порядке «обогащения» природы было завезено около 600 видов животных, из которых прижились 40 видов млекопитающих и 25 видов птиц. Это привело к исчезновению многих аборигенных видов животных и растений Особенно большой ущерб нанесли натурализовавшиеся опоссум и европейский олень. Платой за обогащение орнитофауны Гавайских островов, которую пополнили 53 натурализовавшихся вида, была гибель 26 эндемичных видов. Исчезновению местных видов птиц способствовали натурализовавшиеся нутрии, крысы, мангусты и кошки. Пчела, завезенная в Америку из Африки с целью получения продуктивного гибрида, натурализовавшись, оказалась очень агрессивной и уничтожала местных пчел. Кроме того, от ее укусов погибли сотни людей.

Еще больший ущерб биоразнообразию нанесли заносные виды, которые распространились благодаря человеку, но помимо его воли. Растения расселялись при любых миграциях человека (кочевья, военные походы, торговые маршруты и т.д.). Однако особенно активным переселение растений с материка на материк стало после открытия Америки Колумбом. При этом поток заносных видов, особенно растений, из Европы в Америку оказался более мощным, чем в обратном направлении. Значительное число видов африканских трав попало в Южную Америку вместе с черными рабами (в настоящее время именно эти травы преобладают в травяном ярусе южноамериканских саванн).

На сегодняшний день картина адвентивизации флор разных материков выглядит следующим образом: Северная Америка – 19%, Австралия – 17%, Южная Америка – 13%, Европа – 9%, Африка – 7%, Азия – 7%. Максимальная доля заносных видов выявлена в сельскохозяйственных и городских экосистемах – 31%, далее следуют леса умеренной полосы, во флоре которых их доля достигает 22%. В биоме средиземноморских склерофитных кустарников также много заносных видов – 17%. Этот показатель резко снижается в альпийской растительности (11%), в саваннах (8%) и пустынях (6%).

К числу заносных относится большинство сорных растений, которые распространялись из района в район с культурными растениями, а также многие рудеральные растения, распространяющиеся при нарушении человеком естественных экосистем. На юго-востоке европейской части России быстро расселяются агрессивные рудеральные виды из родов амброзия и циклахена, которые образуют чистые заросли.

Не менее опасным является биологическое загрязнение организмами-паразитами. Так, из пойменных лесов Средней России из-за голландской болезни, которую вызывает патогенный гриб Ceratocystis ulmi, выпал вяз. В начале века в США вместе с интродуцированным каштаном из Китая был завезен паразитический гриб Endonthia parasitica. Гриб в течение 50 лет практически уничтожил американский зубчатый каштан, который был широко распространенным доминантом широколиственных лесов США. Гибель каштана ускорялась тем, что ослабленные паразитом растения проигрывали в конкуренции с другими доминантами лесов – дубами, кариями и др. В результате этой самой крупной ботанической катастрофы погибло 3,5 млрд. деревьев (Небел, 1993).

Драматическими были последствия распространения вируса коровьей чумы (rinderpest) в саваннах Африки (McNaughton, 1992). Под влиянием этого вируса, который первоначально вызвал болезнь у домашнего скота, а затем поразил многие виды диких крупных копытных животных, резко снизилась нагрузка фитофагов на растительность саванны, и в первую очередь – на ее древесно-кустарниковый компонент. Кустарники и деревья стали бурно разрастаться, подавляя травы, что усилило последствия пожаров, которые при таком сомкнутом древесном пологе стали более частыми. После пожаров деревья отрастали плохо и замещались кустарниками, корневища которых позволяли им сохраняться во время пожара.

Только в 70-е годы, когда удалось снять влияние на экосистемы вируса коровьей чумы, вылечив от болезни домашний скот, поставлявший паразита популяциям диких животных через выделения слюны на пастбищах, где их выпас чередовался, процесс был остановлен. Плотность популяций крупных фитофагов восстановилась, и соответственно стал восстанавливаться баланс между древесно-кустарниковым и травяным компонентами экосистемы саванны.

Контрольные вопросы

1. Что такое биологическое загрязнение экосистемы?

2. Приведите примеры натурализации интродуцированных видов растений и животных.

3. Какой ущерб нанесло биологическое загрязнение Новой Зеландии?

4. Какой вклад в биологическое загрязнение вносит непреднамеренный занос инорайонных видов?

5. Приведите примеры экологических катастроф, вызванных непреднамеренным заносом инорайонных паразитов?