Сохранение и восстановление биоты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сохранение и восстановление биоты

1. Понятие таксономического и типологического биологического разнообразия

Как уже было отмечено, понятие биологического разнообразия включает в себя все виды растений, животных и микроорганизмов, а также экосистемы, составной частью которых они являются. Этот термин охватывает разную степень природного разнообразия, включая как число видов, так и частоту их встречаемости.

Вся история человечества связана с использованием растений, животных и микроорганизмов для обеспечения нормальных условий своего существования, однако использует оно в своих целях лишь несколько тысяч видов. Так, наши культурные растения, которые насчитывают всего 150 видов, находят широкое применение как источник пищи, и лишь 5000 видов из общего числа (265000) когда-либо возделывались человеком. Мы еще недостаточно знаем о полезных свойствах растений и животных, которые могли бы найти применение в сельском хозяйстве, медицине и других отраслях нашей экономики. Вероятно, лишь на начальных этапах находится использование микроорганизмов.

В соответствии с общепринятыми разделами анализа флоры (фауны, биоты), разнообразие организмов следует разделить на таксономическое, или филетическое (группировка по родству), и нефилетическое, или типологическое (группировка по тем или иным категориям признаков, не сводимых к родству, например, структурным, функциональным, структурно-функциональным, географическим, экологическим, синэкологическим и т. д. Круг признаков, вовлекаемых в анализ типологического разнообразия, может быть неограниченно широк и зависит от задач исследования. Примером сложных, многокомпонентных признаков могут служить жизненные формы, стратегии жизни, ценотипы, типы метаболизма, сукцессионный статус видов (т. е. место их в сукцессионных рядах и системах, и т. д.).

Таксономическое разнообразие далее подразделяется на 3 иерархических уровня с серией подуровней: центральный, базовый уровень - уровень вида (видовое многообразие; здесь имеется серьезная проблема выбора концепции вида: поли- или монотипический, учета гибридных и гибридогенных форм, и т. д.). Ниже - популяционно-генетический уровень с подуровнями популяций разного ранга (в сущности, подвиды - самые крупные из них), далее - генотипов (и фенотипов), еще ниже - генов и их аллелей; по набору генов могут сопоставляться не только внутривидовые единицы, но и виды, и более крупные филумы. Уровень надвидовых таксонов включает иерархию подуровней от рода или подсекции до царств и их групп; он, в общем, отражает многообразие филумов, хотя концепция парафилии и сингенеза вносит осложнения в подобную интерпретацию.

Типологическое разнообразие подразделяется, прежде всего, по категориям признаков (или комплексов признаков), служащих основанием классификации; при этом структурные и функциональные признаки могут быть подразделены и по структурным уровням организации живого (молекулярный, субклеточный, клеточный и т. д.). По каждой категории признаков возможна иерархическая классификация.

Вполне очевидно, что оценки таксономического и типологического разнообразий взаимодополняют. Описание таксономического разнообразия (филума или биоты некоей территории), обычно представляемое длинными перечнями научных названий таксонов, осталось бы сухой, абстрактной схемой, если бы не было дополнено характеристикой каждого таксона (прежде всего, каждого вида) по комплексу типологических признаков. Сопряженность таксономического и типологического разнообразия ложится в основу организации баз и банков типологической информации об организмах: любая типологическая информация адресуется конкретному виду, виды же группируются по их таксономической принадлежности, тем самым и крупные филумы получают разностороннюю характеристику по комплексу признаков. Через виды как фундаментальные единицы биологическое разнообразие получает отображение информации о типологическом и филетическом разнообразии.

2. Охрана растительности

Растительность - важнейший компонент биосферы, без которого последняя существовать не может. Растения являются первоисточниками жизни на Земле.

Роль растений в круговороте веществ в природе огромна в первую очередь благодаря их свойству осуществлять фотосинтез. Они являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле. Фотосинтез протекает повсеместно на земном шаре, в связи с чем суммарный эффект его колоссален.

Помимо углерода, водорода и кислорода, участвующих непосредственно в процессе фотосинтеза, в состав молекул многих органических веществ входят также атомы азота, серы, фосфора, а нередко и других элементов (магния, железа, меди, кобальта и т. д.). В круговорот углерода, воды и энергии вовлекаются и эти элементы. Все они добываются растениями из почвы или водной среды в виде ионов солей, главным образом в окисленном виде.

Кроме того, растительность оказывает большое влияние на климат, животный мир и другие компоненты биосферы, с которыми она тесно взаимодействует.

Велико значение растительности в жизни человека. Прежде всего, растительность представляет необходимую среду жизни людей и разводимых ими организмов. Она служит неиссякаемым (при разумном использовании и охране) источником разнообразных пищевых продуктов, технического и лекарственного сырья, строительных материалов и т. д. Многие виды растений служат пищей домашним и полезным диким животным, используются человеком в разнообразных технологических процессах (пивоварение, хлебопечение, очистка сточных вод и т. д.).

Растения участвуют в образовании полезных ископаемых и почв, защищают от разрушения потоками воды и ветром поверхность Земли, от засыпания песками плодородные земли. Растительность служит человеку источником эстетического наслаждения, оказывает на него психогигиеническое воздействие. Многие растения стали объектами тщательных исследования биоников с целью использования имеющихся принципов и механизмов в технике и т. д.

Отрицательное значение растительности незначительно по сравнению с приносимой ею пользой. Некоторые виды диких растений растут в качестве сорняков на обрабатываемых землях и пастбищах. В отдельных местах приходится бороться с зарастанием водоемов, каналов, происходящих обычно по вине человека. Иногда массовое развитие водной растительности вызывает появление летних заморов рыбы в озерах. Известны и некоторые другие случаи вредного воздействия растений на человека (грибковые заболевания, отравления) и хозяйство (обрастание днищ судов, зарастание дорог и т. д.).

Леса, в том числе посаженные людьми, покрывают около трети поверхности суши. Площадь их немногим более 40 млн. км². Это широкий пояс хвойной тайги в Северном полушарии, смешанные и лиственные леса умеренного пояса, вечнозеленые субтропические и влажные тропические леса. Большая часть лесов приходится на тропики; тайга и лесотундра составляют 32%, смешанные и лиственные леса умеренного пояса - 17%. На планете 30% хвойных и 70% лиственных лесов.

Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам лесных ресурсов. Площадь, покрытая лесом, составляет 770 млн. га с общим запасом древесины 80 млрд. м³.

Лесной покров оказывает влияние на все компоненты биосферы, играет огромную средообразующую роль. Леса влияют на газовый баланс и состав атмосферы, водный и тепловой режим земной поверхности, подземный и поверхностный сток, формируют и сохраняют почвенный покров, регулируют численность и разнообразие животного мира. Лесной покров взаимосвязан с климатом: он уменьшает силу ветра, смягчает высокие и низкие температуры, аккумулирует влагу. Участвуя в круговороте веществ и потоках энергии, лес стабилизирует динамическое равновесие в биосфере. Это весьма продуктивная растительная формация. Доля лесов в глобальной продуктивности фотосинтеза оценивается в 70 млрд. т сухого органического вещества в год, что составляет 65% годовой биологической продукции суши и 42% биосферы.

Лес широко используется в разных отраслях народного хозяйства. Ни одна отрасль не может развиваться без применения леса.

Лес служит источником различных химических веществ, получаемых при переработке древесины, коры, хвои. И хотя из этого универсального сырья можно изготовить свыше 15-20 тыс. изделий и продуктов, почти половина всей потребляемой в мире древесины пока расходуется на топливо, а треть идет на производство строительных материалов.

Лес поставляет техническое и лекарственное сырье, пищевые продукты, живицу и т. д. Мировая заготовка леса составляет 121 млрд. м³ год. Дефицит древесины уже остро ощущается во многих промышленно развитых странах.

В последние десятилетия все большее внимание уделяется санитарно-гигиенической, бальнеологической и рекреационной роли лесов. В некоторых регионах мира «несырьевое» значение леса отодвинуло на второй план значение лесных территорий как лесозаготовительной базы. У нас в стране леса широко используют для отдыха людей - созданы специальные зеленые зоны городов, природные и национальные парки, сделаны лесные посадки в курортных зонах.

Человек своей деятельностью оказывает огромное влияние на растительность, в большей степени отрицательное.

К отрицательным воздействиям относится прямое уничтожение растений в ходе их использования (рубка лесов, выкашивание, сбор с различными целями, стравливание домашними животными) при создании водохранилищ, в ходе открытых разработок ископаемых, при пожарах, в процессе распашки новых угодий. К такого рода воздействиям следует причислить ухудшение условий жизни растений при орошении, осушении, засолении почв, изменении гидрологии водоемов, а также загрязнения среды вредными химическими веществами и элементами, заносе вредных организмов (возбудителей болезней, конкуренты) и др.

В результате отрицательного воздействия человека наблюдается процесс сокращения растительного покрова Земли (особенно лесного) и обеднение видового состава растительности.

Вырубка лесов началась на заре развития человечества и продолжается до настоящего времени. Деревья рубят и сжигают для получения тепла. Лес вырубают, чтобы увеличить площадь пастбищ и пашен. С развитием хозяйства и ремесел лес стал использоваться не только как топливо, но и как строительный и поделочный материал. Со временем потребность людей в древесине и других продуктах леса быстро возрастала, усиливалась и эксплуатация лесов. Особо сильное давление испытали леса в эпоху капитализма, который характеризуется высоко развитой техникой и частной собственностью на землю. Наиболее пострадали мировые лесные ресурсы в связи с промышленной революцией.

Ориентировочно человек потребляет в год не более 1 % биологической продукции биосферы. Однако объемы заготовок древесины местами доведены до предельных возможностей лесопользования. Леса уничтожают так быстро, что площади вырубок значительно превышают площади посадок. К настоящему времени в зоне смешанных и широколиственных лесов сведено до 50% от их первоначальной площади, в зоне средиземноморских субтропиков 80%, муссонных лесов - 90%, а на Великой Китайской и Индо-Гангской равнинах от бывших лесов осталось менее 5%. Быстро сокращаются площади первичных лесов в Западной Африке, Юго-Восточной Азии, Центральной Америке; несколько меньшими темпами - в Центральной Африке и бассейне Амазонки. В зарубежной Азии ежегодно вырубается 15 млн. га, в Южной Америке - 10 млн. га. Деградируют влажные тропические (около 6 га/мин) и муссонные леса, сокращается их площадь. В Таиланде в 1963 г. они занимали половину всей площади лесов, а в 1978 г. - только четверть. Есть опасения, что при таких темпах они в следующем столетии полностью исчезнут. Вырубленные участки сельвы не восстанавливаются, их место занимают малопродуктивные кустарниковые формации, а при сильной эрозии происходит опустынивание.

Говоря о судьбе тропических лесов, нужно отметить, что, по мнению экспертов, в районах с высокими темпами вырубки практически все первичные леса будут неузнаваемо изменены в ближайшие десятилетия. Преобразование всех тропических лесов при современном их использовании завершится в начале XXI в. По предварительным подсчетам, в первой трети XXI в. общая площадь лесов сократится на 50% от их нынешнего состояния. Резкое сокращение лесов на планете вызвало тяжелые последствия: обмеление рек и озер, разрушительные наводнения, эрозию почв, селевые потоки, изменение климата.

Сокращение водоносности рек и высыхание озер в связи с рубками лесов хорошо известны с давних пор. Обезлесение Сицилии в Италии и других средиземноморских стран резко сократило водоносность рек еще в античные времена. Сейчас обмеление рек и озер - широко распространенное явление во многих странах мира. Оно отрицательно сказывается на рыбных запасах и сельском хозяйстве.

С истреблением лесов растет количество наводнений, увеличивается их мощность. Особенно часты они в Китае, на Индостане, в Северной и Южной Америке, Западной Европе. О разрушительной силе наводнений дают представление следующие примеры. В 1927 г. во время наводнений в долине Миссисипи убытки составили более чем 300 млн. долларов, утонуло 250 человек, погибло около 1,5 млн. голов скота. В 1931 г. в Китае разлившиеся реки затопили 16 провинций, погибло много людей, уничтоженных сельскохозяйственных продуктов могло хватить на прокормление 18 млн. человек до нового урожая.

Вырубка лесов в горах приводит к возникновению катастрофических селевых потоков. Особенно тяжелым последствием вырубки лесов является эрозия почв, которая распространена на земном шаре повсеместно. Это бич сельского хозяйства. Наконец, уничтожение лесов на обширных территориях ухудшает климат, делает его более сухим и континентальным, способствует аридизации территорий, быстрому опустыниванию, распространению суховеев.

Основная задача охраны лесов - это рациональное их использование и воспроизводство. К первоочередным мерам следует отнести применение научно обоснованного расчета и распределения лесосечного фонда, экономное расходование древесины, воспроизводство и повышение продуктивности лесов, защиту от пожаров, вредителей и других неблагоприятных факторов.

Распределение лесосечного фонда и нормирование рубок. При правильном ведении лесного хозяйства рубки на отдельных участках должны повторно проводиться через 80-100 лет, когда лес достигнет полной спелости. Расчеты показывают, что ежегодно можно вырубать 1500 млн. м³ древесины. Заготовляется менее 1/4 расчетной лесосеки. Однако благополучно обстоит дело только в лесах третьей группы. Что касается лесов центральных, южных и западных районов России (леса второй группы), то они сильно оскудели в результате избыточной рубки, происходившей особенно интенсивно в дореволюционное время. Рубка лесов, превышающая расчетную лесосеку, полностью не изжита в густонаселенных центральных, западных и южных областях европейской части России. Значительное превышение площадей вырубок над возобновлением лесов привело к тому, что во многих районах леса потеряли свое климато- и водорегулирующее значение.

Борьба с потерями древесины. Немаловажное значение в сохранении лесов имеет их бережное использование. Потери древесины происходят при заготовке, транспортировке и использовании. Самые большие потери происходят при заготовке древесины. На местах рубок остается много ветвей и хвои, которые можно использовать для приготовления хвойной муки - основы витаминных и протеиновых концентратов для сельскохозяйственных животных. Кроме хвойной муки из отходов получают эфирные масла.

Воспроизводство и повышение продуктивности лесов. Одним из важнейших условий сохранения лесных ресурсов является своевременное лесовозобновление. Мероприятия по посадке и выращиванию лесов, научно-обоснованные расчеты рационального размещения лесосечного фонда составляют основы охраны лесных ресурсов. Из ежегодно вырубаемых в России лесов только треть восстановляется естественным путем, остальные требуют активных мер по их возобновлению. При этом на одной половине площади достаточно использовать меры, содействующие естественному возобновлению, на другой половине - необходимы посев и посадка леса.

Большую роль в воспроизводстве леса играют лесоосушительная мелиорация, введение почвоулучшающих древесных, кустарниковых и травянистых растений, использование удобрений, рациональная обработка почв, улучшение микроклимата с помощью системы рубок главного и промежуточного пользования.

Важное значение имеют работы по облесению вырубок, на которых естественного возобновления леса не происходит. Здесь осуществляется рыхление почвы, подсев семян или подсадка молодых деревьев, выращенных в питомниках, прополка, охрана молодых деревьев. Восстанавливают леса на гарях, полянах и в других необлесенных местах.

Продуктивность леса зависит от ухода за ним. Рубки ухода - это, по существу, метод массовой селекции (отбора) деревьев по составу пород, форме крон и стволов, качеству древесины и быстроте роста. В настоящее время усилия специалистов сосредоточены на сокращении сроков выращивания ценных лесных пород. Для этого используются достижения селекции, опыт интродукции и акклиматизации деревьев. Большие масштабы принимает у нас работа по реконструкции лесов, внедрению высокопродуктивных древесных пород по замене малоценных мелколиственных, хвойными.

Борьба с лесными пожарами. Лесные пожары наносят огромный ущерб лесным ресурсам. Пожар полностью или частично уничтожает лесной биоценоз. Поврежденный пожаром лес теряет водоохранные, почвозащитные и другие полезные функции. Возникают благоприятные условия для массового размножения насекомых-вредителей и развития грибковых заболеваний. На лесных гарях, как и после рубки, развивается иной тип растительности, что приводит к смене животного населения. Большой ущерб наносится охотничье-промысловой фауне и побочной продукции леса (грибы, ягоды и т. д.).

Главная причина лесных пожаров - небрежное обращение человека с огнем (незатушенные костры, горящие спички, тлеющие пыжи и окурки). Из других причин отметим сельскохозяйственные палы, пламя из выхлопных труб тракторов и автомашин и огневую очистку лесосек. По данным мировой статистики, 97% лесных пожаров происходит по вине людей.

Борьбе с пожарами в нашей стране придается важное государственное значение. Разработана система мер, которые подразделяются на три группы; предупредительную, дозорно-сторожевую службу и борьбу с огнем.

К предупредительным мерам относятся противопожарная пропаганда среди населения, чистка лесосек и борьба с захламленностью леса, противопожарное устройство лесов. Последнее состоит из создания противопожарных просек, минерализованных (путем пропашки) полос и рвов, дорог пожарного назначения.

Дозорно-сторожевая служба необходима для своевременного обнаружения очагов пожара: регулярные обходы леса, наблюдения с противопожарных вышек, с самолетов и вертолетов - что особенно важно в малонаселенных районах.

Непосредственная борьба с огнем проводится различными методами. Применение современной техники значительно повысило ее эффективность. Для ликвидации пожаров используют пожарные самолеты, парашютистов-пожарников и бригады, организованные из местного населения. В ряде лесных районов созданы пожарные станции со специальными машинами и техническим оснащением.

Защита лесов от вредителей и болезней. К основным вредителям лесов относятся разнообразные насекомые, грибки, грызуны. Вспышки численности насекомых-вредителей могут охватить огромные территории.

Экономический ущерб, наносимый лесу вредителями и возбудителями болезней, нередко превышает урон, который несет лес от лесных пожаров. В периоды с благоприятными погодными условиями количество насекомых-вредителей быстро растет, усиливается их вредоносная деятельность. Они повреждают растения, поражая кору и древесину деревьев, способствуют заражению их грибковыми заболеваниями. Вредоносная деятельность грызунов повышается в годы их массового размножения. Особо ощутимый урон они наносят молодым посадкам, сеянцам и семенам в питомниках. Чтобы не допустить распространения вредителей и болезней, следует своевременно выявлять очаги их размножения и принимать необходимые меры борьбы с ними.

Борьба с вредителями и болезнями может иметь успех только тогда, когда она ведется систематически и всеми доступными методами и средствами. К важнейшим методам борьбы относятся: физико-механический, химический и биологический, а также лесохозяйственные мероприятия.

Лесохозяйственные мероприятия состоят в подборе здорового посадочного и посевного материала, в выращивании устойчивых к вредителям и болезням насаждений, поддержании насаждений в хорошем состоянии путем своевременного удаления зараженных и больных деревьев, бурелома, растительной ветоши, соблюдения правил хранения древесины и т.д.

Физико-механические методы борьбы сводятся к прямому сбору и уничтожению насекомых-вредителей на разных стадиях развития. Разработаны методы борьбы с сумеречными и ночными насекомыми с использованием световых ловушек и ультразвука. Применяют простейшие механические приспособления - приманки, ловче-заградительные канавки, сбор вручную. Эти методы имеют ограниченное распространение на небольших площадях в отношении особо опасных вредителей.

Химический метод борьбы состоит в уничтожении вредителей ядохимикатами (пестицидами). Он прост, эффективен, относительно дешев, с применением авиации может использоваться на обширных территориях. Ядовитые вещества разбрасывают на зараженную площадь с самолетов, машин или с помощью ручного аппарата в виде порошка, мелких капель или аэрозолей. Попадая на вредителей, кормовые растения, почву, насыщая воздушную среду, эти вещества поражают вредителей.

Лес, который постоянно обрабатывается химическими веществами, теряет свою естественную сопротивляемость к заболеваниям и паразитам. Такой лес чаще страдает от вредителей. Химические меры защиты следует использовать только в крайних случаях. В сложных лесных биогеоценозах они обычно дают отрицательные последствия. Об этом нужно помнить, когда речь идет об охране природной среды в целом.

Биологический метод основан на уничтожении вредителей их естественными врагами. Для этого метода используют хищных и паразитических насекомых (насекомых-энтомофагов), хищных клещей и нематод, болезнетворные микроорганизмы (вирусы, грибы, бактерии), птиц, земноводных, пресмыкающихся и зверей.

С точки зрения охраны природы биологические методы перспективны и заслуживают наибольшего внимания.

Луга и пастбища имеют большое значение в обеспечении кормами сельскохозяйственных животных. Травы естественных лугов наиболее полноценный корм, богатый витаминами, микроэлементами и минеральными солями.

В качестве мер по улучшению лугов и пастбищ рекомендуются: 1) расчистка и выравнивание поверхности (очистка от кустарников, камней, мусора, валежника, уничтожение кочек); 2) регулирование водного режима почв; 3) сохранение (а при необходимости и создание) прибрежных полос кустарников в поймах крупных рек; 4) борьба с ядовитыми растениями; 5) внесение органических и минеральных удобрений; 6) иногда посев трав.

В повышении урожайности лугов наилучшие результаты дает попеременное сенокосно-пастбищное использование. Однако ранневесенний выпас скота с последующим сенокошением вдвое снижает урожайность лугов.

Важное значение для оленеводства имеют лишайниковые пастбища. Лишайники - необходимый растительный компонент для поддержания естественных биоценозов тундры. Обеднение тундры в результате перевыпаса животных изменяет характер растительности, ухудшает качество пастбищ. Вредят травостою тундры грызуны в годы массового размножения.

Помимо охраны лесов необходимо регулировать использование другой естественной растительности как кормовой базы для домашних и диких животных. В целях поддержания и увеличения продуктивности естественной растительности и ее улучшения должен регулироваться выпас скота с учетом сроков развития травостоя и состояния пастбищ. Таким образом, охрана пастбищ - это устранение перевыпаса и проведение агрокультурных мероприятий по улучшению травостоя и увеличению урожайности растений.

Охрана и рациональное использование хозяйственно ценных видов состоит в правильном, нормированном сборе, устраняющем возможность истощения. В настоящее время заготовку сырья проводят многие организации, что требует установления контроля за количеством собираемых растений.

Успех охраны растительности во многом зависит от участия в этом деле широких кругов населения. В связи с этим важное значение приобретает природоохранительное просвещение, в частности пропаганда научных знаний о флоре и ее значении для человека. Велика роль природоохранительного образования и воспитания молодежи.

3. Охрана животного мира

Животный мир представляет собой важную часть биосферы. Роль животных в круговороте веществ и потоках энергии определяется высоким уровнем энергетических процессов, протекающих в их организмах, исключительным многообразием (около 2 млн. видов) и большой подвижностью. Являясь гетеротрофными организмами, в биоценозах они занимают верхние трофические уровни. Растительноядные животные питаются определенными видами и частями растений, плотоядные живут за счет фитофагов. Сапрофаги используют продукты жизнедеятельности растений и животных, поедают их гниющие остатки. Есть животные-паразиты у растительноядных, плотоядных видов и сапрофагов. Таким образом, животные связаны с растениями, друг с другом сложными цепями питания. Чем больше разнообразие организмов, протяженнее и сложнее цепи питания в биоценозе, тем он устойчивее.

Велика роль животных в формировании ландшафта. За счет морских, в основном одноклеточных животных (отр. Foraminifera, Radiolaria), образуются осадочные породы. Планктонные организмы, имеющие наружные раковины, после смерти оседают на дно. Скопления их скелетов (глобигериновый ил) на дне морей и океанов в тропической и умеренной зонах покрывают площадь 105 млн. км². При тектонических процессах участки бывшего морского дна поднимаются на поверхность и становятся сушей. Морские отложения прежних геологических эпох образуют мощные залежи мела, известняка, мрамора. Так, в среднем течении Волги известняки состоят в основном из раковинок фузулин, известняки Крыма - из нуммулитов, меловые отложения у Белгорода образованы раковинками различных простейших. Коралловые полипы в теплых морях и океанах формируют многочисленные коралловые острова, их общая площадь около 8 млн. км².

Большую роль играют животные в образовании почв. Живущие в почве простейшие, круглые и кольчатые черви, коллемболы, клещи, насекомые и их личинки, млекопитающие разрыхляют почву, способствуют проникновению в нее воздуха и влаги, обогащают органическими веществами, обеспечивают плодородие.

При участии животных формируется химический состав поверхностных, подземных и грунтовых вод.

Особо велико значение животных в жизни растений. Многие насекомые, птицы (колибри, нектарницы, цветочницы), некоторые виды летучих мышей опыляют растения. Птицы и млекопитающие распространяют плоды и семена. Некоторые виды растений не могут опыляться и расселяться без помощи животных. Многие растительноядные животные, поедая растения, улучшают или ухудшают (при перевыпасе) состояние растительного покрова. Среди животных немало вредителей, повреждающих растения, вызывающих их заболевания и гибель. Таким образом, участвуя в круговороте веществ, влияя на состояние и развитие компонентов природы, животные играют большую роль в поддержании динамического равновесия в биосфере.

Многие виды животных служат для человека источником белкового питания и жира, поставщиками сырья для промышленного и кустарного производства. Это сельскохозяйственные животные, промысловые звери, птицы, рыбы, некоторые беспозвоночные. Диких животных человек использует для одомашнивания. Началось оно на ранних этапах развития человеческого общества и продолжается до настоящего времени. Сейчас для одомашнивания успешно используют новые виды - соболя, норку, песца, нутрию, ондатру, лисицу, лося, страуса, глухаря и др.

Животные ценны как объекты научных исследований. Общеизвестно их эстетическое значение.

Есть виды, которые истребляют сельскохозяйственных вредителей, принося человеку большую пользу. Их успешно используют в биологических методах борьбы с вредителями сельскохозяйственных и лесных растений. Но не менее значителен и вред, приносимый животными. Так, среди них много возбудителей и переносчиков заболеваний человека и домашних животных, а также вредителей сельскохозяйственных растений.

При регулировании численности животных необходимо понимать, что каждый вид (кроме паразитов человека и домашних животных) обладает только ему присущими особенностями, имеет или может иметь в будущем положительное значение. Потеря любого биологического вида крайне нежелательна для биосферы, так как он участвует в круговоротах веществ, поддерживает динамическое равновесие в природных экосистемах, обеспечивая их устойчивое развитие.

Вымирание одних и появление других видов животных неизбежно и закономерно. Это происходит в ходе эволюции, при изменении климатических условий, ландшафтов, в результате конкурентных взаимоотношений. В естественных условиях этот процесс протекает медленно. По расчетам Д.Фишера (1976), до появления человека на Земле средняя продолжительность жизни вида птиц составляла около 2 млн. лет, млекопитающих - около 600 тыс. лет. Человек ускорил гибель многих видов.

Хозяйственная деятельность человека сильно сказывается на животных, вызывая увеличение численности одних, сокращение популяций других, вымирание третьих. Воздействие человека на животных может быть прямым или косвенным.

Прямое воздействие (преследование, истребление и переселение) испытывают преимущественно промысловые животные, которых добывают ради меха, мяса, жира и т.п. В результате численность их снижается, а отдельные виды исчезают.

К прямому воздействию относится интродукция и акклиматизация животных в новые области. Наряду с целенаправленным переселением довольно обычны случаи не преднамеренного, стихийного завоза некоторых, нередко вредных животных в новые, порой далекие места. В результате этого многие страны и материки при активном или пассивном участии человека обогатились новыми видами, часть, из которых настолько успешно акклиматизировалась, что стала играть важную роль (положительную или отрицательную) в жизни местной природы и человека и даже вытеснять аборигенные виды.

Косвенное влияние человека на животных связано с изменением среды обитания при вырубке лесов, распашке степей, осушении болот, сооружении плотин, строительстве городов, селений, дорог, при изменении растительности в результате загрязнений атмосферы, воды, почвы и т.д. Это коренным образом меняет естественные природные ландшафты и условия жизни животных.

Для части видов условия в измененной среде становятся благоприятными, и они расширяют свой ареал. Домовый и полевой воробыл, например, вместе с продвижением земледелия на север и восток лесной зоны Палеарктики проникли в тундру и достигли побережья Тихого океана. Вслед за вырубкой лесов, с появлением полей и лугов к северу в таежную зону продвинулись ареалы жаворонка, чибиса, скворца, грача.

Под влиянием хозяйственной деятельности возникли новые антропогенные ландшафты со специфической для них фауной. Наиболее изменены урбанизированные территории, занятые городами и промышленными агломерациями. Некоторые виды животных нашли в антропогенных ландшафтах благоприятные условия, например, в таежной зоне стали встречаться домовый и полевой воробей, деревенская и городская ласточки, галка, грач, домовая мышь, серая крыса, некоторые виды насекомых. Фауна антропогенных ландшафтов имеет малое число видов и высокую плотность населения животных.

Большинство видов животных не могут приспособиться к измененным человеком условиям, они или переселяются в новые места, или погибают. При ухудшении условий обитания под влиянием хозяйственной деятельности людей многие виды естественных природных ландшафтов сокращают численность.

Обмеление рек, осушение болот и пойменных озер, сокращение площади морских лиманов, пригодных для гнездования, линьки и зимовки водоплавающих птиц, вызвали резкое снижение их естественных запасов. Отрицательное воздействие человека на животных принимает все возрастающие масштабы. К настоящему времени в мире исчезло примерно 150 видов и подвидов птиц. По данным МСОП, ежегодно погибает один вид (или одвид) позвоночных животных. Опасность исчезновения грозит более чем 600 видам птиц и около 120 видам млекопитающих, многим видам рыб,

3.3. Охрана животных

Охрана водных беспозвоночных. Морские и пресноводные животные - губки ведут прикрепленный образ жизни, образуют колонии на участках с твердым каменистым грунтом. Для сохранения роли губок как биофильтраторов необходимо уменьшить их промысел, использовать такие орудия лова, которые не наносят ущерба водным экосистемам, снизить поступление в водоемы различных загрязнителей.

Коралловые полипы - морские колониальные организмы. Особый интерес представляет отряд мадрепоровых кораллов - самая обширная группа типа кишечнополостных.

Мадрепоровые кораллы образуют прибрежные, барьерные рифы и подковообразные острова - атоллы. Их населяет множество животных - полихеты, моллюски, усоногие раки, иглокожие, рыбы. Коралловые рифы представляют собой своеобразные оазисы среди сравнительно малопродуктивных биоценозов океана.

Для населения тропических стран коралловые рифы имеют чрезвычайно важное значение. Обширное пространство, занятое ими, является огромной природной фабрикой извести. Карбонат кальция (СаСОз), извлекаемый крошечными полипами из морской воды, концентрируется в их теле, откладывается снаружи, образуя прочные коралловые рифы. Их населяет множество разных животных, создавая уникальные биоценозы коралловых рифов. Мадрепоровые кораллы широко используются людьми для постройки домов, молов, набережных, мощения улиц, как сырье для получения высококачественной извести, для полировки деревянных и металлических изделий, для изготовления украшений, сувениров. Естественно, что хозяйственное использование коралловых рифов может быть локальным и строго контролируемым. Губительны для коралловых островов испытания атомного и термоядерного оружия. Необходима строгая охрана уникальных биоценозов коралловых островов.

Моллюски - тип морских и пресноводных, реже наземных беспозвоночных животных, для которых характерна покрывающая тело твердая известковая раковина. Моллюски служат пищей для рыб, птиц и млекопитающих. Они имеют пищевое значение и для человека. Добывают устриц, мидий, морских гребешков, кальмаров, каракатиц, осьминогов. Существует промысел жемчужниц и перламутровых раковин.

Большое внимание уделяется разведению моллюсков для восстановления их численности в естественных сообществах и для получения биологической продукции. Успешно разводят мидий, устриц, морских гребешков в Японии, Испании, Франции, Голландии и в некоторых других странах.

Ракообразные - животные, различные по образу жизни, форме тела и размерам (от долей миллиметра до 80 см).

Ракообразные играют важную роль в водных экосистемах они служат посредниками между водорослями и рыбами, делая органические вещества, создаваемые водорослями, доступными для рыб. С другой стороны, они используют в пищу погибших животных, обеспечивая чистоту водоема.

Существование многих морских и пресноводных рыб в значительной степени зависит от ракообразных.

Развит промысел креветок, крабов, омаров, лангустов и некоторых других видов, которые человек использует в пищу. Без специальных мер по ограничению промысла они не восстанавливаются из-за медленного роста и позднего размножения. Таким образом, для большинства промысловых и морских беспозвоночных, численность которых сокращается, необходимы охрана, рациональное использование путем регулирования норм отлова, акклиматизации и разведения в неволе и защита водоемов от загрязнений.

Охрана насекомых. Насекомые - самая многочисленная группа беспозвоночных животных, насчитывающая свыше 1 млн. видов. Насекомые играют важную роль в природе и жизни человека. Среди этой группы немало вредителей сельского и лесного хозяйства, паразитов человека и домашних животных, а также много и полезных для человека видов, уничтожающих вредителей и поставляющих разнообразные продукты (мед, прополис, шелк, лак, краски). Полезных насекомых охраняют в природе, разводят в лабораториях, на специальных плантациях, пасеках. Пчеловодство и шелководство - важные отрасли народного хозяйства.

Насекомые-опылители опыляют около 80% всех цветковых растений. Отсутствие насекомых-опылителей изменяет облик растительного покрова. Кроме медоносной пчелы (доход от опыления ею растений в 10-12 раз превышает доход от меда и воска) пыльцу переносят 20 тыс. видов диких пчел (из них 300 - в средней полосе России и 120 - в Средней Азии). Участвуют в опылении шмели, мухи, бабочки, жуки.

К сожалению, загрязнение окружающей среды и другие антропогенные факторы в последнее время резко снизили численность насекомых-опылителей. Стали сравнительно редкими встречи с обычными опылителями вблизи крупных промышленных центров. Охрана насекомых-опылителей способствует повышению урожайности культурных и сохранению разнообразия дикорастущих растений. Необходимо строгое дозирование ядохимикатов, их следует применять только для подавления массового размножения вредителей. Следует сохранять растения, на которых развиваются насекомые-опылители.

Насекомые-энтомофаги, уничтожающие вредителей, чрезвычайно разнообразны. В сельском хозяйстве России применяют 11 видов энтомофагов против 20 видов вредителей. Среди них есть и хищники, и паразиты. Хищники убивают своих жертв и поедают их, паразиты живут за счет других насекомых (своих хозяев) и связаны с ними на определенных этапах жизненного цикла.

Десятки тысяч видов насекомых-паразитов относятся к отрядам жуков, веерокрылых, чешуекрылых, двукрылых и перепончатокрылых. При использовании биологического метода борьбы с вредителями наибольшее значение имеют перепончатокрылые и двукрылые.

Насекомые-хищники встречаются в большем количестве отрядов, но представлены меньшим, чем паразиты, числом видов. Активными хищниками являются рыжие лесные муравьи рода Formica уничтожающие большое количество вредителей леса. Численность этих полезных насекомых за последние десятилетия сильно снизилась из-за загрязнения среды и разорения муравейников. И лишь в самое последнее время число муравейников стало возрастать. Основные враги рыжих лесных муравьев - дятлы (зеленый, большой пестрый, черный), барсук, кабан, медведь и человек.

Для охраны от разорения муравейники накрывают колпаками из металлической сетки, огораживают, укрывают еловым лапником. Иногда муравьев искусственно расселяют.

Большую пользу приносят разные виды жужелиц, златоглазок, божьих коровок и других насекомых, истребляя вредителей сельскохозяйственных и лесных растений.

Насекомые-санитары принадлежат к семейству жуков и двукрылых. Это широко распространенные группы мертвоедов, навозников, калоедов и мух, насчитывающие тысячи видов.

Из семейства мертвоедов можно назвать группу жуков-могильщиков. Среди них черный могильщик (Necrophorus humator) встречается на падали группами (запах падали они способны воспринимать за несколько сот метров). Трупы небольших животных (грызунов, птиц) они закапывают в землю, туда самки откладывают яйца, из которых выходят личинки, питающиеся падалью. Личинки навозников и калоедов используют в пищу навоз. Его затаскивают взрослые жуки в норки и земляные ходы перед откладкой яиц.

Численность этой полезной группы насекомых резко сократилась из-за чрезмерного и неправильного применения ядохимикатов. Для их восстановления необходимо уменьшить использование химических препаратов и расширить применение биологического метода борьбы с вредителями сельскохозяйственных и лесных растений.

Охрана рыб. В белковом питании человека рыбы составляют от 17 до 83%. Мировые уловы рыб быстро возрастают за счет освоения края материкового шельфа и глубин открытого моря, где теперь добывается до 85% рыб, включая новые промысловые виды. Допустимое ежегодное изъятие рыбы из Мирового океана оценивается в 80-100 млн. т, из этого количества сейчас вылавливается более 70%. Во внутренних водоемах большинства стран, в том числе и в России, вылов рыб достиг предела, стабилизировался или сократился.

За последние десятилетия запасы наиболее ценных промысловых рыб резко сократились (осетровые, лососевые, частиковые). Среди многих факторов, влияющих на уменьшение запасов рыбы, а, следовательно, и на улов, наибольшее значение имеют следующие.

Перелов рыбы - явление, распространенное во многих морских и внутренних водоемах. При этом вылавливают молодых рыб, не достигших половой зрелости, что сокращает численность популяции и может привести к исчезновению вида. Борьба с переловом важнейшая задача рыбного хозяйства, охраны и рационального использования рыбных ресурсов.

Загрязнение водоемов отрицательно сказывается на состоянии рыбных запасов. Загрязнение морских и пресноводных водоемов разнообразными веществами приняло широкие масштабы, которые продолжают возрастать. Особенно опасны для рыб загрязнения промышленными сточными водами, содержащими соли тяжелых металлов, синтетическими моющими средствами, радиоактивными отходами и нефтью. За последние годы проведена большая работа по очистке сточных вод, но еще многое предстоит сделать. Разработаны экстренные меры, используемые при аварийных разливах нефти, однако ущерб, наносимый рыбным запасам разливами нефти, продолжает расти.

Гидротехнические сооружения оказывают отрицательное влияние на численность рыб. Плотины на реках преграждают доступ проходным рыбам к местам нереста, нарушают естественное размножение. Для устранения этого неблагоприятного влияния принимается ряд мер. Наиболее надежным является строительство в нижнем бьефе специальных рыборазводных заводов. Здесь отлавливают рыб, подошедших к плотине, проводят искусственное оплодотворение икры, разводят мальков, подросшую молодь выпускают в реки.

Плотины задерживают биогенные вещества, которые являются основой для развития фитопланктона и других организмов, тем самым снижаются кормовые запасы рыб. Отрицательно сказываются на состоянии запасов рыб колебания уровня воды в водохранилищах, достигающие иногда 8 м.

Сокращение объема пресной речной воды, поступающей в моря, повышает уровень ее солености в предустьевых участках и отрицательно влияет на обитающих здесь рыб.

Обмеление рек сокращает запасы рыб. Оно связано с обезлесением берегов и водоразделов, с водозабором на орошение. Разработаны меры повышения уровня воды в реках и внутренних морях, что имеет огромное значение для рыбного, сельского хозяйства, для смягчения климата и т.д. Одна из кардинальных мер облесение берегов, требующее постоянной заботы в течение длительного времени.

К важнейшим мерам охраны пресноводных рыб относят охрану нерестилищ, зимовальных ям, борьбу с зимними заморами. Для повышения биологической продуктивности водоемов проводятся работы по акклиматизации рыб, беспозвоночных животных и растений, которые служат кормовой базой рыб.

Особое внимание обращается на охрану и воспроизводство рыбных запасов во внутренних водоемах. Ежегодно в реки и озера выпускают миллионы мальков ценных видов рыб, в том числе осетровых. Необходимо и впредь строить рыборазводные объекты и эффективные рыбозащитные устройства у водозаборов и плотин.

Использование рыбных ресурсов регулируется Правилами рыболовства, издаваемыми для каждой республики и бассейна. Они запрещают добычу рыбы с помощью взрывчатки, огнестрельного оружия, отравляющих веществ, острог, сетей, вылов рыбы у плотин и шлюзов. Правилами определяются сроки и районы промыслового лова, размер ячеек в сетях и т.д.

Охрана земноводных и пресмыкающихся. Эти две группы животных имеют небольшое число видов (амфибий - 4500, рептилий 7000), но значение их в природных биоценозах очень велико. Амфибии - плотоядные животные, среди рептилий есть и растительноядные виды.

Земноводные, питаясь насекомыми и другими беспозвоночными, регулируют их численность и, в свою очередь, являются пищей для рептилий, птиц и млекопитающих. Некоторых земноводных (гигантская саламандра, прудовая, съедобная, китайская лягушки, лягушка-бык и др.) человек употребляет в пищу; широко используют амфибий в лабораториях для биологических экспериментов. По неполным данным, для этого в нашей стране отлавливают 1 млн. особей в год. Индия в 1970 г. экспортировала 25 млн, Италия за 1968-1970 гг. - 47 млн. лягушек. В связи с их высокой стоимостью (примерно на 20% дороже лучших сортов рыбы) происходит перелов лягушек во многих странах. В США их численность упала на 50%, резко сократились популяции прудовых и озерных лягушек в Италии, Франции, Румынии, Болгарии.

Учитывая большое практическое значение и роль амфибий в биологическом контроле за численностью вредителей лесных и сельскохозяйственных растений, во многих странах приняты меры по их охране. Изданы постановления, запрещающие отлов и уничтожение амфибий. В период миграции лягушек к водоемам на икрометание специальные знаки на шоссе призывают водителей соблюдать осторожность, движение на этих дорогах в ночное время запрещено. Места нереста земноводных охраняются от хозяйственного использования и загрязнения. В Красную книгу МСОП включены европейский протей, гигантская саламандра и др., в Красную книгу России занесены 4 вида амфибий.

Пресмыкающиеся не менее других групп животных страдают от перепромысла. Большой урон был нанесен популяциям промысловых рептилий: крокодилам, черепахам, варанам и некоторым змеям. Черепах и их кладки используют в пищу во многих тропических странах. На островах Амазонки и Ориноко (Южная Америка) ежегодно заготовляют 48 млн. яиц черепахи аррау, в Японии и Китае едят мягкокожистых черепах. Из-за перепромысла катастрофически сократилась численность зеленой морской черепахи и биссы, они оказались на грани уничтожения.

Сильно страдают рептилии в связи с мощным антропогенным прессом. Для сохранения «живых ископаемых» - гаттерии, слоновой черепахи, гигантского варана - созданы резерваты, строго охраняемые территории на небольших островах у Новой Зеландии, на Галапагосских островах и на о. Комодо. В Коста-Рике образован питомник для выведения в искусственных гнездах и доращивания зеленых черепах с последующим выпуском их в море. На полуострове Сапата (Республика Куба) функционирует питомник по разведению кубинского крокодила. Для охраны рептилий большое значение имело издание Красной книги МСОП, Красной книги России и некоторых других стран.

Со все возрастающей скоростью начинают исчезать змеи. Помимо всеобщей антипатии к ним они страдают от осушения болот, изменения растительного покрова, широкого применения ядохимикатов, уничтожающих мелких животных, которыми питаются змеи. Их отлавливают для получения яда, используемого в медицине. Созданы серпентарии (питомники), в которых содержат (но не разводят) змей для многократного получения от них яда. Естественно, что систематический отлов змей наносит существенный урон их природным популяциям. В большинстве европейских стран запрещен их отлов без специального разрешения. В Красную книгу России (1983) включено 11 видов рептилий, в том числе 6 видов змей.

Охрана и привлечение птиц. Очень важное значение птиц в народном хозяйстве (кроме птицеводства) объясняется их участием в истреблении вредителей лесного и сельского хозяйства. Большинство видов птиц относится к насекомоядным и насекомоядно-растительноядным. В гнездовой период они выкармливают птенцов массовыми видами насекомых, среди которых много вредителей. Для борьбы с насекомыми-вредителями привлекают птиц, развешивая кормушки и искусственные гнездовья. Особого внимания заслуживают дуплогнездники: синицы, мухоловки, трясогузки, чаще других использующие искусственные гнезда.

Большой интерес с точки зрения борьбы с вредителями сельского хозяйства представляют хищные птицы. Раньше их истребляли как конкурентов человека в охотничьих хозяйствах. Позднее, когда выяснили истинную роль хищных птиц в регуляции численности жертв в биоценозах, их взяли под охрану. Был запрещен отстрел. Птиц стараются меньше беспокоить в гнездовой период, охраняют их гнезда, делают искусственные гнездовья и присады. Положительные результаты дает опыт разведения в неволе с последующим выпуском в природу видов, находящихся на грани гибели. Однако восстановление численности хищных птиц происходит очень медленно.

Большой вред хищным птицам нанесло применение ядохимикатов (ДДТ, гексахлорана и др.). В теле хищных птиц, занимающих верхние трофические уровни, их концентрация оказалась наибольшей, что отрицательно повлияло на их размножение. Прямое и косвенное воздействие людей на хищных птиц губительно для многих видов. В Красную книгу России (1983) включено 20 видов хищных птиц.

Самый древний способ использования птиц человеком - охота. Широко практиковалась промысловая и любительская охота с ловчими птицами - соколами, ястребами, орлами. До сих пор охота с хищными птицами не потеряла своего значения в Средней Азии, на Кавказе, в некоторых европейских странах.

Птицы являются объектом промысловой охоты, занимающей важное место в экономике многих стран. В результате перепромысла, резкого уменьшения площадей охотничьих угодий, загрязнения окружающей среды, применения ядохимикатов запасы охотничьих птиц продолжают сокращаться.

В нашей стране принимаются меры охраны охотничьих птиц: запрет охоты на редкие виды, установление сроков и норм отстрела, запрет хищнических способов добывания, борьба с браконьерством, осуществление биотехнических мероприятий, направленных на повышение емкости угодий, увеличение плотности населения птиц, охрана гнезд от разорения и др. Для восстановления запасов охотничьих птиц помимо заповедников организуют заказники с запретом охоты на несколько лет, охотничьи хозяйства, в которых охота нормируется в соответствии с численностью и возможностями восстановления промысловых видов.

Некоторые виды перспективны для разведения в неволе. Успешно разводят фазанов, серых куропаток, перепелов, крякв и выпускают их в охотничьи угодья. Охотничьи хозяйства и фазанарии Польши в 1970-е гг. выращивали до 100 тыс. фазанов в год, из которых 50 тыс. в год выпускали в охотничьи угодья. Только в одном Краковском воеводстве дичеразведением занимается около 300 охотничьих хозяйств. Во Франции дичь разводят почти 2 тыс. охотохозяйств, которые ежегодно производят около 2 млн. яиц и птенцов фазанов, свыше 1 млн. яиц и птенцов куропаток, 1,6 млн. перепелов и 1 млн. яиц уток. Они выпускают в охотничьи угодья 2,5 млн. фазанов и 0,4 млн. куропаток в год.