- •Предисловие редакторов к русскому изданию
- •Предисловие автора к русскому изданию
- •Глава 1. Биология сохранения живой природы и биологическое разнообразие
- •1.1. Почему необходима биология сохранения живой природы?
- •1.2. Философские предпосылки биологии сохранения живой природы
- •1.3. Что такое биологическое разнообразие?
- •1.4. Видовое разнообразие
- •1.5. Генетическое разнообразие
- •1.6. Разнообразие сообществ и экосистем
- •1.7. Ключевые виды и ресурсы
- •1.8. Измерение биологического разнообразия
- •1.9. Какое где биологическое разнообразие?
- •1.10. Сколько всего видов существует в мире?
- •1.11. Вымирание видов и экономика: утрата ценностей
- •1.12. Типы вымирания
- •1.13. Экологическая экономика
- •1.14. Ресурсы общественной собственности
- •1.15. Прямые экономические ценности
- •1.16. Потребительская ценность
- •1.17. Рыночная ценность
- •1.18. Косвенная экономическая ценность
- •1.19. Непотребительская ценность
- •1.20. Продуктивность экосистем
- •1.21. Регулирование климата
- •1.22. Образовательная и научная ценность
- •1.23. Индикаторы состояния окружающей среды
- •1.24. Опционная ценность
- •1.25. Ценность существования
- •1.26. Этика и окружающая среда
- •1.27. Глубинная экология
- •Глава 2. Угрозы биологическому разнообразию
- •2.1. Темпы исчезновения
- •2.2. Исчезновение видов, вызванное человеком
- •2.3. Темпы исчезновения в воде и на суше
- •2.4. Темпы исчезновения на островах
- •2.5. Биогеография островов и современные темпы вымирания
- •2.6. Причины вымирания
- •2.7. Разрушение мест обитания
- •2.8. Фрагментация мест обитания
- •2.9. Краевой эффект
- •2.10. Деградация и загрязнение мест обитания
- •2.11. Загрязнение пестицидами
- •2.12. Загрязнение вод
- •2.13. Загрязнение воздуха
- •2.14. Глобальное изменение климата
- •Некоторые свидетельства глобального потепления
- •2.15. Чрезмерная истощительная эксплуатация ресурсов
- •2.16. Инвазивные виды
- •2.17. Болезни
- •2.18. Подверженность к вымиранию
- •Глава 3. Сохранение на видовом и популяционном уровнях
- •3.1. Сохранение видов путем сохранения популяций
- •3.2. Маленькие популяции особенно уязвимы
- •3.3. Проблемы малых популяций
- •3.4. Потеря генетического разнообразия
- •3.5. Эффективный размер популяции
- •3.6. Демографическое варьирование
- •3.7. Изменения в окружающей среде и катастрофы
- •3.8. Водовороты вымирания
- •3.9. Естественная история и экология
- •3.10. Сбор экологической информации
- •3.11. Мониторинг популяций
- •3.12. Анализ популяционной жизнеспособности
- •3.13. Метапопуляция
- •3.14. Замечания, связанные с возможностью успешной реализации программ
- •3.15. Социальное поведение выпущенных животных
- •3.16. Образование новых популяций растений
- •3.17. Новые популяции и закон
- •3.18. Стратегии сохранения еx situ
- •3.19. Зоопарки
- •3.20. Аквариумы
- •3.21. Ботанические сады и дендрарии
- •3.22. Банки семян
- •3.23. Категории сохранения видов
- •3.24. Законодательная защита видов
- •3.25. Национальные законодательства
- •3.26. Международные соглашения
- •Глава 4. Сохранение на уровне сообщества
- •4.1. Охраняемые территории
- •4.2. Существующие охраняемые территории
- •4.3. Определение приоритетов для охраны
- •4.4. Международные соглашения
- •4.5. Проектирование охраняемых территорий
- •4.6. Размер заповедника
- •4.7. Минимизация краевого эффекта и фрагментации
- •4.8. Коридоры в среде обитания
- •4.9. Управление охраняемыми территориями
- •4.10. Управление средой обитания
- •4.11. Управление парками и люди
- •4.12. Прилегающие неохраняемые территории
- •4.13. Экология восстановления
- •4.14. Городские территории
- •4.15. Сохранение природы и устойчивое развитие
- •4.16. Национальные законодательства
- •4.17. Планы на будущее
- •4.18. Роль специалистов по биологии сохранения
- •Глоссарий
- •Список литературы
- •Ричард Примак
- •117218, Москва, б. Черемушкинская ул., 34
- •109088, Москва, Шарикоподшипниковская ул., 4
Глава 3. Сохранение на видовом и популяционном уровнях
Принимаемые меры по охране природы главным образом направлены на те виды, которые уменьшают свою численность или уже находятся под угрозой вымирания. Как мы уже обсуждали, деятельность человека часто создает серьезные проблемы для существования видов. Для успешного сохранения видов в этих сложных условиях биологам необходимо определить устойчивость популяций в разных обстоятельствах. Например, если численность вида уменьшается, следует ли сразу предпринимать специальные меры, чтобы предотвратить его вымирание? Или, насколько способна популяция находящегося под угрозой исчезновения вида сохраниться и даже увеличить численность в природном резервате?
Многие национальные парки и другие охраняемые территории были созданы для охраны “харизматической мегафауны”, в которой такие животные, как львы, тигры, медведи, являются национальными символами и привлекают туристов. Однако если территории, на которых обитают эти виды в составе определенного сообщества, выделить в качестве охраняемых чисто формально, это может не остановить их исчезновение. Часто охраняемые территории создаются лишь тогда, когда большинство популяций, находящихся под угрозой видов, уже сильно сократилось из-за деградации и уничтожения местообитаний, их фрагментации и чрезмерной эксплуатации. В таких обстоятельствах численность видов продолжает сокращаться, вплоть до их исчезновения. Кроме того, за границами охраняемой территории животные остаются незащищенными и подвергаются риску. Для того, чтобы создать полноценную программу сохранения, способную защитить и даже восстановить находящиеся в опасности виды, жизненно необходимо понять состояние их популяций в дикой природе, выявить, как реагируют эти популяции на различные условия, знать естественную историю и экологию этих видов. В этой главе показано, как для защиты и восстановления видов биологи используют подход на популяционном уровне.
3.1. Сохранение видов путем сохранения популяций
Общее правило для создания хорошей программы сохранения исчезающих видов заключается в том, что для охраны выделяется территория, охватывающая по возможности наибольшую площадь местообитания и населенная максимальным числом особей. Однако это общее положение не дает конкретных указаний, которые могли бы помочь проектировщикам, землеустроителям, политикам и биологам, занимающимся сохранением видов. Проблема усложняется тем обстоятельством, что проектировщики часто вынуждены работать без четкого представления о том, какие условия предъявляет вид к площади и состоянию местообитания. Например, чтобы сохранить краснококардового дятла, надо выделить на юго-западе США местообитания, связанные с длинноиглой сосной, для 50, 500, 5000, 50 000 или более особей. Более того, проектировщики сталкиваются с конфликтными ситуациями, возникающими из-за ограниченности определенных ресурсов. Эту проблему во всем мире ярко иллюстрируют попытки найти компромисс между мощным экономическим натиском на прибрежные зоны и необходимостью защитить находящиеся в опасности морские и прибрежные местообитания.
В своем основополагающем труде Шаффер [Shaffer, 1981] определил необходимое для выживания вида количество особей, как минимальную жизнеспособную популяцию (МЖП): “минимальная жизнеспособная популяция для данного вида в данном местообитании – это наименьшая изолированная популяция, имеющая 99% шансов сохраниться на 1000 лет, несмотря на прогнозируемое воздействие демографических, природных и случайных генетических катастроф”. Иными словами, МЖП – это наименьшая популяция, предположительно обладающая высокими шансами сохраниться в обозримом будущем. Шаффер подчеркивал пробный характер этого определения, указывая, что вероятность выживания можно установить и 95, и 99%, или любой другой, а временные рамки могут быть, например, 100 лет или 500 лет. Главное в определении МЖП – то, что оно позволяет дать количественную оценку того, сколько особей необходимо для сохранения вида.
Шаффер (1981) сравнивает меры по сохранению МЖП с мерами по контролю паводков. При планировании систем контроля за паводками и при регулировании застройки затопляемых земель, недостаточно руководствоваться только среднегодовым количеством осадков. Мы осознаем необходимость учитывать и наводнения, которые могут случаться раз в 50 лет. Аналогично и при защите природных систем мы понимаем, что катастрофические явления, такие как землетрясения, лесные пожары, извержения вулканов, эпидемии и неурожаи, хоть и реже, но все же будут происходить. Чтобы планировать долговременное сохранение исчезающих видов, мы должны исходить не только из их среднегодовых потребностей, но предусмотреть проблемы, связанные с исключительными случаями. Например, в засушливые годы животные в поисках воды, необходимой для выживания, могут мигрировать далеко за пределы своих обычных ареалов.
Чтобы точно узнать размер МЖП конкретного вида, может потребоваться детальное дорогостоящее демографическое изучение популяции и анализ окружающей среды, на что могут уйти месяцы и годы. Некоторые биологи считают, что для сохранения видов позвоночных необходимо исходить из 500–5000 особей, поскольку это количество обеспечивает сохранение генетического разнообразия [Lande, 1995]. Спасение такого количества животных, похоже, может оказаться достаточным для того, чтобы катастрофические годы пережило хотя бы минимальное число особей, необходимое для восстановления популяции до прежнего уровня. Для видов, популяции которых сильно меняют свои размеры, например некоторые беспозвоночные и однолетние растения, эффективной может оказаться стратегия защиты популяции в 10 тыс. особей.
После того как для вида установлен размер МЖП, следует определить минимальную динамичную площадь местообитаний (МДП), необходимую для сохранения МЖП. МДП можно определить, выявляя размеры индивидуальных участков и участков групп. По существующим оценкам, для поддержания популяций многих мелких млекопитающих необходимы заповедники площадью от 10 000 до 100 000 га [Schonewald-Cox, 1983]. А чтобы сохранить в Канаде популяции имеющих большие индивидуальные участки медведей гризли, требуются огромные площади: 49 000 км2 для 50 особей и 2 420 000 км2 для 1000 особей [Noss, Cooperrider, 1994].