Меры по сохранению видового биоразнообразия

Для выявления статуса конкретного редкого вида производится инвентаризация его численности в природе и осуществляется контроль за ее изменением во времени. С помощью регулярно проводимой переписи популяции можно определить изменения, происходящие в ней с течением времени. Данные долгосрочной переписи позволяют выявить тенденции к увеличению или снижению численности, вычленить изменения, связанные с антропогенным воздействием, или кратковременные флуктуации, обусловленные погодными колебаниями или другими природными явлениями. Мониторинг эффективен для обнаружения реакции популяции на изменения в окружающей среде. Например, с помощью мониторинга было показано, что уменьшение числа видов орхидей было связано с интенсивным стравливанием скотом их местообитаний. Мониторинг особенно чувствительных видов, например бабочек, используемых как индикаторные виды, позволяет судить о долговременной стабильности экологических сообществ.

Минимальная жизнеспособная популяция (МЖП) 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. Главное в определении МЖП – то, что оно позволяет дать количественную оценку того, сколько особей необходимо для сохранения вида.

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. 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. 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.

Уязвимость маленьких популяций. Один из лучших примеров определения МЖП относится к популяциям 120 снежных баранов (Ovis canadensis), обитающих в пустынях юго-запада США. Некоторые их этих популяций наблюдали в течение 70 лет. Изучение привело к поразительным результатам. Оказалось, что 100% популяций, насчитывающих менее 50 животных, вымерло в течение 50 лет, в то время как практически все популяции, включающие более 100 особей, сохранились на весь этот период.

Несмотря на факторы, препятствующие выживанию мелких популяций, государственный контроль за местообитаниями и подселение в них дополнительного количества животных позволило спасти некоторые малые популяции, находившиеся под угрозой вымирания.

Данные, полученные в результате долговременного изучения птиц на California Channel Islands, подтвердили необходимость сохранения больших популяций. Только те популяции, которые насчитывали более 100 пар, имели более 90% шансов на выживание в течение 80 лет. С другой стороны и малые популяции не всегда сдаются. Многие популяции птиц, состоящие из 10 размножающихся пар, достоверно выжили в течение 80 лет.

За редким исключением, для защиты большинства видов нужны большие популяции, а виды с малыми популяциями стоят перед реальной опасностью вымирания. Вот три основные причины, которые делают малые популяции подверженными быстрому падению численности и локальному исчезновению:

1) генетические проблемы, возникающие из-за потери генетического разнообразия, родственного скрещивания и дрейфа генов;

2) демографические колебания из-за случайного изменения соотношения в уровнях рождаемости и смертности;

3) флуктуации численности, связанные с хищниками, конкуренцией, заболеваниями, равно как с природными катастрофами в виде пожаров, наводнений, засух.

Генетическое разнообразие очень важно для обеспечения способности популяций адаптироваться к изменениям окружающей среды. Только особи с определенными аллелями или комбинацией аллелей могут обладать качествами, необходимыми для выживания и воспроизводства в новых условиях. Внутри популяции частота отдельных аллелей может варьировать от часто встречающихся до очень редких. В малых популяциях частоты аллеля могут изменяться от одного поколения к следующему просто из-за случайностей, которые имеют место при скрещивании и выживании потомства; этот процесс известен как генетический дрейф. Когда аллель в малой популяции имеет низкую встречаемость, существует высокая вероятность того, что он будет случайно потерян в одном из поколений.

Чем меньше становится популяция, тем больше она подвержена дальнейшим демографическим изменениям, изменениям среды и генетическим факторам, которые создают тенденцию к еще большему сокращению ее размеров.

Стратегии сохранения еx situ. Наилучшей стратегией для долговременной защиты биологического разнообразия является сохранение природных сообществ и популяций в дикой природе, т. е. сохранение in situ. Только в дикой природе виды способны продолжать внутри своих природных сообществ процесс эволюционной адаптации к изменяющейся окружающей среде. Однако для многих редких видов сохранение in situ не спасает их от увеличивающихся антропогенных нарушений. Если популяция слишком мала чтобы выжить, или если все сохранившиеся особи находятся за пределами охраняемой территории, тогда охрана in situ может оказаться неэффективной.

В таких обстоятельствах единственный способ предотвратить вымирание вида – это поддержать вид в искусственных условиях под присмотром человека. Такая стратегия называется ex situ. Уже есть ряд животных, вымерших в дикой природе, но сохранившихся в неволе, например олень Давида (Elaphurus davidianus).

Красивое дерево Франклина растет только в питомниках и уже больше не встречается в диких условиях. Долговременной целью многих программ по сохранению ex situ является создание новых популяций в дикой природе, если имеется достаточно большое число особей и подходящее место обитания.

Сохранение животных ex situ осуществляется в зоопарках, специальных фермах, аквариумах в рамках программ по разведению животных в неволе. Растения сохраняют в ботанических садах, дендрариях и банках семян. Промежуточной стратегией, сочетающей в себе элементы сохранения ex situ и in situ, является интенсивный мониторинг и управление популяциями редких и исчезающих видов на небольших охраняемых территориях. Такие популяции еще в какой-то степени остаются дикими, но человек вмешивается в их судьбу ради предотвращения снижения их численности.

Усилия по сохранению ex situ являются важной частью интегральной стратегии сохранения и защиты исчезающих видов. Стратегии сохранения ex situ и in situ дополняют друг друга. Особей из популяций еx situ могут периодически выпускать в природу. Чтобы увеличить эффективность мер по сохранению животных in situ, в их дикие популяции выпускают особей из популяций, созданных ex situ. Изучение содержащихся в неволе популяций обеспечивает понимание базовой биологии вида и позволяет разработать новые стратегии сохранения популяций in situ. Размножающиеся ex situ популяции избавляют от необходимости отлавливать животных в природе для зоопарков или исследования. Кроме того, демонстрация исчезающих видов может помочь общественности осознать необходимость сохранения вида и спасти тем самым его диких представителей в природе. В свою очередь, сохранение видов in situ жизненно необходимо для спасения тех из них, которых трудно содержать в неволе, например носорога, а также из-за ограниченности возможностей зоопарков, аквариумов и ботанических садов демонстрации дополнительных видов.

Биотехнические мероприятия. Для спасения исчезающих и редких видов необходимо предпринимать целенаправленные действия. К таким интенсив­ным методам охраны относятся в первую очередь биотехнические меро­приятия: создание устройств, предотвращающих гибель животных на лини­ях электропередач или при сельскохозяйственных работах, разведение в неволе и расселение редких видов, их подкормка в неблагоприятные периоды года и т.д.

Каждый человек, который когда-либо в своей жизни развешивал скворечники или устанавливал кормушки в зимнем лесу, принимал участие в биотехнических мероприятиях. Широко известны проводимые охотника­ми биотехнические работы по подкормке промысловых животных, созда­нию солонцов, посевов кормовых растений и т.п. В ряде случаев с помощью биотехнических мероприятий удалось восстановить деградированные эко­системы. Классическим примером возврата к жизни крупной экосистемы, населенной большим числом видов животных и растений и играющей важную роль в экономике целого региона, может служить озеро Весиярви на юге Финляндии.

Поддержание биотопов в здоровом состоянии, их восстановление – важные мероприятия по сохранению и увеличению биоразнообразия. Наряду с технологическими мерами эта форма деятельности требует проведения детальных экологических и биологических исследований территории и разработки соответствующих методов оценки состояния биоразнообразия и его мониторинга.

В комплекс мер по восстановлению биотопов входят мероприятия, направленные на поддержание в естественном состоянии болотных угодий, страдающих от мелиорации, осушения, загрязнения и нерациональ­ного использования их ресурсов. Восстановление и реконструкция болотных экосистем требует применения широкого спектра различных методов. Другую важную задачу составляет восстановление и уход за старовозрастными лесами, дающими приют большому числу характерных для региона видов.

Особое значение имеет сохранение ключевых биотопов, которые служат местом обитания многих характерных для данной местности видов животных и растений. Богаты видами заливной разнотравный луг, заболочен­ный черный ольшаник и многие другие. Мелководные участки вдоль южного берега Финского залива – место стоянок пролетных водоплавающих птиц. Верховые сфагновые болота обладают огромными запасами ягод и потому служат прекрасными кормовыми станциями для серого журавля и многих перелетных птиц. В сплошных массивах вересковых сосняков встречаются участки южноборовых видов-реликтов послеледникового степного периода. Такие биотопы, как например лесные ручьи с их заболоченным окружением, служат своего рода индикаторами состояния лесной экосистемы в целом и позволяют судить о состоянии леса на боль­шой территории.