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, земноводных, пресмыкающихся, моллюсков, насекомых.
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.
Охрана млекопитающих. Представители класса млекопитающих, или зверей, имеют важное значение для человека. Разведение копытных составляет основу животноводства, в звероводстве используют грызунов и хищных. Наибольшее значение для промысла имеют из наземных - грызуны, зайцеобразные, хищные, а из водных - китообразные и тюлени.
Актуален поиск возможностей использования фитомассы несельскохозяйственных угодий через охотничьих животных.
Рациональное охотничье хозяйство включает не только добычу животных, но и биотехнические мероприятия, направленные на их разведение: посадку кормовых и защитных растений, подкормку, спасение животных при стихийных бедствиях, реакклиматизацию, борьбу с болезнями и паразитами.
Важнейшей мерой охраны охотничьих животных является строгое соблюдение законов об охоте, предусматривающих сроки и способы их добывания. Охоту регламентирует Положение об охоте и охотничьем хозяйстве. В положении указаны виды зверей и птиц, на которые охота запрещена, которые можно добывать по лицензиям. Запрещается добыча животных в заповедниках, заказниках, зеленых зонах городов. Не разрешается применение способов массовой добычи животных, охота с автомашин, самолетов, моторных лодок, разорение нор, логовищ, гнезд. Установлены нормы отстрела или отлова для каждого вида животных, нарушение законов и правил охоты считается браконьерством, и лица, их нарушившие, несут административную, материальную и уголовную ответственность.
Все перечисленные меры направлены на охрану и рациональное использование млекопитающих. За последнее время больше внимания стали уделять охране диких зверей. На территории России обитают 245 видов млекопитающих, из них в Красную книгу РФ включено 65 видов.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какую роль играют растения в круговороте веществ в природе и в жизни людей?
2. Охарактеризуйте значение лесов в природе и в жизни людей.
3. Назовите причины сокращения лесов планеты. Каковы его последствия?
4. Назовите основные меры по рациональному использованию, охране и восстановлению лесных ресурсов в нашей стране.
5. Какие существуют меры по охране редких видов растений?
6. Какую роль играют животные в круговороте веществ в природе и какое значение они имеют для человека?
ЛЕКЦИЯ № 15
Тема: Биоэкологический мониторинг
Цель лекции: изучить систему мониторинга окружающей среды, научиться проводить мониторинговые исследования при помощи биоиндикаторов
Ключевые слова: классификация, виды, система, задачи, принципы, биотестирование, биоиндикаторы, типы и т.д.
Основные вопросы (положения) и краткое содержание
1. Определение мониторинга, его цели, система
2. Классификация и виды мониторинга
3. Основные биологического мониторинга
