Практическое занятие по теме:

Практическое занятие по теме:

«Показатели состо­яния биологического разнообразия пла­неты и потребления природных ресурсов человечеством»

В докладе «Живая планета — 2008» Всемирного фонда дикой природы (WWF) были использова­ны два взаимодополняющие показате­ли: индекс живой планеты, отражающий изменяющееся состо­яние биологического разнообразия пла­неты, и экологический след, демонстрирующий мас­штаб и характер нагрузки на природные экосистемы, создаваемой потребностями человека. Понимание взаимосвязей между причинами потери биоразнообразия и экологическим следом человечества является принципиально важным для замедления и остановки происходящих процессов деградации экосистем и популяций диких видов.

Прямые антропогенные угрозы биоразнообразию подразделяются на пять категорий:

· утрата, фрагментация или трансформация местообитаний;

· чрезмерная эксплуатация биологических видов вследствие рыболовства или охоты;

· загрязнение окружающей среды;

· распространение чужеродных видов или генов;

· изменение климата.

Индекс живой планеты — показатель, раз­работанный для мониторинга состояния биологического разнообразия планеты, определяемый на основе изменения численности популяций 1686 позвоночных видов (рис. 1). Для расчета индексов данные, охватывающие период с 1960 по 2005 гг., интерполировались с использованием обобщенных аддитивных моделей. Для каждого года рассчитыва­лась средняя величина изменения для всех видов; цепочка последовательных ежегодных изменений определяла многолетнюю динамику индекса. За базу сравнения (значение 1,0) принят показатель 1970 г.

Глобальный индекс живой планеты (рис. 1) является результатом агрегирования двух индексов — для умеренной зоны (вклю­чая полярные области) и тропической зоны, которым присвоены равные веса. В рамках каждого из двух индексов равные веса присвоены показа­телям для наземных, пресноводных и морских видов.

Рис. 1. Глобальный индекс живой планеты

Поверхность суши может быть разделена на регионы или области, характеризую­щиеся определенным составом фауны и флоры (рис. 2). Динамика численности популяций в разных областях различна и определяется масштабом и историей угроз для биоразнообразия.

Каждая популяция, учитываемая при расчете индексов, была отнесена к одной из биогеогра­фических областей (географических областей, виды которых характеризуются относительно выраженным отличием своей эволюционной истории от видов других областей) (рис. 5-9).

Рис. 2. Наземные биогеографические области

Индекс для тропической зоны охва­тывает популяции наземных и пресно­водных видов Афротропической, Индо-Тихоокеанской и Неотропической облас­тей, а также популяции морских видов, обитающих между Северным и Южным тропиками (рис. 3).

Индекс для умеренной зоны включает популяции наземных и пресноводных видов Палеарктической и Неарктической областей, а также популяции морских видов, обитающие к северу или югу от соответствующих тропиков (рис. 4).

Рис. 3: Индекс живой планеты для умеренной зоны Рис. 4: Индекс живой планеты для тропической зоны

(3309 популяций 1235 видов*) (1333 популяций 585 видов*)

* Примечание: Некоторые виды встречаются как в умеренной, так и в тропической зонах.

Рис. 5: Индекс живой планеты для Неарктической Рис. 6: Индекс живой планеты для Неотропической

области (1117 популяций 588 видов) области (202 популяций 144 вида)

Рис. 7: Индекс живой планеты для Палеарктической Рис. 8: Индекс живой планеты для Афротропической

области (1167 популяций 363 вида) области (552 популяций 201 вид)

Рис. 9: Индекс живой планеты для Индо-Тихоокеанской области, охватывающий Индо-Малайскую, Австрало-Азиатскую и Океаническую области (441 популяции 155 видов)

Задание 1. Письменно ответьте на вопросы:

1. Перечислите прямые антропогенные угрозы биоразнообразию.

2. Что представляет собой индекс живой планеты (ИЖП)? Какой организацией был предложен алгоритм его расчета?

3. С какого года началось падение глобального ИЖП, и на сколько процентов сократились популяции позвоночных с 1970 по 2005 гг.?

4. Какая часть планеты внесла наибольший вклад в этот процесс? На сколько процентов за рассматриваемый период там снизился индекс?

5. Что такое биогеографическая облас­ть?

6. Выпишите названия биогеографических областей (рис. 2).

7. Популяции каких биогеографических облас­тей охва­тывает индекс тропической зоны? Индекс живой планеты для умеренной зоны?

8. В какой области наблюдается самое масштабное сокращение биоразнообразия? На сколько процентов? По каким причинам?

9. Какие биогеографические области, исходя из анализа динамики индекса живой планеты, наиболее благополучны в этом отношении?

10. В какой биогеографической области заметен прирост ИЖП и что означает этот процесс?

11. Каковы причины наметившегося роста индекса живой планеты, рассчитанного для Афротропической области, начиная с конца 90-х годов?

12. Проведите сравнительный анализ процентного изменения ИЖП для тропических биогеографических областей.

Каждый вид был отнесен к категории наземных, пресноводных или морских на основе того, от какой системы в наибольшей степени зависит выживание и воспроизводство данного вида. Индекс для каждой группы видов — наземных, пресноводных и морских поз­воночных — рассчитывается как среднее двух отдельных индексов, отражающих тенденции численности соответствую­щих популяций в тропической и умерен­ной зонах (рис. 9-11)

.

Рис. 10: Индекс живой планеты для наземных видов Рис. 11: Индекс живой планеты для морских видов

(2007 популяций 887 видов) (1175 популяций 341 вида)

Рис. 12: Индекс живой планеты для пресноводных видов (1463 популяции 458 видов)

Всемирным фондом дикой природы были рассчитаны отдельные индексы для птиц и млекопитающих (рис. 13-14). При расчете индекса для птиц видам тропичес­кой и умеренной зон были присвоены равные веса, чтобы скомпенсировать значительно боль­шее количество видов умеренной зоны, охва­ченных существующими данными.

Рис. 13: Индекс живой планеты для птиц Рис. 14: Индекс живой планеты для млекопитающих

(2185 популяций 895 видов) (1161 популяций 355 видов)

Задание 2. Письменно ответьте на вопросы:

1. Прокомментируйте фразу: «Каждый вид был отнесен к категории наземных, пресноводных или морских на основе того, от какой системы в наибольшей степени зависит выживание и воспроизводство данного вида». Приведите примеры.

2. Перечислите основные причины снижения численности популяций для каждой из категорий позвоночных животных: наземных, морских или пресноводных.

3. С какого периода ИЖП для каждой из категорий позвоночных животных принял значение меньше 1 (уровень 1970 г.)?

4. Какими причинами обусловлено несовпадение этих рубежей для обитателей наземной среды, пресноводных и морских видов?

5. Для какой категории видов характерно наибольшее падение индекса живой планеты и почему?

6. Как в процентном отношении изменились индексы живой планеты для птиц и млекопитающих?

7. Почему эта цифра ниже значения падения глобального ИЖП?

8. Почему, согласно данным рис. 13, общее снижение индекса птиц составляет 20% при том, что известно о сокращении популяций морских и тропических птиц на 50%?

Экологический след выражает потребление человечеством ресурсов биосферы в виде пло­щади биологически продуктивной терри­тории и акватории (пахотных уго­дий, пастбищ, лесов и рыбопромысловых зон), необходимых для производства потреб­ляемых продовольствия, волокон и древесины, размещения инфраструктуры, а также для ассимиляции отхо­дов, связанных с использованием энергии.

Поскольку люди потребляют ресурсы и экологические услуги всей планеты, их след представляет собой сумму соответствующих площадей, где бы они ни находились. Когда Китай импортирует танзанийский лес, или Европа - мясо скота, выра­щенного на бразильской сое, эти страны используют находящуюся за их предела­ми биоемкость для получения ресурсов, потребляемых их населением.

Спрос человечества на ресурсы пла­неты более чем удвоился за последние 45 лет в результате увеличения численности населе­ния и роста индивидуального потреб­ления (рис. 15, 16). В 1961 г. почти все страны мира располагали более чем достаточным потенциалом для удовлетворения собс­твенных потребностей. К 2005 г. положение радикально изменилось — многие страны способны удовлетворять свои потребности, лишь импортируя ресур­сы из других государств и используя глобальную атмосферу в качестве «свал­ки» для диоксида углерода и других парниковых газов.

Рис 15. Отношение экологического следа Рис 16. Факторы экологического следа

человечества и биоемкости Земли и биоемкости, определяющие перерасход

Задание 3. Письменно ответьте на вопросы:

1. Что такое биопродуктивность?

2. Сформулируйте определение биоемкости территории или акватории (рис. 16).

3. Какие факторы оказывают влияние на величину биоемкости? Можно ли повысить биоемкость?

4. Продолжите фразу: «Страны – экологические должники – это …, страны – экологические кредиторы – …».

5. Насколько в настоящее время экологический след человечества превышает способность планеты к самовос­становлению (рис. 15)?

6. Сформулируйте определение экологического долга.

7. Какие факторы способны внести вклад в уменьшение экологического следа?

Задание 4. Анализируя данные таблицы 1, письменно ответьте на вопросы:

1. Сравните с общемировыми показателями величины экологического следа и биоемкости для стран с высоким, средним и низким уровнем доходов.

2. Установите для стран с различным уровнем доходов соотношения показателей экологического следа и биоемкости.

3. Сколько планет требуется человечеству? (сравните с ответом на вопрос 5 задания 3)

4. Составьте список регионов: Латинская Америка, Северная Америка, Европа, Африка, Азиатско-Тихоокеанский регион, расположив их по степени снижения удельной биоемкости.

5. Составьте ранжированный список регионов по уровню воздействия на окружающую среду.

6. Какие регионы являются экологическими должниками? Экологическими кредиторами?

7. Составьте ранжированный список из приведенных в табл. 1 десяти стран по размеру экологического следа, приходящегося на каждого жителя (глобальные га/чел.).

8. Рассчитайте абсолютные величины экологического следа для отдельных стран с учетом численности населения и определите их вклад в общемировой уровень антропогенной нагрузки (в %).

9. Какое место в этом списке занимает РФ?

10. Суммарное воздействие на окружающую среду каких трех стран составляет больше трети антропогенной нагрузки на планету?

11. Выделите страны-мировые лидеры по показателю удельной биоемкости территории.

12. Какие страны являются экологическими должниками? Экологическими кредиторами?

13. В каких странах биоемкость в значительной степени определяется наличием лесных массивов на территории? Сельскохозяйственных угодий?

14. Какие страны лидируют по удельному вкладу парниковых газов в общий объем антропогенной нагрузки? По удельному весу сельскохозяйственного производства?

Комментарии к таблице 1:

¹ Глобальный гектар представля­ет собой гектар со средней по земному шару способностью к производству ресурсов и ассимиляции отходов.

² Парниковые газы («углеродный след» человечества) - биоемкость, необходимая для поглощения выбросов CO₂, связанных с использова­нием ископаемого топлива и нарушением земель, за исключением доли выбросов, поглощаемой Мировым океаном.

³ Лесная составляющая экологического следа учитывает потребление топливной древесины.

⁴ В застроенные земли включена территория, используемая для производства гидроэлектроэнергии.

Дата добавления: 2015-08-29