Автор: Истомин А. В.
Источник: Материалы семинара Теоретические основы биоразнообразия
. — Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет, 2013.
Истомин А. В. Мониторинг биологического разнообразия на охраняемых природных территориях. В работе представлены особенности проведения мониторинга биологического разнообразия на охраняемых природных территориях и его основные результаты.
Важнейшей характеристикой любой системы является разнообразие, которое отражает ее сложность и структурированность. Разнообразие форм и процессов жизни проявляется на молекулярно-генетическом, популяционном, таксономическом и ценотическом уровнях организации.
В сообщении подводятся некоторые итоги комплексного изучения разнообразия биологических систем разного уровня интеграции для целей экологического мониторинга. Исследования проводились автором в рамках плановых тем Центрально-Лесного биосферного заповедника (ЦЛБЗ, Тверская область) и гранта Государственной научно-технической программы России Биологическое разнообразие
по направлениям Методологические и методические оценки состояния биоразнообразия. Динамика биоразнообразия, мониторинг биоразнообразия
. В качестве универсальных объектов использовались мелкие млекопитающие на различных уровнях их интеграции (организмы, популяции, сообщества). Данная группа организмов является чрезвычайно удобной моделью для изучения самых различных теоретических вопросов разнообразия и отработки методов оценки информационно-энергетического состояния биологических систем.
Оценивали биотическое разнообразие и особенности его динамики в эталонных лесных экосистемах биосферного ядра заповедника. Особое внимание было уделено выяснению механизмов поддержания разнообразия и исследованию его реакций на естественные (массовые ветровалы) и антропогенные нарушения (сплошные вырубки, опушечные эффекты буферной зоны, фрагментация природных местообитаний). Кроме этого проводили анализ изменчивости различных типов биологического разнообразия в ходе вторичных восстановительных сукцессий. На основании полученных результатов определяли информативность некоторых форм, типов и конкретных показателей разнообразия и их пригодность для оценки состояния экосистем и ландшафтов.
Показано, что особенности таксономического разнообразия многовидовых группировок мелких млекопитающих оказываются весьма информативными критериями степени естественной сохранности ландшафтов. По характеру присутствия зональных видов (в первую очередь реликтовых, как более уязвимых), видов лесостепного фауногенетического комплекса и синантропных, чье присутствие прямо или косвенно связано с деятельностью человека, достаточно объективно можно оценивать уровень антропогенной нарушенности территорий . При оценке таксономического разнообразия проводилась ревизия политипических видов.
Показано, что режимы ветровальных нарушений, характер распределения и размеры элементов мозаичной структуры ранних сукцессионных стадий (окон
) играют определяющую роль в формировании и поддержании видового, структурного (в частности, трофического) и генетического разнообразия гильдий грызунов в коренных южно-таежных лесах.
На примере грызунов исследованы реакции различных типов разнообразия (видовое, популяционное, внутрииндивидуальное) на указанные выше формы антропогенных нарушений. Обнаружено, что одни типы разнообразия оказываются достаточно устойчивыми к антропогенным нарушениям, другие — существенным образом изменяют свою величину и структуру. В частности, выявлено, что показатели видового разнообразия (индекс общего разнообразия Шеннона, индекс выравненности Пиелу) существенно возрастают в первые годы возобновления сплошных вырубок. Показатели внутрипопуляционного разнообразия типично лесных видов, наоборот, снижаются на вырубках по сравнению с коренными ельниками. В то же самое время, внутрииндивидуальное разнообразие, оцениваемое с помощью показателя флуктуирующей асимметрии для количественных и качественных признаков, возрастает на участках сплошных вырубок. Подобная несогласованность косвенно свидетельствует о ведущей роли генетической составляющей в уменьшении фенотипического разнообразия. В целом, показатели внутрииндивидуального разнообразия типичных для эталонных экосистем видов грызунов могут быть использованы для оценки степени их равновесности и типов поддержания устойчивости (резистентный, упругий). Фрагментация лесных местообитаний может также вызывать увеличение общего фенотипического разнообразия, однако в данном случае это определяется увеличением уровня случайной изменчивости, которая связана с нарушением стабильности развития в специфических условиях изолятов.
Выполненные комплексные исследования показали, что параметры разнообразия биологических систем весьма динамичны. Для многих из них характерны закономерные реакции в ответ на те или иные изменения природной среды, что делает их достаточно информативными и пригодными для целей экологического мониторинга охраняемых природных территорий.