Национальные парки и заповедники

Национальные парки и заповедники — особые виды ООПТ, которые имеют администрацию, в функцию которой входит организация как природоохранной, так и рекреационной деятельности. Значение рекреационной деятельности в них различно: в заповедниках доминирует природоохранная функция и ограниченно — познавательная рекреационная, в национальных парках обе функции имеют равное значение.

Национальные парки — это природоохранительные учреждения, территории (акватории) которых включают природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую, историческую и эстетическую ценность, предназначенные для использования в природоохранных, рекреационных, просветительских, научных и культурных целях. Задачей национальных парков наряду с природоохранной функцией является создание условий для регулируемого туризма и отдыха в природных условиях. При этом предусматривается разработка и внедрение научных методов сохранения природных комплексов в условиях рекреационного использования. На территориях национальных парков устанавливается дифференцированный режим охраны с учетом местных природных, историко-культурных и социальных особенностей.

 

№ 11. Отношение «ресурс – потребитель» (хищник – жертва). Функциональная реакция потребителя на увеличение количества ресурса. Колебания в системе «хищник – жертва». Коэволюция хищника и жертвы.

 

Понятие связи «хищник – жертва» применяется в экологии не только по отношению к бесспорным хищникам и их жертвам, а в широком смысле охватывает все взаимодействия, при которых одни организмы используют в пищу других. Очевидно, взаимосвязи паразитов с хозяевами также попадают в разряд отношений «хищник – жертва», хотя среди паразитов можно выделить несколько категорий:

1. микропаразиты – возбудители инфекционных заболеваний, по отношении к хозяину очень мелкие, быстро размножаются, вызывают большую смертность в популяции хозяина.

2. макропаразиты – довольно крупные, быстро размножаются, но, как правило, не приводят к большой смертности в популяции хозяина.

3. паразитоиды – организмы во взрослом состоянии близкие по размеру к хозяину, развиваются на личиночной стадии в организме хозяина и приводят к его гибели.

Особенно много паразитов среди перепончатокрылых. Свои яйца они откладывают в других насекомых, а выходящие из яиц личинки приводят к смерти хозяина.

Иногда экологи предпочитают говорить не об отношениях «хищник – жертва», а об отношениях «потребитель – ресурс». При этом понятие «ресурс» включает в себя не только пищу, но и вообще любой потребляемый компонент среды, который может быть отнят одним организмом у другого.

Реакция хищника на увеличение плотности жертв.

Ограничение роста популяции жертв хищниками возможно, если в ответ на увеличение численности жертв будет увеличиваться удельное потребление их хищниками. Подобное усиление пресса хищников может происходить, во-первых, за счет увеличения среднего рациона одной особи хищника, во-вторых, за счет увеличения численности популяции хищника. Первый эффект называется функциональной реакцией, он краткосрочный. Беспозвоночные хищники очень четко реагируют на строго определенные стимулы специфически связанные с их жертвами. При возрастании плотности жертв хищник начинает поедать их больше, поскольку они чаще ему встречаются. Однако вскоре этот рост замедляется и кривая функциональной реакции выходит на стационарный уровень, происходит это по 2 причинам:

- по мере того как хищник наедается понижается порог возбуждения, при котором наблюдается его реакция на жертву.

- процесс поимки и поедания жертвы требует определенного времени.

Позвоночные хищники, обладая высокоразвитой нервной системой, могут реагировать на более широкий круг раздражителей, порог возбуждения при этом выше, чем у беспозвоночных хищников. Поэтому при незначительном возрастании плотности жертв интенсивность их потребления позвоночным хищником возрастает медленно. Однако при высокой численности жертв какого-то определенного вида позвоночный хищник может быстро обучиться или настроиться на преимущественное потребление именно этого конкретного вида. Причины остановки роста численности хищника при наличии избытка доступных жертв не совсем ясны. По-видимому, это связано с тем, что численность популяции хищника начинает лимитироваться другими факторами.

Колебание численности в системе «хищник – жертва».

Каждая из взаимодействующих популяций в своем росте ограничена только др. популяцией, т.е. рост числа жертв лимитируется прессом хищников, а рост числа хищников – недостаточным количеством жертв. Одна из первых попыток получения колебаний численности хищника и жертвы в лабораторных экспериментах – с Гаузе. Объектами этих экспериментов были инфузория-парамеция и хищная инфузория-дидиниум. Пищей для парамеции служила регулярно вносимая в среду взвесь бактерий, а дидиниум питался только парамецией. Данная система оказалась крайне неустойчивой, а именно пресс хищника по мере увеличения его численности приводил к полному истреблению жертв, после чего вымирала популяция хищника. Усложняя опыты, Гаузе устраивал убежища для жертвы, внося в пробирки с инфузориями немного стеклянной ваты. Парамеции свободно перемещались среди нитей ваты, дидиниум не мог перемещаться. В таком варианте дидиниум съедал всех парамеций плавающих в свободной от ваты части пробирки и вымирал. Парамеции восстанавливали численность за счет уцелевших особей. Некоторого подобия колебаний численности хищника и жертвы Гаузе удалось добиться только в том случае, когда он время от времени вносил в культуру и хищника и жертву имитируя таким образом эмиграцию.

Коэволюция хищника и жертвы.

Взаимодействие типа «хищник – жертва» существует столько же долго, сколько существует на земле жизнь. Более того эволюция любого хищника неотрывна от эволюции его жертв и наоборот.

Неудивительно, что в процессе их совместной эволюции у хищника выработались значительно эффективные средства нападения, а у жертвы достаточно эффективные средства защиты.

Средства защиты растений от поедающих их животных чрезвычайно разнообразны и включают не только шипы, колючки и толстую кору, но также многочисленные химические вещества, делающие ткани растений несъедобными или ядовитыми для большинства фитофагов. Некоторые фитофаги способны накапливать в своих тканях полученные от растений токсины и таким образом приобретать несъедобность или ядовитость для хищников. Например, бабочка монарх, ее гусеницы питаются на растениях ваточника, которые содержат карденолиды.

 

№ 12. Особые виды «хищничества». Взаимодействия растительноядных животных и растений. Механизмы защиты растений от фитофагов и «цена» этой защиты.

Все растения нуждаются в солнце, воде, минеральном и органическом питании. Однако некоторые предпочитают яркий свет, другие - рассеянный, одни - влажную, другие - более сухую почву, поэтому в пределах одного луга или леса способны сосуществовать множество видов растений. Это обеспечивается слабыми различиями в микроклимате и микрорельефе.

Важную роль здесь играют и фитофаги - растительноядные животные, к которым относятся тысячи видов нематод, насекомых и других беспозвоночных, а также крупных и мелких позвоночных. Когда плотность популяции какого-либо растения велика, численность питающихся им фитофагов резко возрастает. Они выедают популяцию растения и в результате начинают сами гибнуть - в сущности, это тот же механизм, что и в системе "хищник-жертва".

Растения, в отличие от жертв-животных, ни спрятаться, ни убежать не могут. Казалось бы, столь беззащитные, они просто обречены на полное съедение. Однако этого не происходит. Даже огромные стада африканских антилоп и зебр, а также северных оленей не способны уничтожить сочную зелень. Невольно возникает вопрос: почему? В ответ можно выдвинуть две гипотезы.

Во-первых, численность травоядных никогда не бывает настолько большой, потому что постоянно контролируется хищниками. Львы не дают слишком сильно размножиться антилопам, рыси - зайцам.

Во-вторых, растения все-таки защищаются от выедания. Среди таких средств защиты - два вещества, наиболее распространенных в мире растений. Это целлюлоза и лигнин. Оба вещества очень стойкие, соединяясь, они делают растительные ткани одревесневшими. У животных нет веществ, способных расщеплять целлюлозу, поэтому тем из них, кто потребляет много целлюлозы, приходится прибегать к помощи микрооорганизмов. В желудке коровы содержится гигантскео количество инфузорий и жгутиковых простейших, которые переваривают растительную клетчатку - а корова переваривает уже именно их. Так что вовсе не рстениями питается растительноядная корова...Переваривать лигнин еще труднее, наиболее успешно с этим справляются только грибы. Удивительный пример использования грибов для переработки целлюлозы и лигнина демонстрируют муравьи - листорезы. Они вырезают кусочки свежих листьев и тащат их в специальную подземную камеру, где на перегнивающих остатках растут особые виды грибов, которые и потребляются муравьями.

Многие растения синтезируют ядовитые вещества. Среди этих веществ алкалоиды, (никотин, кофеин, стрихнин), цианистые соединения, блокирующие дыхание животных.

Растения могут довольно серьезно "вооружаться" колючками, жгучими волосками.

Однако, как бы ни защищалось растение, обязательно найдется животное, которое, несмотря на все яды и колючки, все равно сможет его съесть. Например, нейтрализовывать или накапливать в своих тканях яды. Например, бабочка - монарх, обитающей в Северной Америке, кормятся на растениях ваточника, содержащего в своих тканях карденолиды - вещества, нарушающие сердечную деятельность. Гусеницы накапливают в себе эти вещества, и если какая-нибудь неопытная птица схватит такую гусеницу или взрослую бабочку, она выплюнет ее и никогда больше трогать не будет.

Существует множество средств защиты растений от повреждения их различными биологическими объектами, в том числе и насекомыми. Самый тривиальный и, наверное, древний метод - механическое их уничтожение. Но при современных масштабах развития сельского хозяйства это неуместно, просто смешно.