Методологические основы мониторинга биоразнообразия

В нашей стране основы мониторинга биоразнообразия были разработаны в 1980-х годах. В системе Гидромета велись базовые наблюдения по программе экологического мониторинга, а в 6 биосферных заповедниках и по важнейшим элементам глобального мониторинга. В этих системах мониторинг биоразнообразия рассматривался как составная часть биологического мониторинга, т.е. мониторинга состояния видов, их сообществ и экосистем. Сходное положение было и в Западной Европе. Так в программе мониторинга окружающей среды, принятой экономической комиссией Европы применялось 11биологических показателей, в т.ч состояние лишайников, напочвенной, кустарниковой и древесной растительности, ряда групп животных. Вместе с тем, как известно, биологический мониторинг является составной частью экологического мониторинга, который применяется для контроля состояния любых экосистем, в т.ч. природных,антропогенных или испытывающих антропогенное влияние. В любом случае наиболее ценными являются длительные наблюдения.

Мониторинг может проводиться с разными целями, с разной степенью полноты наблюдений и в разном масштабе – локальном, региональном и глобальном, т.е. до биосферы в целом. Глобальный мониторинг позволяет выявлять изменения в планетарном масштабе, но требует для этого применения специальных методов регистрации. На практике же обычно имеют дело с региональным или локальным мониторингом, которые в ряде случаев также требуют специальных подходов.

На первом этапе исследований прежде всего выявляется таксономическое разнообразие - т.е. видовой состав основных групп растений и животных, а также различные показатели разнообразия, индексы доминирования, показатели выровненности и т.п.На втором этапе выделяются доминантные виды, выясняется их функциональная роль, оценивается их биомасса, затем численность основных видов, выявляется роль абиотических факторов в динамике численности популяций, определяются важнейшие потоки энергии. После всего этого становится возможной организация долгосрочного мониторинга.

Главной его целью является слежение за состоянием биоразнообразия в масштабах всей страны или крупных регионов. Это требует сбора данных адекватных по результативности, точности и регулярности их поступления для исследования состояния видов и экосистем, причин их изменения и принятия решений.Основное внимание здесь уделяется выбору показателей, по которым можно судить о состоянии экосистем. По установленным закономерностям и тенденциям впоследствии строится прогноз, определяются возможные изменения и адекватные управленческие решения.Разумеется, достоверный прогноз возможен лишь при наличии высококвалифицированных специалистов и применении современных методов получения, обработки и хранения информации.

 

Система мониторинга России.

 

В нашей стране мониторинг по некоторым группам микроорганизмов, растений и животных проводился и в прошлом, поскольку все ведомства, связанные с использованием природных ресурсов, традиционно выполняли мониторинг их состояния. Среди них наиболее известны учреждения:

-службы защиты растений (ВНИИЗР), которая вела и ведет слежение за болезнями и вредителями растений. Фитосанитарный мониторинг позволяет оперативно получать информацию для проведения защитных мероприятий, предотвращающих вред от насекомых, грызунов и возбудителей болезней;

-мониторинг почвенного биоразнообразия проводился на основе агрохимических станций (созданных по инициативе Д,Н. Прянишникова). Сейчас он ведется станциями Росгидромета и Роскомнадзора, которые контролируют пространственно-временные изменения почвенной биоты на зональном, региональном и локальном уровнях;

- система противочумных и эпидемиологических станций, которая около 80 лет ведет контроль за состоянием (динамикой) видового состава и численности грызунов, как основных носителей возбудителей чумы, холеры и других заболеваний в степях, полупустынях и пустынях страны;

- лесной мониторинг проводится лесотехнической службой, которая наряду с наблюдениями за состоянием лесного покрова и разработкой кадастра типов леса разрабатывала прогноз будущего состояния лесного фонда с выходом на систему управления лесным хозяйством страны;

-на пресных и морских водоемах страны мониторинг ведут ряд институтов рыбного хозяйства (ВНИРО, ГосНИОРХ и др.), которые не только наблюдают за их состоянием, но и дают оценку запасов биоресурсов (численности, биомассы), определяют допустимые нормы вылова и разрабатывают рекомендации по увеличению биологической продуктивности водоемов с учетом характера роста и воспроизводства важнейших промысловых видов;

- материалы государственной службы учета охотничьих ресурсов (которая действует уже более 30 лет в 70 субъектах страны) позволяютвести мониторинг за состоянием популяций крупных промысловых видов млекопитающих и ряда видов птиц, что позволяет регулировать их добычу и осуществлять управление охотничьим хозяйством страны.

Все эти организации особое внимание уделяют редким и исчезающим видам растений и животных, что позволяет своевременно отражать их состояние в Красных книгах страны (Красная книга СССР 1978, Красная книга РСФСР 1985,1988, Красная книга РФ 2001). Красные книги подготовлены и изданы и в большинстве субъектов РФ, в т.ч. в Оренбургской области,1998.

Особая роль в системе мониторинга принадлежит заповедникам страны, которых сейчас насчитывается 95 и занимают они около 2,0% территории страны (в мире 6,5%). В некоторых заповедниках наблюдения по программе «Летопись природы» ведутся уже 50-80 лет и этим материалам сейчас практически цены нет. Однако в заповедниках не отражено все многообразие ландшафтов страны, в связи с чем сейчас назрела необходимость создания такой сети природных резерватов, которая должна стать основой устойчивого функционирования географически репрезентативного природно-экологического каркаса территории, составленного с учетом мозаичного разнообразия на всех уровнях. Сейчас в наибольшей степени для этих целей используются биосферные заповедники которых насчитывается 21.

Исторически в заповедниках сложились следующие этапы мониторинга: инвентаризация биоразнообразия, выбор стационаров для наблюдения, проведение региональных наблюдений за состоянием экосистем, создание и ведение системы хранения обработки и анализа информации об их состоянии, оценка состояния биоразнообразия и прогнозирование возможных изменений.

В нашей области региональный мониторинг биоразнообразия сейчас осуществляется на территории Оренбургского государственного заповедника (созданного в 1989 году),  в меньшем объеме в заказниках (17) и некоторых памятниках природы. Разработанная в последние годы стратегия сохранения биоразнообразия области предусматривает ведения мониторинга по всем важнейшим параметрам.

Помимо этой системы государственных служб мониторинг биоразнообразия ведут институты РАН, университеты и отраслевые институты на своих стационарах.Для всех этих структур в последние десятилетия актуальность приобрели и ряд новых проблем в т.ч.:

- инвазии чужеродных видов. Во многих местах акклиматизируемые виды стали источником ценных продуктов питания, пушнины и другого сырья. Однако в ряде случаев недостаточно продуманная и плохо организованная акклиматизация привела к негативным последствиям. Так, дальневосточная головешка-ротан, выпущенная в водоемы европейской части России стала конкурентом в питании и потребителем икры и молоди ценныхместных видов рыб. У нас в области, вероятно с акклиматизацией кормовых беспозвоночных, в Ириклинское водохранилище попала игла-рыба. Из млекопитающих сбежавшие со звероферм американские норки стали успешно размножаться в естественных условиях и уже вытесняют местную европейскую норку. Широкую известность получило распространение видов с ликвидацией естественных преград при сооружении каналов и в связи с изменением режимов рек при их зарегулировании.

Печально известны последствия техногенных катастроф. Они вызывают физическую деградацию, химическое загрязнение и биологические нарушения в структуре и динамике экосистем. Среди них наиболее опасно радиоактивное загрязнение, загрязнение нефтепродуктами морских и прибрежных экосистем и выбросами предприятий наземных сообществ. Характер и масштабы происходящих изменений позволяют считать их не просто трансформацией, а как деградацию.

 Известно также, что замена естественных экосистем сельхозугодьями, а затем городами с их пригородными зонами идет со времен неолита, но особенно заметной скорость этих преобразований стала с середины XX столетия. Создаваемые при этом экосистемы иногда бывают более продуктивны, их биоразнообразие в ряде случаев может быть достаточно велико, хотя в целом этот процесс сопровождается уменьшением биоразнообразия.Наряду с этим многие биологические формы были созданы человеком целенаправленно путем отбора, селекции и генной инженерии (т.е без нашего участия никогда не появились бы). Сейчас известно несколько сотен тысяч сортов культурных растений (ВИР) и пород скота, пушных зверей, собак, птиц, рыб; широкое развитие получило культивирование микроорганизмов.