Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Ноября 2012 в 16:57, статья
Разрушительное воздействие цивилизации на уникальные и слабоустойчивые природные комплексы Арктики требует неотложного решения многих вопросов. Во избежание грядущих экологических бедствий изучение проблем, связанных с охраной северных экосистем, уже сейчас должно значительно опережать практическое освоение Севера.
Охрана растительного мира Арктики.
Разрушительное воздействие
Одна из важнейших задач - охрана северной границы лесной и кустарниковой растительности. Граница эта в последние несколько сотен лет отступает к югу из-за нерачительности местного населения. Ещё в 1867 году академик А.Ф. Мидден-дорф писал:"... беспечно срубая крайние лесные криворосли, эту созданную самой природой защиту от ветра, человек быстро содействует дальнейшему распространению тундр". Для поддержания баланса между приростом деревьев и изъятием древесины на хозяйственные нужды у северной границы леса можно рубить по 1-2 дерева на одном гектаре в 150-200 лет, между тем, в течение столетий вырубка происходит со значительно большей скоростью. Лес губят и пожары, в возникновении которых также часто повинен человек. В результате к настоящему времени сформировалась полоса "относительного безлесья" шириной от 30-80 до 200-250 км, где потенциально могли бы расти деревья. Общая площадь этой полосы в Северном полушарии - более 1 млн км2, т.е. примерно соответствует сумме площадей Франции, Германии и Великобритании. Нужно во что бы то ни стало стабилизировать границу леса на Севере.
Другая задача - защита связного растительного покрова для сохранения вечной мерзлоты. Более всего вреда наносит транспорт. Многим знакомы удручающие картины густых сетей вездеходных дорог, окружающих посёлки. Известно, что после шести проездов по колее отечественных гусеничных вездеходов растительный покров разрушается полностью, что приводит к резкому увеличению температуры верхнего слоя почвы, а вследствие этого - к ускорению термоэрозии и термокарста, к текучести и сползанию грунтов, а также росту оврагов. В решении этих проблем заслуживает внимания зарубежный опыт, в частности - использование колёсных вездеходов с шинами низкого давления, прокладка постоянных дорог по насыпям из гравия, использование гусеничного транспорта только в зимнее время.
Важен и правильный пастбищеоборот. На российском Севере более трёх миллионов домашних и диких северных оленей. Расчёты показывают, что для их прокорма необходимо около 3,5 млн тонн лишайников в год. Эта, казалось бы, гигантская масса лишайников легко восстанавливалась бы на площадях наших северных пастбищ при соблюдении норм и режимов выпаса. Но во многих хозяйствах допускается стравливание до 50% биомассы лишайников, в то время как нормальное восстановление лишайникового покрова происходит лишь при ежегодном изъятии до 10% их запаса. Следующая проблема - загрязнение среды. Выпадение заметного количества пыли приводит к усилению теплообмена между почвой и воздухом, что, в свою очередь, вызывает протаивание вечной мерзлоты со всеми последствиями, о которых говорилось выше. Многие группы растений чрезвычайно чувствительны даже к невысоким концентрациям многих соединений: известно, например, что при содержании 0,3-0,4 мг сернистого газа в одном кубометре воздуха отмирают все хвойные растения; хвойные леса гибнут и при концентрациях окислов азота выше 0,09 мг/м:|. Ещё более чувствительны к химическому загрязнению лишайники и сфагновые мхи, составляющие основу растительного покрова большинства северных территорий.
Относительно простая
Всё большего внимания требует к себе проблема охраны редких исчезающих видов растений, а также редких растительных сообществ, часто служащих убежищами реликтовых видов растений. Во второе издание "Красной книги СССР" (1984) включено лишь семь видов арктических растений, в "Красной книге России" (1988) - 23 северных вида (арника альпийская, одуванчик белоязычковый, полынь сенявинская, мелколепестник сложный, незабудка Чекановского, резушник чукчей, сердечник пурпуровый, сердечник клинолистный, крупка островная, калина съедобная, гастролихнис Сочавы, астрагал Игошиной, копеечник американский, остролодочник почти длинноножковый, мак лапландский, камнеломка молочная, мак Уэлпола, примула берингийская, беквиция ледяная, лапчатка берингийская, тополь бальзамический, селезёночник Дежнёва, кастиллея арктическая). Что же касается редких растительных сообществ, то мы даже не имеем их полного перечня, и многие реликтовые тундростепные и степные растительные сообщества, термоминеральные источники и их растительное окружение, островные пойменные леса и т.д. могут быть в недалёком будущем уничтожены без эффективной их охраны. Только в последнее время начала исправляться общая неблагополучная ситуация с системой заповедников в нашей стране. До 1975 года в российской Арктике существовало всего три заповедника общей площадью менее 400 тыс. га., а в 1976-1997 годах было создано ещё восемь, занимающих в сумме территорию в 12 млн га: Таймырский, Усть-Ленский, Путоранский, Большой Арктический, Корякский, Гыданский, Ненецкий, Врангеля. Таким образом, за последние 20 лет площадь северных заповедников возросла в 30 раз.
Многие, если не все, беды природы нашего Севера связаны, конечно же, с отношением человека к Арктике лишь как к источнику ресурсов и как к месту временного проживания. Чего только стоят (и не только, а главное - не столько в денежном отношении) многие миллионы и миллионы металлических бочек из-под бензина, дизельного топлива и других видов горючего, разбросанных по тундре от Кольского полуострова до Берингова пролива. Между тем их можно было бы употребить с пользой как для экономики страны, так и для природы Севера. Представляется, что восстановление растительного покрова на отвалах от золотодобывающих драг и угольных терриконах, а также в исковерканных горнодобывающей промышленностью долинах и на горных склонах с использованием при этом растений естественной природной флоры вкупе с озеленением северных городов и посёлков и созданием зелёных зон отдыха сыграло бы немалую роль в изменении отношения человека к Северу. И наконец последнее. Стало ясным, что время безграмотного и безответственного пользования природными богатствами Арктики прошло. Любое сколь-нибудь существенное вмешательство человека в жизнь тундры должно предваряться многосторонней экологической экспертизой, проведённой профессиональными биологами и экологами, причём роль ботанической экспертизы чрезвычайно велика, поскольку неоценима роль растительного покрова в жизни природных систем.
До нынешнего столетия сведения о жизни в высоких широтах были крайне скудны и отрывочны. Только в XX веке, с развитием авиации, началось бурное изучение и освоение Арктики. А последние 40-50 лет позволили увидеть и результаты исследований. Использование снегоходов открыло возможность работать на больших по площади территориях, в самых отдаленных районах независимо от погодных условий.
Но не будем обольщаться успехами. Арктика остается дикой и непокоренной. Ледяные штормы, продолжительные пурги, когда видимость становится нулевой и невозможно понять, где земля, а где небо, и все пространство наполнено вихрями снег, часто вынуждают людей менять свои планы, и несмотря на все современные технологии, терпеливо пережидать непогоду. Но поток желающих попасть в тундру не иссякает. В последнее десятилетие количество биологических исследований, проводимых в Арктике, увеличилось. Причина тому - не только развитие современных транспортных средств и академический интерес к изучению жизни на грани возможного. Человечество обеспокоено интенсивным и порой бездумным освоением природных богатств этого региона, что уже привело к разрушению тундровых сообществ. Изучить арктические экосистемы, уберечь и сохранить уникальные природные комплексы стремятся ученые.
Охрана животного мира Арктики.
Вместе с тем, все меньше и меньше остается первозданной природы, все больше видов животных и растений исчезают с лица земли. И все-таки варварское стремление использовать с выгодой природные богатства независимо от последствий, постепенно, хоть и медленно, уступает место стремлению людей сохранить дикую природу. Создана и развивается заповедная сеть территорий, на которых запрещена любая деятельность человека, где охраняют и изучают природу. Главное внимание уделяется редким и исчезающим видам животных и растений. Именно здесь проводится большая часть биологических исследований.
В арктических экосистемах - разнообразие видов небольшое: немногие живые существа в состоянии приспособиться к суровым условиям. Однако на огромных пространствах тундр некоторые виды очень многочисленны. Бедность видового состава привела к тому, что основу питания пернатых и наземных хищников среднего размера составляют только две группы: птицы и мышевидные грызуны - лемминги.
До сих пор одним из основных вопросов изучения остается цикличность популяций леммингов. Численность этих грызунов на протяжении трех - пяти лет резко меняется: в период депрессии в тундре остаются единичные зверьки, во время пика -лемминги крайне многочисленны. При их обилии тундра заселяется хищниками. Это песец, горностай, белая и болотная совы, мохноногий канюк, поморники, кречет. И всем им хватает корма. Хищники активно размножаются и выращивают многочисленное потомство. Так, в выводках белых песцов может быть до 17 щенков, а белые совы в состоянии выкормить 10 птенцов. В такие годы не только хищники процветают, но и большинство видов птиц могут успешно размножаться. Охотятся они почти исключительно на грызунов. Даже такой мастер высшего пилотажа, охотник за птицами как сапсан, предпочитает леммингов. Их обилие - праздник жизни в тундре. Кулики, утки, гуси, мелкие воробьиные птицы обретают покой, выкармливают свое потомство, несмотря на многочисленных хищников.
Все резко меняется, когда численность леммингов резко падает. Одни хищники покидают малокормные места и кочуют в поисках пищи. Другие - из-за недостатка леммингов находят более доступные жертвы. Многие хищники не размножаются в такие годы и с большим трудом выкармливают лишь единичных молодых. Песцы и совы из последних сил пытаются добыть пропитание для умирающих от голода щенков и птенцов. Они меняют тактику охоты - выслеживают выводки куликов, нападают на уток и гусей, специально обследуют каменистые россыпи, где гнездятся многочисленные пуночки. Годы почти всеобщих бедствий повторяются в тундрах каждые 3 - 5 лет. Большинство птенцов куликов хищники уничтожают, несмотря на совершенство маскировки. Не спасает от голодных хищников и активная защита. Длиннохвостые поморники, например, в лемминговые годы без труда прогоняют любого хищника от своего гнезда. Без колебаний дружно нападает семейная пара и на белого медведя, и на сокола сапсана, хотя одно его появление вызывает страшную панику среди птиц. Во время депрессий в редких выводках длиннохвостых поморников поднимаются на крыло птенцы. В одних гнездах они гибнут от голода, в других - их съедают песцы и совы. Даже тундровые шмели испытывают влияние лемминговых циклов. Голодные песцы специально выискивают подземные гнезда шмелей и съедают не только запасы меда, но и самих насекомых. Растительность же тундры, напротив, в периоды депрессий леммингов восстанавливается. И если благоприятствует погода в пору массового цветения отдельные участки тундры от обилия полярных цветов окрашиваются в голубые, розовые, желтые тона. Когда леммингов много, они настолько выедают растительность, что в отдельных местах для ее полного восстановления требуются годы. Так, колебания численности одного - двух видов леммингов прямо или косвенно воздействуют почти на всех членов сообщества и вызывают цикличные изменения в экосистеме.
Постоянно изучают биологи процессы и способы адаптации живых организмов к экстремальным условиям существования. Это важно не только для понимания того, как конкретные виды приспосабливаются к суровым условиям, но помогает понять границы условий существования жизни на земле.
На протяжении долгой полярной ночи, когда в тундре властвуют стихии снега, мороза и ветров, лишь единичные виды животных в состоянии выжить. Лемминги не выдерживают сильных морозов, они прячутся под снег, где значительно теплее, создают сложную сеть подснежных ходов, благодаря которой могут добраться до растений - их основного корма.
Ученые совершили удивительное открытие: лемминги не только выживают в полярную ночь, но и успешно размножаются в подснежных гнездах из прошлогодней травы. Самки могут вырастить от трех до пяти выводков в подснежный период. В это время лемминги недоступны для пернатых хищников, численность их при активном размножении может сильно увеличиться. Правда, песцы и горностаи круглогодично охотятся на леммингов, последние остаются для них самым опасным хищником. Он не только легко проникает в лемминговые ходы на охоту, но и живет там постоянно, используя для отдыха и размножения лемминговые гнезда. Горностай не бывает слишком многочисленным и полностью зависит от числа леммингов. Во время депрессий этот хищник вымирает от бескормицы,
Белый песец - один из немногих хищников, который отлично приспособлен к жизни в Арктике во все времена года. Имея очень густой мех, песец совершенно не боится зимних холодов и ветров, даже во время сильных пург он редко прячется в снежные норы. Песец успешно добывает леммингов. Обладая очень тонким слухом и обонянием, легко определяет местонахождение леммингов даже под глубоким снегом. Остальное - дело техники. Если жертва находится близко к поверхности снега, то песец делает высокий прыжок вверх, развернувшись в воздухе, пробивает толщу снега передними лапами и хватает зверька. Когда лемминги глубоко, и с поверхности их не достать, песец роет норы к их ходам, где и караулит зверьков. Во времена депрессий песец успешно охотится на куропаток и зайцев, откочевывая за ними в более южные районы тундры, к зарослям ивняков, местам их зимовий. Если же наступает полная бескормица, когда нет не только леммингов, но и зайцев с куропатками, песец уходит в другие районы тундры, выходит в море, где он может следовать за белым медведем и довольствоваться остатками его трапез. Иногда зверёк самостоятельно охотится на бельков нерпы.
Из пернатых хищников только белая сова может зимовать в высокой Арктике. Пушистое, густое оперение хорошо защищает её от мороза, но от ветров сова прячется под обрывами или в других естественных укрытиях. Сова не может самостоятельно добывать леммингов из-под снега, потому она либо откочёвывает к местам зимовки зайцев и куропаток, где успешно охотиться, либо нахлебничает. Сова внимательно следит за песцом и следует за ним, поддерживая дистанцию в 200 - 300 метров. Как только песец добудет из-под снега лемминга, сова внезапно сзади атакует его. Песец либо убегает, бросив лемминга, либо поворачивается к сове с открытой пастью, готовясь дать отпор. Но сова не вступает в конфликт, хватает лемминга и быстро улетает. Это вынужденное нахлебничество, и как только лемминги выходят на поверхность, совы охотятся самостоятельно. Белая сова прекрасно видит, как при ярком освещении, так и в темноте полярной ночи. Эта птица демонстрирует все описанные для пернатых хищников способы охоты, что даёт ей возможность добывать пропитание в разных условиях, охотиться на крупных уток и гусей, добыть даже такую крупную птицу как большая серая цапля. Более мелкие и маневренные самцы сов успешно ловят мелких воробьиных птиц и куликов. Совы могут охотиться на земле и в воздухе, они в состоянии выхватывать с поверхности воды рыбу, могут зависать в воздухе как пустельга, высматривая грызунов в траве. Кроме того, сова способна выдерживать многодневные голодовки. Она обладает наиболее совершенным среди сов сильным и маневренным полётом, что позволяет ей легко откочёвывать на значительные расстояния при наступлении голода. Совы накапливают к осени значительные запасы подкожного жира. Всё .это позволяет им успешно выживать в условиях полярной зимы. Есть предположение, что белая чайка остается на зимовку во льдах арктического бассейна. Эта птица пока еще мало изучена. Известно, что вне периода размножения она сопровождает белого медведя.