Областью распространения вида в природе называется: 1) созданная человеком на основе искусственного отбора; 2) обитающая в…

Фауна млекопитающих Куршской косы насчитывает 46 видов. Длительный природоохранный режим, мозаичность местообитаний и общая ограниченность территории способствуют высокой плотности большинства видов животных и создают уникальные условия для их наблюдения.
Обычны: лось, европейская косуля, кабан, лисица, лесная куница, енотовидная собака, барсук, заяц-русак, обыкновенная белка, бобр.

Копытные млекопитающие

В связи с небольшим размером национального парка, копытные млекопитающие распространены достаточно равномерно по всей территории. Но в некоторых местах животные встречаются гораздо чаще и более многочисленны. К таким местам относятся молодняки, средневозрастные и спелые леса с развитым подростом и густым подлеском.

Лось (Alces alces)

Самый крупный из оленей (длина тела до 3 метров, высота в холке до 2.5 метров). Вес его достигает до 500 кг. Его легко узнать по длинным мощным ногам, горбоносой морде. Рога взрослых самцов обычно состоят из короткого ствола и широкой лопаты с отростками. Окраска буро-черная, ноги светлые, зеркала нет. След лося длиной около 15 см (основные копыта), а вместе с маленькими, но глубокими отпечатками дополнительных копыт — до 30 см.

Лежка большая, прямо на снегу. Активен в любое время суток, но чаще всего питается перед рассветом и после заката, а в многолюдных местах по ночам. Держится поодиночке или небольшими группами. Питается листьями деревьев и кустарников, а также травой, грибами и ягодами. Зимой переходит на веточный корм, кору молодых осин и сосен. Гон начинается в конце лета. Отел происходит поздней весной, лосихи приносят 1-2 лосят.

На Куршской косе лось является одним из символов, напоминающим о временах королевских охот и заказнике «Эльхенвальд». Регулярные встречи посетителей с этими лесными великанами способствуют росту интереса к национальному парку и его престижу. В настоящее время численность локальной группировки лосей составляет 15 особей.

Встречи с этим животным не редкость в заболоченной местности на 37-м километре. Встречаются группы из самцов, самки с детенышами. Лось не редок на участках: 29 – 32 км., и на 5 – 9 км.

Пятнистый олень(Cervus nippon)

Пятнистый олень — ближайший родич благородного, вместе с ним относится к роду настоящих оленей. Длина тела самца 170-180 см, высота в ходке 110-112 см, масса 115-130 кг. Самки значительно меньше самцов. Их высота не превышает 98 см, а масса 84 кг. Рога у взрослых самцов большие, их длина может превышать 90 см, обычно четырехконечные. Пищей пятнистым оленям служит главным образом травянистая растительность: листья, молодые побеги, плоды деревьев и кустарников.

Обычно пятнистые олени держатся небольшими стадами по 5-7 голов, иногда крупными – по 12-15 особей. Взрослые самцы часто живут поодиночке. Гон происходит с конца сентября до начала ноября. Брачный период приходится на сентябрь-октябрь. Детеныши родятся ранней весной и сосут мать до 5 месяцев. В 2005 г. на территорию Куршской косы было выпущено 40 пятнистых оленей. На данный момент численность животного составляет – более 50 особей. По результатам учетов и полевых наблюдений наибольшее скопление пятнистого оленя находится в районе т/б «Хвойное», на 29 – 32 километре автотрассы Зеленоградск – Клайпеда.

Европейская косуля (Capreólus capreólus)

Мелкий олень. Вес 20 – 30 кг. Длина тела 100-130 см, высота в холке 70-85 см, длина следа основных копыт 3-4.5 см. Зимой окраска серо-бурая, летом рыжая, голова темно-серая, на переносице светлое пятно. Рога самцов почти прямые, с 2-3 отростками. Размещение по территории национального парка — равномерное. Гон происходит в конце июля — августе. В мае самка рождает 1-2, очень редко 3 косулят.

Питаются они травой, листьями, побегами различных деревьев и кустарников, едят плоды и ягоды. На территории национального парка «Куршская коса» наиболее многочисленный вид копытных, чаще всего встречающийся посетителям. Для поддержания численности проводятся биотехнические мероприятия. Установка навесов – кормушек и заготовка кормовых веников. По многолетним наблюдениям из кормов в зимнее время, лучше всего поедает рябиновые веники. Современная численность 80-100 особей.

Косулю часто можно встретить на 17-21 километре автотрассы. Кроме того, животное многочисленно в районе озер Чайка, Ржавое, Бобровое на небольших лугах.

Кабан (Sus scrofa)

Отличается от домашних свиней уплощенным с боков телом, густой серо-бурой щетиной, образующей гриву вдоль хребта, большими клыками у самцов, черным пятачком. Вес его достигает 80 – 150 кг.

Питается корневищами и луковицами растений, опавшими плодами, орехами, желудями, червями и насекомыми, а при случае также другими мелкими животными: детенышами из гнезд грызунов, змеями, лягушками, птенцами и яйцами птиц. Корм добывает в основном из лесной подстилки и почвы, которую раскапывает жестким пятачком и клыками. В летний период кабаны кормятся всю ночь. Весной свиньи с поросятами могут жировать и днем. Все кабаны выходят на жировку в дневные часы поздней осенью и зимой.

Держатся кабаны небольшими стадами, старые самцы и самки с поросятами бродят отдельно. Гон начинается в ноябре и заканчивается в начале января. Поросята рождаются в конце марта-апреле. Количество их может доходить до 12, но чаще 4-6. Численность кабана: 20-30 особей.

Грызуны

Широко распространены: белка, ондатра, бобр.

Речной бобр (Castor fiber)

Самый крупный грызун фауны национального парка. Он достигает одного метра в длину и весит 25-30 килограммов. Окраска коричневая или черная. Меховой покров бобра непроницаем для воды. Жизнь бобра неразрывно связана с водной средой, плавает и ныряет он превосходно. Это моногамные животные: пары составляются на всю жизнь. Размножаются звери один раз в год. Беременность у самки длится 105-107 дней, и в начале лета она приносит от трех до пяти детенышей. Молодняк остается с родителями до двух лет. На третьем году молодые бобрята становятся самостоятельными и отделяются от взрослых.

В окрестностях озера Чайка и на берегах самого озера существует популяция речного бобра. На этом озере берега низкие, заболоченные, богатые водной и прибрежной растительностью (заросли камышей, ивы, осинники, черноольшаники). Рыть норы на таких берегах невозможно и поэтому бобры сооружают из ветвей и стволов древесно-кустарниковой растительности вперемешку с грязью, а также травянистой растительностью «хатки».

По внешнему виду они напоминают осевшую от времени копну сена. Стены хатки тщательно обмазывают илом и глиной, так что она превращается в настоящую крепость, неприступную для хищников; воздух поступает через потолок. Внутри хатки имеются лазы в воду и платформа, возвышающаяся над уровнем воды. Зимой в хатках сохраняется положительная температура, вода в лазах не замерзает, и бобры имеют возможность выходить в подлёдную толщу водоёма. Часть куполообразной крыши остается рыхлой — это своего рода форточка, через которую осуществляется вентиляция. Обычно высота бобровых хаток составляет 1,5 — 2 м, а ширина у основания — 3 — 6 м. Бобры строят хатки, прогрызая и прорывая систему ходов и камер в накладываемой сверху куче растительности и грязи. Входные отверстия всегда находятся под водой.

Там, где необходимо поднять уровень воды, бобры строят на водотоках плотины из палок, веток и грязи. Строительство начинается с того, что бобры вертикально втыкают в дно ветви и стволы, укрепляя промежутки ветвями и тростником, заполняя пустоты илом, глиной и камнями.

Увидеть бобра трудно. Однако их местообитание легко обнаружить из-за многочисленных следов деятельности. На бобровых поселениях можно заметить много сгрызенных бобрами деревьев и кустарников с погрызенной корой, кормовые столы из остатков растительности.

Бобр — растительноядный зверь. Он поедает более 150 видов растений. У древесных и кустарниковых растений они поедают кору и побеги. Среди них предпочитают иву, осину и лещину, а при их недостатке используют на корм ольху и березу. На данный момент численность речного бобра составляет примерно 40 особей.

Хищные

Крупные хищники на косе отсутствуют; из мелких обитают куница, горностай, ласка, выдра, барсук, лисица, енотовидная собака.

Рыжая лисица (Vulpes vulpes)

Длина тела 60-90 см, хвоста 40-60 см. Задняя сторона ушей черная, кончик хвоста белый, на лапах черные пятна. Длина шага 20-30 см. Окраска рыжая, иногда серо-рыжая.

Питается грызунами, реже зайцами, птицами, насекомыми, падалью и отбросами, ягодами. Гон — в конце января — феврале. В экосистемах Куршской косы играет важную роль – это самый крупный хищник, способный нападать даже на молодняк косуль.

При высокой численности (на данный момент — 40 особей) лисица может быть переносчиком бешенства и других заболеваний, однако, без прямой угрозы эпизоотии проводить регуляционные мероприятия считается нецелесообразным.

Енотовидная собака (Nyctereutes procyonoides)

Среднего размера, приземистый, плотного сложения зверь с коротким лохматым хвостом. Длина тела 65-80 см, хвоста 15-20 см. Уши маленькие, по бокам головы хорошо заметные баки. Окраска рыжевато-буро-серая, с черной грудью и ногами. На морде черная маска. Мех длинный, но грубый. След диаметром 4,5-5 см. Питается мелкими грызунами, птенцами и яйцами птиц, лягушками, рыбой, насекомыми, луковицами и корневищами растений, ягодами. Роет неглубокие норы или использует различные укрытия.

Беременность длится около двух месяцев, в выводке обычно 6-7 щенят. Наносит значительный вред наземно гнездящимся птицам. При высокой численности, как и лисица, может быть переносчиком бешенства и других заболеваний. В национальном парке проводилась регуляция численности этого вида, сократившая местную группировку менее, чем до 20 особей.

Барсук (Meles meles)

Среднего размера приземистый зверь плотного сложения с узкой вытянутой мордой, коротким лохматым хвостом. Длина тела 60-90 см, хвоста 16-20 см. Окраска верха буровато-серая, обычно с расплывчатой темной полосой вдоль хребта. Низ черно-бурый или черный. Хвост и концы маленьких ушей белесые, от носа к ушам через глаза тянутся две широкие черные полосы. На Куршской косе обычный вид живет в сложно устроенных городках – глубоких норах с множеством входов. Один «городок» размещается на берегу Куршского залива, недалеко от пос. Рыбачий.

Лесная куница (Martes martes)

Длина тела 33-58 см, хвоста 17-26 см. На горле почти всегда большое, резко очерченное желтое пятно. Окраска от буровато-палевой до темно-бурой, ноги темные. Обитает на косе практически повсеместно, заходит в населенные пункты, где нападает на домашнюю птицу. Охотится в основном ночью. Питается грызунами, зайцами, птицами, ягодами, орехами и насекомыми. Логово устраивает в дупле, иногда в старом гнезде сороки или белки.

Выдра (Lutra lutra)

Среднего размера коротконогий зверь, длина тела 70-75 см, хвоста 40-50 см. Тело удлиненное. Голова уплощенная, морда широкая, тупая, уши едва выступают из меха. Окраска темно-бурая, блестящая, сверху чуть темнее, снизу с серебристым оттенком. Пальцы соединены перепонкой. Распространена по территории парка практически равномерно, но не многочисленна из-за достаточно большого «охотничьего участка».

Численность колеблется от 2 до 6 особей на территории национального парка «Куршская коса». Встречается в основном на побережье залива, в поисках корма заходит на озера (оз. Чайка, оз. Лебедь и др.), иногда встречается в береговой линии Балтийского моря. Питается рыбой, лягушками, изредка поедает грызунов и птиц. Охотится ночью, очень осторожна. Гон обычно ранней весной. В выводке 3-4 детеныша. Они прозревают раньше, чем другие куньи, но обычно около года остаются с матерью.

Включает 262 вида, из них 100 – гнездящиеся, остальные – пролетные виды. Среди гнездящихся 63 вида воробьиных. Наиболее многочисленны зяблик, пеночка-весничка, ястребиная славка, славка-завирушка, обыкновенный скворец.

Богатство видового состава птиц вызвано тем, что через Куршскую косу проходит основной путь миграционного потока птичьих перелетов, связывающий Прибалтику, северо-западные районы России и Финляндию с Южной Европой и Африкой. Для изучения миграций в пос. Росситтен в 1901 г. была образована первая в мире станция кольцевания птиц. В 1956 г. работу немецкой станции VogelwarteRossitten продолжили ученые Биостанции Зоологического института АН СССР.

В наибольшем количестве через косу мигрируют зяблик, чиж, скворец, юрок, большая синица, а также различные виды куликов, ястреб-перепелятник, ушастая сова. Многие водоплавающие птицы, чайки и кулики остаются зимовать на побережье моря и залива.

К редким, охраняемым и эстетически ценным видам птиц относятся: белый аист, лебедь-шипун, орлан-белохвост, скопа, серый журавль и авдотка.

Белый аист (Ciconia ciconia)

Самая заметная птица на территории Калининградской области. В начале 40-х годов XX в. гнездился в пос. Росситтен и Нойе Кунцен (в настоящее время поселок не существует). В 80-е годы белые аисты предпринимали неоднократные попытки загнездиться на территории поселка Рыбачий. Возвращение белых аистов в пос. Рыбачий может быть представлено в виде специальной совместной акции национального парка «Куршская коса», Биологической станции «Рыбачий» и муниципального образования «Куршская коса». Площади лугов в окрестностях поселка Рыбачий достаточно для успешного гнездования 10-12 пар аистов.

Лебедь-шипун (Cygnus olor)

Самая крупная птица Калининградской области и Куршской косы. Лебеди, их гнезда и родители с молодыми лебедятами привлекают внимание большинства посетителей национального парка «Куршская коса». На территории парка гнездятся 10-12 пар лебедей-шипунов. Эстетическую роль лебедей для формирования экологического мировоззрения трудно переоценить.

Орлан-белохвост (Haliaeetus albicilla)

Самая большая хищная птица не только на Куршской косе, но и в Европе. Длина тела орлана-белохвоста составляет от 70 до 90 сантиметров, размах крыльев — от 200 до 230 сантиметров, масса — от 4 до 7 килограмм. Название получил по цвету хвоста. Хвост короткий, клиновидной формы. Оперение взрослой особи бурого цвета, голова и шея с желтоватым осветлением, хвост белый. Клюв светло-жёлтого цвета по сравнению с другими хищными птицами довольно большой и мощный. Радужная оболочка глаза также имеет светло-жёлтый цвет. Молодые особи тёмно-бурого цвета, клюв тёмно-серый. Самки орлана-белохвоста значительно больше по размеру и весят больше, чем самцы.

Селится на высоких труднодоступных деревьях старовозрастного леса возле больших водных пространств. Гнездо — огромная постройка из сучьев, используемая птицами много лет подряд. Пары постоянные. В конце марта самка откладывает яйца. Через месяц появляются птенцы, покрытые сероватым пухом. Они покидают гнездо через 70 дней, достигают половозрелости в возрасте 5 лет, доживают до 45 лет.

Пища орлана-белохвоста очень разнообразна. Значительное место в питании белохвоста занимает рыба. Если орлан, летая над водной поверхностью, завидит рыбу, он стремительно спускается и как бы подчерпывает ее лапами, при этом иногда он на короткое время погружается в воду. Кроме того, орлан кормится водоплавающими птицами, в том числе гусями и крупными утками, заставляя их нырять и хватая их с поверхности воды, когда жертва появляется на ней, чтобы отдышаться. Кормится и млекопитающими — зайцами, бродячими кошками, мелкими собаками и т. п.

Парящие над дюнами орланы — одно из самых волнующих зрелищ в национальном парке. За одну экскурсию вдоль Куршского залива в августе продолжительностью в 1,5-2 часа можно увидеть до 6 этих величественных птиц. На Куршской косе орлан-белохвост стал гнездиться в 1994 году. На настоящее время известно 3 жилых гнезда орланов и один район предположительного гнездования, возможно гнездование еще 2 пар. Обилие доступного корма, наличие подходящих деревьев для устройства гнезд и особый природоохранный статус территории позволяют увеличить численность орлана-белохвоста до 12-15 гнездящихся пар. Внесен в Красную книгу Российской Федерации. Повсеместно подлежит охране.

Угрозу существования орлана представляют загрязнение окружающей среды, браконьерство, осушение заболоченных земель, застройка прибрежной зоны, нерациональное ведение рыбного лова и охотничьего хозяйства, вырубка высокоствольных деревьев, места отдыха, массовый туризм, загрязнение водоемов, лесные работы. Это приводит к вытеснению этого вида и сокращению его численности. Орлан-белохвост крайне восприимчив и к фактору беспокойства. Даже кратковременное пребывание человека вблизи гнездовий приводит к покиданию птицами их гнезда.

Скопа (Pandion haliaetus)

Гнездящаяся пара в последний раз наблюдалась в 2004 году. Возвращение скопы как гнездящегося вида национального парка связано с увеличением мест, подходящих для ее гнездования. Размещение искусственных гнездовых платформ поможет вернуть эту красивую хищную птицу на Куршскую косу.

Серый журавль (Grus grus)

Эта красивая и грациозная птица гнездится в нескольких местах на территории национального парка. На верховом болоте, на лугах у поселка Рыбачий и в заболоченном лесу между пос. Рыбачий и Морское. Общая численность гнездящихся в парке журавлей не более 10-12 пар.

Авдотка (Burhinus oedicnemus)

До середины сороковых годов авдотка гнездилась на Куршской косе. Это был самый северо-восточный край ареала этой ночной птицы, обитательницы степей и пустынь. Исчезновение авдотки из списка гнездящихся птиц Куршской косы связано, по-видимому, со значительными посадками леса на дюнных песках в 50-80 годы. Наблюдалась авдотка летом 2001 года, на территории Калининградской области этот вид отмечен во время миграций.

Серая цапля (Ardea cinerea)

Крупнейшая колония серых цапель на территории Калининградской области располагается в смешанном (черная ольха и сосна) высокоствольном лесу на берегу Куршского залива около базы АтлантНИРО. Площадь колонии около 3 га, ежегодно здесь гнездится до 400 пар серых цапель.

Особыми орнитологическими объектами на территории национального парка являются тростниковые заросли на побережье Куршского залива, озеро Чайка, Верховое болото и сама Куршская коса как миграционный путь птиц.

Места обитания некоторых видов птиц косы нуждаются сегодня в охране: это колонии серых цапель, места гнездования лебедей–шипунов, дневных хищных птиц, черного дятла.

Из обитающих на территории национального парка зарегистрировано 18 видов птиц, включенных в Красную книгу РФ, и 119 видов, включенных в Красные книги Балтийского региона, Международного союза охраны природы и др.

Беспозвоночные

Самая многочисленная группа животных, встречающаяся практически повсеместно. Это разнообразные насекомые, клещи, пауки, дождевые черви и целый ряд других организмов. Все они играют огромную роль в существовании биогеоценозов Куршской косы.

Для человека многие из них представляют и чисто практический интерес: опылители и вредители садовых и лесных растений, ядовитые членистоногие (осы, пчелы, шмели), кровососущие насекомые и клещи, некоторые из которых – переносчики опасных заболеваний (иксодовые клещи, комары, мошки, мокрецы, слепни), синантропные насекомые (комнатные мухи, тараканы, вредители припасов, мебели, меховых и шерстяных изделий) и целый ряд других.

Иксодовый клещ (Ixodes)

Свою полупаразитическую активность клещ обнаруживает еще в стадии шестиногой личинки. Едва выйдя из яиц, отложенных самкой в почву, личинки влезают на кусты и невысокие деревья, где балансируют на тонких крайних веточках. Приближение теплокровного животного они улавливают заранее. Удачно свалившаяся личинка отыскивает на теле жертвы наиболее удобные места для присасывания. Но она уже вполне способна заползти на «хозяина» с травы или земли.

Через несколько дней личинка, туго наполненная кровью, отпадает. После линьки личинки приобретают уже восемь ног, но это еще не взрослый клещ. Для перехода во взрослую половозрелую форму требуется еще одна «подпитка» кровью и еще одна линька.

Взрослая жизнь клеща в принципе не отличается от жизни в стадии личинки. Насосавшийся клещ увеличивается иногда впятеро, достигая размера 10 мм и более.

Европейский иксодовый клещ, паразитирующий на теплокровных животных, главным образом, весной и осенью, способен передавать людям возбудителей двух разных болезней: вирус весеннего энцефалита западной формы (менинго — энцефалита), тяжелого воспаления мозговых оболочек, и бактерию Боррелию бургдорфери, вызывающую боррелиоз.

Профилактика

Человеку следует оставлять минимальную площадь открытых мест на теле во время выходов «на природу». После каждой прогулки следует тщательно обыскать себя, свою одежду и своих четвероногих спутников, помните, что клещи охотно переходят с них на людей, а не наоборот.

У животных клещи наиболее часто «оккупируют» голову, внутреннюю поверхность бедер и области гениталий. Эту операцию следует проводить не откладывая, так как опасность заражения возрастает с продолжительностью питания клеща на теле хозяина. В настоящее время не рекомендуют смазывать клеща маслами, кремами или клеем, поскольку страдающий от недостатка воздуха паразит усиливает секрецию слюны. Его удаляют осторожным вращением или раскачиванием и аккуратным выдергиванием. Ни в коем случае нельзя нарушать целостность клеща, раздавливать его, так как при этом в кровь поступает большее количество возбудителей. Если в ранке остались голова клеща с ротовыми органами, то это не так опасно, и любой ветеринар сумеет их удалить. Удаленного клеща можно положить в спирт, чтобы, при возникновении неприятных последствий укуса, определить наличие и род возбудителя.

Опасность нападения клещей в различные сезоны года неодинакова. Наиболее активны они в теплые сырые месяцы весны и начала лета, в то время как сухая летняя погода для них неблагоприятна. Второй пик активности отмечают осенью, что требует нового усиления режима безопасности.

Сосновый походный шелкопряд (Thaumatopoea pinivora Tr.)

Соснового походного шелкопряда можно считать интересным и уникальным насекомым в национальном парке, потому что его распространение в России ограничено Куршской косой и отдельными посадками сосны у моря в окрестностях г. Зеленоградск.

Походным шелкопрядом называют бабочек, гусеницы которых обладают инстинктом странствования целыми процессиями, за что и заслужили свое название. Гусеницы питаются сосновой хвоей. В конце июля, движение становится массовым: гусеницы спускаются по стволам на землю для того, чтобы окуклиться в песке.

Чаще всего походный шелкопряд встречается в молодых сосновых лесах, произрастающих на песчаных почвах. Например, в окрестностях полевого стационара «Фрингилла», туристического маршрута «Высота Эфа», поселка Морское, Музейно-информационного центра. В этих лесах в конце июля — начале августа без надобности лучше не бывать, в любом случае, одежда должна быть такой, которая не оставляет открытой кожу. Основной вред этого насекомого заключается в проявлении аллергических реакций у людей.

Опасность заключается в жгучем действии волосков, покрывающих тела зрелых гусениц. Ведь наиболее опасными гусеницы становятся в последней стадии своего развития. Всего гусеница походного соснового шелкопряда имеет три наряда: юного возраста — редкий мохнатый пушок, белый с черным; среднего возраста, самый богатый, когда членики тела украшаются сверху золотыми хохолками и голыми бляшками цвета смородины; наряд зрелого возраста, когда на всех члениках появляются отверстия, которые, открывая и закрывая свои толстые губы, как бы жуют и перетирают рыжие реснички, окружающие их. В последнем наряде гусеницу очень опасно трогать руками и даже просто наблюдать вблизи. Зуд и жжение производит пыль перетертых рыжих ресничек. Эта пыль разносится ветром, падая на траву и на различные предметы. Попадая на кожу, она, будучи незаметна глазу, вызывает сильную аллергическую реакцию, у разных людей проявляющуюся по разному. Чаще всего на коже появляются мелкие мокнущие красные пузырьки, нестерпимо зудящие; если поражена кожа лица, то от опухания ее глаза иногда совсем закрываются. Воспаление может продолжаться несколько недель. При появлении аллергических реакций, необходимо срочно обратиться к дерматологу или аллергологу.

Многие насекомые – обязательный красочный элемент природных и садовых ландшафтов (дневные бабочки, стрекозы).

Из беспозвоночных на территории национального парка установлено обитание ряда регионально редких видов из отрядов стрекоз, жесткокрылых и чешуекрылых. Это дозорщик-император, хрущ мраморный, скакун приморский, желтушка торфяниковая.

Ихтиофауна

Ихтиофауна Балтийского моря и Куршского залива крайне разнообразна. В водах моря обитают 2 вида круглоротых и 67 видов рыб. К исчезнувшим в последние десятилетия видам относятся балтийский осетр, алоза из сельдевых, кефаль-рамада, гребенчатый губан. В то же время здесь появились 2 новых вида, ранее не обитавших — стальноголовый лосось и бычок-кругляк.

Ихтиофауна Куршского залива насчитывает 2 вида круглоротых (речная и морская миноги) и 39 видов рыб: 1 вид сельдевых (финта), 2 вида лососевых (атлантический лосось, или семга, и кумжа), 2 вида сиговых (сиг и пелядь), 2 вида корюшковых (европейская корюшка и снеток), 1 вид щуковых (щука), 20 видов карповых (синец, лещ, уклея, жерех, усач, густера, серебряный и золотой караси, сазан, пескарь, верховка, голавль, язь, елец, чехонь, горчак, плотва, красноперка, линь, рыбец), 2 вида вьюновых (шиповка и голец обыкновенный), 1 вид сомовых (сом), 1 вид угревых (речной угорь), 1 вид тресковых (налим), 2 вида колюшковых (трехиглая и девятииглая колюшки), 3 вида окуневых (ерш, окунь, судак), 1 вид камбаловых (речная камбала).

За последние 50 лет из Куршского залива исчезли 6 видов рыб: стерлядь, балтийский осетр, быстрянка, подуст, гольян, вьюн.

Некоторые ценные виды значительно снизили свою численность и биомассу: рыбец (сырть), щука, сиг, угорь. Запас рыбца снизился после строительства электростанции в г. Каунас: ее плотина перекрыла проход производителей на основные места нереста, расположенные на р. Неман. У щуки значительно ухудшились условия для нереста за счет уменьшения площадей естественных нерестилищ. Сиг находится в угнетенном состоянии вследствие увеличения концентрации вод залива органическими остатками. Снижение запасов угря вызвано тем, что все реже наблюдается естественный заход молоди в водоем, что связано с внешними факторами. Например, если его улов в 60-е гг. прошлого века, в среднем, составлял 300 т в год, то уже через 30 лет он снизился до 10 т.

Земноводные

В парке распространено 8 видов земноводных: 1 вид тритонов (обыкновенный тритон), 2 вида жаб (серая и камышовая) и 5 видов лягушек (травяная, остромордая, озерная и прудовая лягушки, краснобрюхая жерлянка).

Из редких видов животных, обитающих на территории парка, в Красную книгу России занесена камышовая жаба (Bufo calamita).

Предпочитает легкие песчаные почвы на сухих прогреваемых открытых участках, граничащих с влажными понижениями. Населяет песчаные дюны, смешанные и сосновые леса, перемежающиеся с открытыми луговыми угодьями, болотами, водоемами, карьерами, огородами. Дюны вдоль морского побережья, поросшие кустарником и травянистой растительностью, — весьма характерные места обитания камышевой жабы. Может встретиться также на опушках сосновых лесов, на дорогах в лиственном лесу, на лугах. Не избегает ландшафтов, измененных деятельностью человека.

Жаб можно встретить на огородах, в садах, парках, на кладбищах, в подвалах, нишах и трещинах фундаментов жилых домов, у каменных построек. Таким образом, камышовая жаба — достаточно пластичный вид.

Камышовая жаба активна в сумеречное время. Лишь изредка жаб можно встретить днем в пасмурную влажную погоду. Обычно животные скрываются в норах, под лежащими предметами, камнями, пластами дерна и т.д.; могут зарываться в почву.

Редкий вид, численность низкая, что обусловлено нахождением вида на краю ареала, распространение локальное. На территории парка размножается. Основным угрожающим фактором является хозяйственная деятельность — осушительная мелиорация, нарушения гидрологического режима, строительство и иные формы разрушения природных биотопов по берегам водоемов.

Пресмыкающиеся

На территории парка распространено 5 видов пресмыкающихся: 3 ящерицы (прыткая и живородящая ящерицы, веретеница ломкая) и 2 змеи (обыкновенный уж и обыкновенная гадюка).

Особо охраняемые и краснокнижные виды животных

Особо охраняемые и краснокнижные виды животных Куршской косы

видов | Национальное географическое общество

Ареал видов — это территория, где определенный вид может быть найден в течение его жизни. Ареал видов включает районы, где отдельные люди или сообщества могут мигрировать или впадать в спячку.

У каждого живого вида на планете есть свой уникальный географический ареал. Гремучие змеи, например, обитают только в Западном полушарии, в Северной и Южной Америке. Американский штат Аризона входит в ареал 13 видов гремучих животных, что делает его штатом с наибольшим разнообразием этих рептилий.Только четыре вида гремучих животных обитают к востоку от реки Миссисипи.

Некоторые виды имеют широкий ареал, в то время как другие обитают на очень ограниченной территории. Например, ареал леопарда ( Panthera pardus ) охватывает более 20 миллионов квадратных километров (7,7 миллиона квадратных миль) в Африке, на Ближнем Востоке и в Азии. Другой вид дикой кошки, редкая кошка Ириомотэ ( Prionailurus iriomotensis ), обитает только на острове Ириомотэ в Японии. Его диапазон составляет всего около 292 квадратных километров (113 квадратных миль).

Считается, что виды, ареалы которых покрывают большую часть Земли, имеют космополитическое распространение. Голубые киты ( Balaenoptera musculus ) имеют очень космополитическое распространение — они встречаются в каждом океане на планете. Люди ( Homo sapiens ) также имеют космополитическое распространение, населяя все континенты, кроме Антарктиды.

Антарктическая мошка ( Belgica antarctica ), с другой стороны, встречается только в Антарктиде — она ​​является эндемиком или местным обитателем этого континента.Виды с ограниченным ареалом, такие как антарктическая мошка или кошка Iriomote, имеют эндемичное распространение.

Виды с двумя или более ареалами, которые не связаны друг с другом, имеют дизъюнктивное распределение. Горные хребты, пустыни или океаны иногда разделяют ареалы этих видов. Растение кудзу ( Pueraria lobata ) имеет раздельное распространение на южных островах Японии и материковой части Юго-Восточной Азии, а также в Соединенных Штатах. Евразийская бурозубка ( Sorex minutus ) имеет раздельное распространение в Европе и на острове Ирландия.

Факторы, влияющие на ареал видов

Несколько факторов определяют ареал видов. Климат — один из важных факторов. Например, белые медведи ( Ursus maritimus ) путешествуют по морскому льду, поэтому предел их ареала определяется количеством морского льда, который образуется зимой. Многие виды кактусов и других суккулентов приспособлены к жизни в очень жарком и сухом климате. Они не могут выжить в районах с обильными дождями или длительными периодами холода.

Источники пищи также влияют на ареал видов.Живые существа могут выжить только в регионах, где они могут найти пищу. Гигантская панда ( Ailuropoda melanoleuca ) получает почти все свои питательные вещества из различных видов бамбука, особенно из бамбука с головой дракона ( Fargesia dracocephala ). Естественный ареал гигантской панды ограничен естественным ареалом бамбуковой головы дракона, в основном это горы Циньлин и Миншань в западном Китае.

Когда источник пищи исчезает или изменяет свой ареал, виды, которые полагаются на него, должны найти другой источник пищи, расширить свой ареал или рискнуть исчезнуть. Ареал песца ( Alopex lagopus ) — холодные, северные широты. Питается в основном мелкими грызунами, такими как лемминги. Песец уникально адаптирован к Арктике и не может изменить свой ареал, если на леммингов станет труднее охотиться. (Лемминги не редки и не находятся под угрозой исчезновения. На них становится труднее охотиться только тогда, когда песец должен конкурировать за добычу с другими животными, такими как лисица.) Однако у песцов есть и другие источники пищи в их ареале: тюлени, рыба и даже падаль или мертвые животные.

Как и пища, вода является важным компонентом в ареале видов. Некоторые существа живут в прибрежных средах обитания — на берегах рек или ручьев. Выживание таких животных, как речные выдры, зависит от экосистемы реки. Когда люди строят плотины на реках для создания водохранилищ или производства электроэнергии, дикие животные, живущие ниже по течению, часто не могут выжить. Их диапазон был отрезан. Фактически, потеря среды обитания является сегодня главной угрозой для исчезающих видов.

Доступ к воде также может определять ареал видов животных, не имеющих пресноводной среды обитания.Многие виды африканских слонов мигрируют более чем на 60 километров (100 миль) в поисках водопоев и ручьев в сухой сезон. Поиск пресной воды определяет пределы их ареала.

Особенности ландшафта также могут определять ареал видов. Горный козел ( Oreamnos americanus ) получил свое название потому, что обитает в горных районах. Его обширный ареал простирается по всей западной части Северной Америки: Скалистые горы, Каскадные горы и Чугачские горы.

Изменения в диапазонах

Ареал видов может меняться со временем.Многие виды имеют разные летние и зимние ареалы. Канадские казарки ( Branta canadensis ) проводят лето в Канаде и на севере США, но зимой мигрируют в южные районы США и северную Мексику.

Некоторые виды также имеют разные ареалы для размножения. Многие виды тихоокеанских лососей имеют пресноводный и морской ареал. Они вылупляются и проводят свою молодую жизнь в пресноводных реках и ручьях. Достигнув совершеннолетия, они мигрируют в океан.Некоторые лососи остаются в пределах нескольких сотен километров от их родного ручья, в то время как другие, например, чавычи ( Oncorhynchus tshawytscha ), могут преодолевать расстояние до 4023 километров (2500 миль). Когда наступает время воспроизводства, лосось возвращается в свой пресноводный ареал. Яйца вылупляются в пресной воде, и цикл начинается снова.

Люди изменили ареал многих видов, перенеся их. Это «интродуцированные виды». Знакомство может произойти случайно, когда живое существо «подвезет» ничего не подозревающих путешественников.Это происходило тысячи лет. Дизъюнктивное распространение евразийской бурозубки, например, вероятно, является результатом интродукции. Научные исследования показывают, что ирландская популяция евразийских карликовых землероек появилась примерно в то же время, когда европейцы приплыли в Ирландию и основали там поселения.

Сегодня люди продолжают случайно вводить виды в новые ареалы. Естественный ареал зебры ( Dreissena polymorpha ) находится в Центральной Азии, в озерах, Черном и Каспийском морях.В 20 веке этих животных случайно перевезли за пределы Азии, когда они пристали к большим грузовым кораблям. В конце концов они достигли Великих озер Северной Америки, где основали новый ареал.

Зебровая мидия, как и многие интродуцированные виды, представляет собой серьезную угрозу для местных видов в этом районе. Например, коричневая древесная змея ( Boiga irregularis ), произрастающая в Австралии и на близлежащих островах, была случайно перевезена на Гуам воздушным или морским транспортом.Немногие местные животные смогли защитить себя от этого нового хищника, а коричневая древесная змея вызвала вымирание многих местных птиц и ящериц на острове. Поскольку некоторые из убитых им животных были опылителями, многие местные виды растений также пришли в упадок.

Люди также специально вводят виды в новые ареалы. Люди перевозят растения и животных для использования в качестве еды, украшения, борьбы с вредителями или домашних животных. Одним из самых известных примеров завезенных видов является бирманский питон ( Python molurus bivittatus ) во Флориде Эверглейдс.Люди держали змей, родиной которых являются джунгли Юго-Восточной Азии, в качестве домашних животных. Уход за бирманскими питонами и их кормление являются интенсивными, и некоторые владельцы домашних животных, которые не могли содержать рептилий, просто выпустили змей в заболоченные земли Эверглейдс. Питоны процветают в Эверглейдс с жарким и влажным климатом, похожим на джунгли Юго-Восточной Азии. Питоны конкурируют с местными видами, такими как американский аллигатор, за еду и ресурсы.

Растения также могут быть интродуцированы в новые ареалы и представляют угрозу для эндемичных видов.Вербейник пурпурный ( Lythrum salicaria ) с его красивыми бледно-лиловыми цветками вряд ли кажется опасным. Но это растение нанесло большой ущерб водно-болотным угодьям Северной Америки. Люди привозили цветок из Европы в 1800-х годах для украшения и в лечебных целях. Растение быстро растет по берегам рек и других пресноводных водно-болотных угодьях. Он дает много семян и опыляется многими видами насекомых. В результате он может быстро распространяться, уменьшать сток воды и вытеснять местные растения, такие как рогоз.

В некоторых водно-болотных угодьях Чесапикского залива в американском штате Мэриленд пурпурный вербейник вытеснил более половины местных видов растений. Он обеспечивает плохую пищу, укрытие и места для гнездования местной дикой природы. Его плотная, узловатая корневая система может забивать дренажные и оросительные канавы.

Влияние климата

Изменение климата Земли влияет на ареал видов. Диапазоны могут перемещаться, сокращаться или увеличиваться в результате изменения климата. Иногда изменения климата могут даже привести к исчезновению видов.Например, многие животные, адаптированные к условиям ледникового периода, такие как мастодонты, мамонты и саблезубые кошки, больше не существуют в сегодняшнем более теплом климате.

Климат Земли менялся много раз на протяжении жизни нашей планеты. Эти изменения происходят в результате природных явлений и циклов. Сегодня деятельность человека способствует изменению климата. Это глобальное потепление влияет на ареалы многих организмов.

Европейские пчелоеды ( Merops apiaster ), например, ярко окрашенные птицы, обитающие на средиземноморском побережье Европы и Северной Африки.В 20 веке пчеловодов стали замечать в Центральной Европе. Сегодня их ареал включает в себя места гнездования в Германии и Чехии — странах, которые когда-то были слишком холодными для этих теплых птиц.

В водной среде изменение климата благоприятствует обитателям теплой воды. На атлантическом побережье США бурые креветки, морской окунь и южная камбала расширяют свой ареал от Каролины до Чесапикского залива. К сожалению, существам, которые традиционно обитали в заливе, включая морских окуней, осетровых и моллюсков, угрожает повышение температуры и усиление конкуренции за ресурсы.

Виды, которые считаются вредителями или распространяют болезни, могут нанести серьезный ущерб местным популяциям при расширении их ареалов. Например, в западной части Северной Америки многие виды еловой почковой червя губительны для вечнозеленых деревьев. Традиционный ареал насекомого включает леса американского штата Вашингтон и канадской провинции Британская Колумбия. Повышение температуры позволяет этой гусенице пробираться на север, вплоть до американского штата Аляска, впервые в истории.Расширение ареала еловой почковой червя угрожает лесной промышленности США и Канады.

По мере потепления климата ареал многих видов комаров расширяется. Комары переносят различные заболевания, которые могут быть смертельными для людей: малярию, энцефалит, вирус Западного Нила и желтую лихорадку. Многие сообщества и медицинские организации не готовы к увеличению числа случаев заболевания, вызванного расширением ареала комаров.

Экосистема | Национальное географическое общество

Экосистема — это географическая область, где растения, животные и другие организмы, а также погода и ландшафт работают вместе, образуя жизненный пузырь. Экосистемы содержат биотические или живые части, а также абиотические факторы или неживые части. Биотические факторы включают растения, животных и другие организмы. К абиотическим факторам относятся камни, температура и влажность.

Каждый фактор в экосистеме напрямую или косвенно зависит от всех остальных факторов. Например, изменение температуры экосистемы часто влияет на то, какие растения будут там расти. Животные, которые питаются и укрываются от растений, должны будут адаптироваться к изменениям, перейти в другую экосистему или погибнуть.

Экосистемы могут быть очень большими или очень маленькими. Приливные бассейны, пруды, оставленные океаном после отлива, представляют собой законченные крошечные экосистемы. Приливные бассейны содержат водоросли, разновидность водорослей, которые используют фотосинтез для создания пищи. Травоядные животные, такие как морское ушко, поедают водоросли. Плотоядные животные, такие как морские звезды, едят других животных в бассейне прилива, таких как моллюски или мидии. Приливные бассейны зависят от меняющегося уровня воды в океане. Некоторые организмы, такие как водоросли, процветают в водной среде, когда прилив и бассейн полон.Другие организмы, такие как раки-отшельники, не могут жить под водой и зависят от неглубоких водоемов, оставленных отливом. Таким образом, биотические части экосистемы зависят от абиотических факторов.

Вся поверхность Земли представляет собой серию связанных экосистем. Экосистемы часто связаны в более крупный биом. Биомы — это большие участки суши, моря или атмосферы. Например, леса, пруды, рифы и тундра — это все типы биомов. Они организованы в очень общем виде, в зависимости от видов растений и животных, которые в них обитают.В каждом лесу, каждом пруду, каждом рифе или каждом участке тундры вы найдете множество разных экосистем.

Биом пустыни Сахара, например, включает большое количество разнообразных экосистем. Засушливый климат и жаркая погода характеризуют биом. В пределах Сахары находятся оазисные экосистемы с финиковыми пальмами, пресной водой и такими животными, как крокодилы. В Сахаре также есть дюнные экосистемы с изменяющимся ландшафтом, определяемым ветром. Организмы в этих экосистемах, такие как змеи или скорпионы, должны иметь возможность выживать в песчаных дюнах в течение длительных периодов времени.Сахара включает даже морскую среду, где Атлантический океан создает прохладные туманы на северо-западном африканском побережье. В этой экосистеме Сахары обитают кустарники и животные, которые питаются небольшими деревьями, например козы.

Даже похожие по звуку биомы могут иметь совершенно разные экосистемы. Например, биом пустыни Сахара сильно отличается от биома пустыни Гоби в Монголии и Китае. Гоби — холодная пустыня с частыми снегопадами и отрицательными температурами. В отличие от Сахары, в Гоби есть экосистемы, основанные не на песке, а на километрах голых скал.Некоторые травы способны расти в холодном сухом климате. В результате в этих экосистемах Гоби есть пасущиеся животные, такие как газели и даже тахи, исчезающий вид дикой лошади.

Даже экосистемы холодной пустыни Гоби отличаются от экосистем ледяной пустыни Антарктиды. Толстый ледяной покров Антарктики покрывает континент, почти полностью состоящий из сухих голых пород. В этой пустынной экосистеме растет всего несколько мхов, поддерживающих лишь нескольких птиц, например поморников.

Угрозы экосистемам

На протяжении тысячелетий люди взаимодействовали с экосистемами.Многие культуры развивались вокруг близлежащих экосистем. Многие индейские племена Великих равнин Северной Америки развили сложный образ жизни, основанный, например, на местных растениях и животных равнинных экосистем. Бизон, крупное пастбищное животное, обитающее на Великих равнинах, стало важнейшим биотическим фактором во многих культурах равнинных индейцев, таких как лакота или кайова. Бизонов иногда ошибочно называют буйволами. Эти племена использовали шкуры буйвола для укрытия и одежды, мясо буйвола в пищу и рога буйвола в качестве инструментов.Высокотравные прерии Великих равнин поддерживали стада бизонов, за которыми племена следовали в течение всего года.

Однако по мере роста населения люди захватили многие экосистемы. Например, высокотравные прерии Великих равнин превратились в сельскохозяйственные угодья. По мере того как экосистема сокращалась, выживало меньше зубров. Сегодня несколько стад выживают в охраняемых экосистемах, таких как Йеллоустонский национальный парк.

В экосистемах тропических дождевых лесов, окружающих реку Амазонка в Южной Америке, наблюдается аналогичная ситуация.Дождевой лес Амазонки включает сотни экосистем, включая навесы, подлески и лесные подстилки. Эти экосистемы поддерживают обширные пищевые сети.

Навесы — это экосистемы в верхней части тропического леса, где высокие тонкие деревья, такие как инжир, растут в поисках солнечного света. Экосистемы полога также включают другие растения, называемые эпифитами, которые растут прямо на ветвях. Под пологом существуют экосистемы подлеска. Они темнее и влажнее, чем навесы. Такие животные, как обезьяны, живут в экосистемах подлеска, питаясь фруктами с деревьев, а также более мелкими животными, такими как жуки. Экосистемы лесной подстилки содержат большое количество разнообразных цветов, которыми питаются такие насекомые, как бабочки. Бабочки, в свою очередь, служат пищей для таких животных, как пауки, в экосистемах лесной подстилки.

Человеческая деятельность угрожает всем этим экосистемам тропических лесов Амазонки. Тысячи акров земли расчищены для сельскохозяйственных угодий, жилья и промышленности. Страны тропических лесов Амазонки, такие как Бразилия, Венесуэла и Эквадор, развиты слабо. Вырубка деревьев, чтобы освободить место для таких культур, как соя и кукуруза, приносит пользу многим бедным фермерам.Эти ресурсы дают им надежный источник дохода и еды. Дети могут посещать школу, а семьи могут позволить себе более качественное медицинское обслуживание.

Однако разрушение экосистем тропических лесов имеет свои издержки. Многие современные лекарства были разработаны из растений тропических лесов. Кураре, миорелаксант, и хинин, используемый для лечения малярии, — лишь два из этих лекарств. Многие ученые опасаются, что разрушение экосистемы тропического леса может помешать разработке новых лекарств.

Экосистемы тропических лесов также являются бедными сельскохозяйственными угодьями. В отличие от богатых почв Великих равнин, где люди разрушили экосистему высокотравных прерий, почва тропических лесов Амазонки тонкая и содержит мало питательных веществ. Только несколько сезонов урожая могут прорасти, прежде чем все питательные вещества будут усвоены. Фермер или агробизнес должны перейти на следующий участок земли, оставив после себя пустую экосистему.

Возвращающиеся экосистемы

Однако экосистемы могут восстанавливаться после разрушения.Хрупкие экосистемы коралловых рифов в южной части Тихого океана находятся под угрозой из-за повышения температуры океана и снижения солености. Кораллы обесцвечиваются или теряют свой яркий цвет в слишком теплой воде. Они умирают в недостаточно соленой воде. Без структуры рифа экосистема рушится. Исчезают такие организмы, как водоросли, растения, такие как водоросли, и животные, такие как рыбы, змеи и креветки.

Большинство экосистем коралловых рифов оправятся от коллапса. По мере того, как температура океана охлаждается и остается больше соли, ярко окрашенные кораллы возвращаются.Постепенно они строят рифы. Также возвращаются водоросли, растения и животные.

Отдельные люди, культуры и правительства работают над сохранением важных для них экосистем. Правительство Эквадора, например, признает права на экосистемы в конституции страны. В так называемых правах природы говорится, что Природа или Пачамама [Земля], где жизнь воспроизводится и существует, имеет право на существование, сохранение, поддержание и восстановление своих жизненных циклов, структуры, функций и процессов в эволюции.Каждый человек, народ, сообщество или национальность сможет требовать признания прав на природу перед государственными органами. Эквадор является домом не только для экосистем тропических лесов, но также для речных экосистем и замечательных экосистем Галапагосских островов.

Сохранение видов — обзор

Примеры природоохранных целей

Виды : Вид, представляющий экономическую или экологическую ценность. Например, ценные породы древесины, зонтичные или краеугольные породы.В некоторых случаях природоохранными объектами являются виды, нуждающиеся в сохранении, перечисленные в реестрах штатов, федеральных и глобальных реестрах.

Среда обитания : Среда обитания, которая соответствует критериям, основанным на типе (например, лес, луг, водно-болотные угодья), конкретном географическом положении, или была определена как критическая среда обитания для исчезающих или находящихся под угрозой исчезновения видов. Планы, ориентированные на местообитания, охватывают целые экосистемы, тем самым охватывая более широкий спектр видов.

Разнообразие : В отличие от нацеливания на один конкретный тип видов или один конкретный тип среды обитания, нацеленность на разнообразие может относиться к нацеливанию на различные наборы видов или местообитаний.Кроме того, план сохранения может быть нацелен на роль видов в экосистемах (функциональное разнообразие). План сохранения может также быть направлен на защиту или улучшение генетического разнообразия в пределах вида или экологического сообщества.

Экосистемная услуга : Услуга, предоставляемая функционирующей экосистемой, которая способствует благополучию людей. Экосистемную услугу можно разделить на четыре категории: поддерживающая (например, почвообразование), обеспечивающая (например, пресная вода), регулирующая (например.g., регулирование климата) и культурные (например, отдых) (Millenium Ecosystem Assessment, 2005). При выборе экосистемной услуги в плане сохранения необходимо внимательно учитывать биоразнообразие и функции экосистемы. Это связано с продемонстрированной ролью биоразнообразия в поддержании функции экосистемы (Allan et al., 2015; Brose and Hillebrand, 2016; Burkhard et al., 2012; Cardinale et al., 2012; Costanza et al., 1997; Flynn et al., al., 2009; Loreau et al., 2001; Naeem, 2002; Naeem et al., 2012; Naeem, Li, 1997) и экосистемные услуги (Cardinale et al., 2012).

Ландшафт : Ландшафтные цели характеризуются большими географическими областями и / или долгими временными масштабами. Например, защита коридоров передвижения учитывает то, как виды используют множество типов среды обитания. Проектирование заповедника относится к выбору охраняемых земель, которые вносят вклад в всеобъемлющую сеть, в зависимости от их размера, местоположения, экологического вклада и отношения к матрице окружающего ландшафта (см. Рис. 1 ). Водораздел — это экологическая единица ландшафтного масштаба с четкими географическими границами, в которой расположены притоки, сходящиеся к водоему.

Рис. 1. Концептуальная модель иллюстрирует региональный и глобальный контекст человеческого влияния на охраняемую территорию. Охраняемая территория находится в пределах экосистемы, ориентированной на охраняемые территории (PACE), которая включает в себя районы, важные для функционирования экосистемы, а также зоны влияния человека. Зона взаимодействия (ZOI) включает в себя еще более широкие взаимодействующие социально-экономические факторы, такие как те, которые присущи экосистемным услугам. Авторские права на рисунок на Hansen et al. (2014).

Лесная среда обитания | Среда обитания | WWF

Леса необходимы для жизни на Земле.Триста миллионов человек во всем мире живут в лесах, и средства к существованию 1,6 миллиарда напрямую зависят от них. Леса также являются средой обитания для огромного количества растений и животных, многие из которых до сих пор не обнаружены. Они защищают наши водоразделы. Они вдохновляют на чудеса и предоставляют места для отдыха. Они снабжают нас кислородом, необходимым для выживания. Они поставляют древесину для продуктов, которые мы используем каждый день.

Леса — это намного больше, чем просто набор деревьев. В лесах обитает более трех четвертей всей жизни на суше в мире.Эти экосистемы представляют собой сложные сети организмов, в которые входят растения, животные, грибы и бактерии. Леса имеют разные формы в зависимости от их широты, местной почвы, количества осадков и преобладающих температур. В хвойных лесах преобладают шишковидные деревья, такие как сосны и ели, которые могут расти в северных широтах, где эти леса часто встречаются. Во многих лесах умеренного пояса растут как хвойные, так и широколиственные деревья, такие как дубы и вязы, которые осенью могут приобретать красивые оттенки оранжевого, желтого и красного.

Самыми биологически разнообразными и сложными лесами на земле являются тропические леса с обильными дождями и всегда высокими температурами. Леса также играют решающую роль в смягчении последствий изменения климата, поскольку они действуют как поглотитель углерода, поглощая углекислый газ и другие парниковые газы, которые в противном случае были бы свободны в атмосфере и способствовали бы продолжающимся изменениям в климатических моделях.

Но леса уничтожаются и деградируют с угрожающей скоростью. Обезлесение проявляется во многих формах, включая пожары, сплошные рубки в сельском хозяйстве, разведение скотоводов и развитие, нерациональные рубки древесины и деградацию из-за изменения климата.Это влияет на средства к существованию людей и угрожает широкому кругу видов растений и животных. В 2020 году тропики потеряли более 12 миллионов гектаров древесного покрова. Это примерно 30 деревьев на футбольном поле каждую минуту.

Амазонка, самый большой тропический лес на планете, потеряла не менее 17% своего лесного покрова за последние полвека из-за деятельности человека. В Индонезии остров Суматра потерял 85% своих лесов — в основном из-за переоборудования плантаций масличных пальм и целлюлозы — и аналогичный уровень разрушения наблюдается на острове Борнео.Обезлесение также подрывает важную функцию лесов как поглотителя углерода. По оценкам, 15% всех выбросов парниковых газов являются результатом обезлесения.

Сдвиги в распределении видов растений и животных — Европейское агентство по окружающей среде

За последние десятилетия большое количество видов растений и животных в Европе переместилось на север и в гору. Флора горных вершин по всей Европе продемонстрировала значительные изменения в видовом составе в период с 2001 по 2008 год: количество видов, адаптированных к холоду, уменьшилось, а количество видов, адаптированных к теплу, увеличилось [i]. В среднем большинство видов поднялось в гору. Эти сдвиги оказали противоположное влияние на видовое богатство флор вершин в горных регионах с умеренно-северным климатом (в среднем +3,9 вида) и средиземноморских горных регионах (-1,4 вида) [ii]. Данные из Швейцарии, собранные в диапазоне высот 2 500 м за короткий период в восемь лет (2003–2010 гг.), Выявили значительные сдвиги в сообществах сосудистых растений в сторону теплолюбивых видов на более низких высотах. Однако скорость изменений сообщества уменьшалась с высотой [iii].Есть еще одно свидетельство увеличения ареала распространения некоторых видов растений из-за изменения климата [iv].

Распространение многих наземных животных в последнее время переместилось на более высокие высоты. В Великобритании распространение пауков, жужелиц, бабочек, кузнечиков и их союзников сместилось на более высокие высоты со средней скоростью 11 м за десятилетие и на более высокие широты со скоростью 17 км за десятилетие, но со значительной изменчивостью по горизонтали и высоте. внутри таксономических групп [v].Эти сдвиги диапазона частично объясняются наблюдаемыми изменениями климатических условий, но землепользование и другие изменения окружающей среды также играют роль [vi]. Исследование в Нидерландах, охватывающее период с 1932 по 2004 год, показало, что половина исследованных видов птиц зимовали значительно ближе к месту их размножения, чем в прошлом, скорее всего, из-за более теплых зим [vii]. Анализ долгосрочных тенденций 110 обычных гнездящихся птиц по всей Европе (1980–2005 гг., 20 стран) показал, что виды с самыми низкими тепловыми максимумами показали наиболее резкие тенденции к снижению численности [viii].Другими словами, адаптированные к холоду виды быстрее всего теряют территорию.

Наблюдения за большинством видов показывают расширение на переднем крае (т. Е. За счет расширения ареала к северу и / или вверх), тогда как свидетельств сокращения на заднем крае (т. Е. На южных окраинах) меньше. Однако шмели, которые являются важным опылителем сельскохозяйственных и природных экосистем, в последние десятилетия по-разному отреагировали на наблюдаемое потепление. Они пострадали от сильного сокращения ареала на своих южных окраинах до 300 км в южной Европе в течение последних 40 лет, но не смогли расшириться на север, что привело к значительному сжатию их ареала [ix].Индекс температуры сообщества (CTI) — это мера скорости изменения состава сообщества в ответ на изменение температуры. По мере увеличения CTI сообщества бабочек все больше состоят из видов, связанных с более высокими температурами. Например, CTI сообществ бабочек по всей Европе увеличивался на 0,14 ° C за десятилетие с 1970 по 2007 год. Однако температура повышалась на 0,39 ° C за десятилетие за тот же период, то есть почти в три раза быстрее, чем у сообщества бабочек. мог двигаться на север [x].Вывод о том, что перемещение видов животных не может идти в ногу с изменением климата, был подтвержден в анализе CTI нескольких тысяч местных сообществ птиц и бабочек по всей Европе (см. Рисунок 1) [xi].

Всестороннее обзорное исследование земноводных и рептилий показало, что 20 из 21 вида земноводных и четыре из пяти видов рептилий, оцененных в Европе, уже пострадали от изменения климата. Сообщенные эффекты были отрицательными, в основном из-за сокращения популяции, уменьшения пригодности среды обитания и уменьшения выживаемости и размеров ареала более чем в 90% случаев для земноводных и более чем в 60% для рептилий [xii].Обзорное исследование уток (Anatidae), которые являются основными элементами биоразнообразия водно-болотных угодий, сообщает об изменениях в ареале распространения и фенологии зимой. Тем не менее, фенологическое несоответствие между периодами пиковой потребности в энергии для молодняка и пиковой сезонной доступностью пищи в отношении уток не было обнаружено [xiii].

Вклад Арктики в глобальное биоразнообразие является значительным, поскольку регион поддерживает глобально значимые популяции птиц, млекопитающих и рыб. Индекс тенденций развития арктических видов (ASTI) отслеживает тенденции у 306 арктических видов.Анализ ASTI за 34 года (1970–2004 гг.) Показал, что численность позвоночных животных высокой Арктики снизилась на 26%, тогда как численность позвоночных животных низкой Арктики увеличилась. Субарктические виды не демонстрировали тенденции в течение всего периода времени, но, похоже, с середины 1980-х годов их количество сократилось [xiv].

Есть некоторые свидетельства того, что изменение климата уже сыграло роль в распространении чужеродных видов животных в Европе.

Прогнозируется, что наблюдаемое движение многих видов растений и животных в северном и восходящем направлениях продолжится и в текущем столетии.Эндемичные виды, находящиеся под угрозой исчезновения, с особыми требованиями экотопа или с небольшим ареалом распространения, как правило, будут подвергаться наибольшему риску, особенно если они сталкиваются с миграционными барьерами [xv].

Модельное исследование, включающее 150 видов высокогорных растений в Европейских Альпах, прогнозирует сокращение среднего размера ареала на 44–50% к концу 21 века [xvi]. Оценка воздействия изменения климата на 2 632 вида растений на всех основных горных хребтах Европы в рамках четырех будущих климатических сценариев прогнозирует, что потеря среды обитания к 2070–2100 гг. Будет более значительной для видов, распространенных на более высоких высотах [xvii].Согласно прогнозам, в зависимости от климатического сценария до 36–55% видов альпийских растений, 31–51% видов субальпийских растений и 19–46% видов горных растений потеряют более 80% подходящей среды обитания. Тем не менее, в более мелком масштабе неоднородность микроклимата может позволить видам выживать в условиях изменения климата в так называемых микроклиматических рефугиумах [xviii]. Общеевропейское исследование устойчивости 856 видов растений к изменению климата показало, что средняя стабильная площадь видов значительно уменьшается в средиземноморских кустарниках, пастбищах и теплых смешанных лесах [xix].Ожидается, что скорость изменения климата превысит способность многих видов растений к миграции, особенно потому, что фрагментация ландшафта может ограничивать перемещение [xx]. Недавнее исследование проанализировало вероятные сдвиги в распределении 3 048 растений и животных в Англии. Из этих видов 640 (21%) были отнесены к группе высокого риска из-за потери значительной части их нынешнего ареала в результате повышения глобальных температур на 2 ° C [xxi].

Животные обычно обладают большей способностью, чем растения, избегать неблагоприятных климатических условий из-за их большей мобильности, но они также подвержены влиянию изменения климата.Исследование, основанное на моделировании биоклиматической оболочки для 120 местных наземных европейских млекопитающих при двух климатических сценариях, показало, что 1% или 5–9% европейских млекопитающих рискуют исчезнуть [xxii]. Другое исследование моделировало филогенетическое разнообразие растений, птиц и млекопитающих в ансамбле прогнозов на 2020, 2050 и 2080 годы [xxiii]. Результаты показывают, что дерево жизни подвергается гомогенизации на всем континенте в результате сокращения филогенетического разнообразия в южной Европе (где иммиграция из северной Африки не рассматривалась) и роста в высоких широтах и ​​высотах.Ограниченная способность к расселению многих рептилий, земноводных и бабочек в сочетании с фрагментацией местообитаний с большой вероятностью приведет к сокращению и изоляции ареалов многих из этих видов [xxiv]. Исследование воздействия прогнозируемого изменения климата на 181 наземное млекопитающее в Средиземноморском регионе прогнозировало среднее сокращение ареалов видов от 11 до 45%, в зависимости от климатического сценария и предположений относительно расселения [xxv]. Согласно сценарию потепления на 3 ° C выше доиндустриального уровня к 2100 году ареалы гнездящихся европейских птиц сместятся примерно на 550 км к северо-востоку, в результате чего средний размер ареалов сократится на 20%.Согласно прогнозам, наибольшие потери ареала обитания понесут арктические, субарктические и некоторые иберийские виды [xxvi].

Всесторонняя оценка смоделировала текущую климатическую нишу и будущие климатически подходящие условия для почти всех европейских видов шмелей на основе более одного миллиона записей из проекта STEP и трех сценариев изменения климата на 2050 и 2100 годы (см. Рисунок 2). Число видов, находящихся на грани исчезновения к 2100 году, колеблется от трех (5% оцененных видов) при самом низком климатическом сценарии до 25 (45% видов) при наивысшем сценарии; при самом высоком сценарии 53 из 56 оцененных видов (95%) потеряют основную часть подходящей среды обитания [xxvii]. Риск воздействия экстремальных климатических условий был исследован с использованием результатов четырех моделей глобальной циркуляции и трех сценариев выбросов. Всего смоделировано 1149 видов (104 земноводных, 248 рептилий, 288 млекопитающих и 509 гнездящихся птиц). Результаты показали, что на основные горячие точки биоразнообразия наземных позвоночных может оказать значительное влияние изменение климата, с региональной горячей точкой в ​​Средиземном море [xxviii].

В Арктике и субарктике более теплые и влажные условия будущего позволят значительному числу млекопитающих, рептилий, земноводных и птиц расширить свой ареал распространения.Однако ожидается, что различные виды (особенно специалисты по средам обитания) со временем сократят свой ареал. Кроме того, прогнозируется, что ряд новых видов сможет вторгнуться в регион, изменяя состав сообщества и биотические взаимодействия способами, которые трудно предвидеть [xxix].

По мере изменения климатических условий в некоторых районах Европы они могут стать более благоприятными для акклиматизации и выживания чужеродных видов, что сделает местные виды, сообщества и экосистемы более уязвимыми [xxx]. С другой стороны, изменение климата может также предложить некоторые возможности для борьбы с чужеродными видами, которые, по прогнозам, пострадают от изменения климата. В то время как некоторые компоненты глобальных изменений, такие как повышение уровня CO ₂ , обычно способствуют вторжению, другие компоненты, такие как изменение температуры и осадки, могут способствовать или препятствовать вторжению растений. Следовательно, в некоторых случаях изменение климата может предложить беспрецедентные возможности для восстановления распространения видов.

[i] Майкл Готфрид и др., «Реакция горной растительности на изменение климата в масштабах всего континента», Nature Climate Change 2, no. 2 (февраль 2012 г.): 111–15, DOI: 10.1038 / nclimate1329.

[ii] Харальд Паули и др., «Недавние изменения разнообразия растений на горных вершинах Европы», Science 336, no. 6079 (20 апреля 2012 г.): 353–55, DOI: 10.1126 / science.1219033.

[iii] Т. Рот, М. Платтнер и В. Амрейн, «Растения, птицы и бабочки: краткосрочные реакции сообществ видов на потепление климата, различающиеся в зависимости от таксона и высоты», PLoS ONE 9, no.1 (2014): e82490, DOI: 10.1371 / journal.pone.0082490.

[iv] С. Бергер и др., «Биоклиматические пределы и сдвиги ареала холодостойких вечнозеленых широколистных видов на северной границе их распространения в Европе», Phytocoenologia 37, no. 3–4 (2007): 523–539, DOI: 10.1127 / 0340-269X / 2007 / 0037-0523; G.R. Walther et al., «Palms Tracking Climate Change», Global Ecology and Biogeography 16, no. 6 (2007): 801–809, DOI: 10.1111 / j.1466-8238.2007.00328.x; С. Помпе и др., «Modellierung Der Auswirkungen Des Klimawandels Auf Die Flora Und Vegetation in Deutschland», BfN-Skripten 304 (Бонн: Bundesamt für Naturschutz, 2011), http: // www.bfn.de/fileadmin/MDB/documents/service/skript304.pdf.

[v] И-Чинг Чен и др., «Быстрые смещения ареалов видов, связанные с высокими уровнями потепления климата», Science 333, no. 6045 (19 августа 2011 г.): 1024–26, DOI: 10.1126 / science.1206432.

[vi] О. Швайгер и др., «Множественные стрессоры на биотические взаимодействия: как изменение климата и чужеродные виды взаимодействуют, чтобы повлиять на опыление», Biological Reviews 85, no. 4 (2010): 777–795, DOI: 10.1111 / j.1469-185X.2010.00125.x; O. Schweiger et al., «Увеличение несоответствия ареалов взаимодействующих видов в условиях глобальных изменений связано с их экологическими характеристиками», Global Ecology and Biogeography 21, no. 1 (2012): 88–99, DOI: 10.1111 / j.1466-8238.2010.00607.x.

[vii] Марсель Е. Виссер и др., «Изменение климата ведет к уменьшению расстояний миграции птиц», Global Change Biology 15, no. 8 (1 августа 2009 г.): 1859–65, DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2009.01865.x.

[viii] FRÉDÉRIC Jiguet et al., «Популяционные тенденции европейских обыкновенных птиц предсказываются характеристиками их климатической ниши», Global Change Biology 16, no.2 (1 февраля 2010 г. ): 497–505, DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2009.01963.x.

[ix] Джереми Т. Керр и др., «Воздействие изменения климата на шмелей сходится на разных континентах», Science 349, no. 6244 (7 октября 2015 г.): 177–80, DOI: 10.1126 / science.aaa7031.

[x] C.A.M. van Swaay et al., «Мониторинг бабочек в Европе: методы, применения и перспективы», Biodiversity and Conservation 17, no. 14 (2008): 3455–3469, DOI: 10.1007 / s10531-008-9491-4.

[xi] Винсент Девиктор и др., «Различия в климатических долгах птиц и бабочек в континентальном масштабе», Nature Climate Change 2, no. 2 (февраль 2012 г.): 121–24, DOI: 10.1038 / nclimate1347.

[xii] Maiken Winter et al., «Закономерности и систематические ошибки в исследованиях изменения климата на земноводных и рептилиях: систематический обзор», Royal Society Open Science 3, no. 9 (1 сентября 2016 г.): 160158, DOI: 10.1098 / rsos.160158.

[xiii] Matthieu Guillemain et al., «Влияние изменения климата на европейских уток: что мы знаем и что нам нужно знать?», Wildlife Biology 19, no. 4 (декабрь 2013 г.): 404–19, DOI: 10.2981 / 12–118.

[xiv] Л. МакРэй и др., «Индекс тенденций в отношении арктических видов 2010: отслеживание тенденций в дикой природе Арктики», Отчет CAFF CBMP (Акурейри: Международный секретариат CAFF, 2010 г.), http://library.arcticportal.org/1306/ 1 / asti_report_april_20_low_res.pdf.

[xv] Т. Дирнбёк, Ф. Эссл и В. Рабич, «Непропорциональный риск потери среды обитания высокогорных эндемичных видов в условиях изменения климата», Global Change Biology 17, no. 2 (2011): 990–996, DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2010.02266.x.

[xvi] Стефан Дуллингер и др., «Долг за исчезновение высокогорных растений в условиях изменения климата в XXI веке», Nature Climate Change 2, no. 8 (6 мая 2012 г.): 619–22, DOI: 10.1038 / nclimate1514.

[xvii] Робин Энглер и др., «Изменение климата в 21 веке неравномерно угрожает горной флоре Европы», Global Change Biology 17, no. 7 (1 июля 2011 г.): 2330–41, DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2010.02393. x.

[xviii] Д. Шеррер и К. Кёрнер, «Топографически контролируемая термическая дифференциация среды обитания защищает разнообразие альпийских растений от потепления климата», Journal of Biogeography 38, no.2 (2011): 406–16, DOI: 10.1111 / j.1365-2699.2010.02407.x.

[xix] Роб Алкемад, Мишель Баккенес и Бас Эйкхаут, «К общей взаимосвязи между изменением климата и биоразнообразием: пример для видов растений в Европе», Regional Environmental Change 11 (1 марта 2011 г.): 143–50, doi: 10.1007 / s10113-010-0161-1.

[xx] Элиан С. Мейер и др., «Климат, конкуренция и взаимосвязь влияют на будущую миграцию и ареалы европейских деревьев», Глобальная экология и биогеография 21, вып.2 (февраль 2012 г.): 164–78, DOI: 10.1111 / j.1466-8238.2011.00669.x.

[xxi] Дж. В. Пирс-Хиггинс и др., «Исследования по оценке рисков и возможностей для видов в Англии в результате изменения климата», Natural England Commissioned Reports (Лондон: Natural England, 2015), http: // Publications. naturalengland.org.uk/publication/4674414199177216.

[xxii] Ирина Левинская и др., «Потенциальные воздействия изменения климата на распределение и модели разнообразия европейских млекопитающих», Биоразнообразие и сохранение 16, вып.13 (6 июня 2007 г.): 3803–16, DOI: 10.1007 / s10531-007-9181-7.

[xxiii] W. Thuiller et al., «Последствия изменения климата на древе жизни в Европе», Nature 470, no. 7335 (2011): 531–534, DOI: 10.1038 / nature09705.

[xxiv] М. Б. Араужо, В. Туиллер и Р. Г. Пирсон, «Потепление климата и сокращение численности земноводных и рептилий в Европе», Journal of Biogeography 33, no. 10 (1 октября 2006 г.): 1712–28, DOI: 10.1111 / j.1365-2699.2006.01482.x; Р. Хиклинг и др., «Распределение широкого диапазона таксономических групп расширяется в сторону полюсов», Global Change Biology 12, no.3 (2006): 450–455, DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2006.01116.x; Дж. Сеттеле и др., «Атлас климатических рисков европейских бабочек», Biorisk 1 — Special Issue (София: Pensoft, 2008), http://www. pensoft.net/journals/biorisk/article/568/.

[xxv] Луиджи Майорано и др., «Будущее наземных млекопитающих в Средиземноморском бассейне в условиях изменения климата», Философские труды Королевского общества B: Биологические науки 366, вып. 1578 (27 сентября 2011 г.): 2681–92, DOI: 10.1098 / rstb.2011.0121.

[xxvi] Брайан Хантли и др., «Возможное воздействие климатических изменений на европейских гнездящихся птиц», PLoS ONE 3, no. 1 (16 января 2008 г.): e1439, doi: 10.1371 / journal.pone.0001439.

[xxvii] Пьер Расмонт и др., «Атлас климатических рисков и распространения европейских шмелей», BioRisk 10 (18 февраля 2015 г.): 1–236, doi: 10.3897 / biorisk.10.4749.

[xxviii] Луиджи Майорано и др., «Угрозы климатическим изменениям для очагов наземных позвоночных в Европе», PLoS ONE 8, no. 9 (16 сентября 2013 г.): e74989, doi: 10.1371 / journal.pone.0074989.

[xxix] Анушка Р. Хоф, Роланд Янссон и Кристер Нильссон, «Изменение климата в будущем принесет пользу неспециализированным млекопитающим в (под) Арктике», PLOS ONE 7, no. 12 (20 декабря 2012 г.): e52574, doi: 10.1371 / journal.pone.0052574.

[xxx] EC, «LIFE и инвазивные чужеродные виды» (Люксембург: Европейская комиссия (DG ENV), LIFE Nature, 2014).

Деятельность человека оказывает противоположное влияние на распространение узкодисперсных и широко распространенных видов растений в Китае.

Значение

Деятельность человека может приводить к сокращению и расширению ареала обоих видов.Предполагается, что на реакцию видов на деятельность человека влияет размер их географического ареала. Здесь мы проверяем идею о том, что антропогенное воздействие вызывает сокращение ареала обитания мелких видов, но способствует расширению ареала обычных видов, используя данные о распространении 9701 растения по всему Китаю, чтобы изучить взаимосвязь деятельности человека и степени, в которой виды восполняют свой климатический потенциал. диапазоны. Мы обнаружили, что узкодисперсные и широко распространенные виды действительно демонстрировали противоположные реакции на деятельность человека, при этом их ареал, заполняемый под влиянием человека, уменьшался и увеличивался соответственно. Эти данные свидетельствуют о том, что деятельность человека привела к сокращению ареалов узкодиапазонных видов, но расширила ареалы широко распространенных видов, что привело к биотической гомогенизации по всему Китаю.

Abstract

Деятельность человека сформировала крупномасштабное распространение многих видов, приводя как к сокращению, так и к расширению ареала. Виды естественным образом различаются по размеру ареала, при этом мелкие виды сосредоточены в определенных географических районах и потенциально отличаются с экологической точки зрения от широко распространенных видов.Следовательно, реакция видов на деятельность человека может зависеть от размеров их географического ареала, но если и как это произойдет, неизвестно. Здесь мы используем всеобъемлющую базу данных о распространении и моделирование распространения видов, чтобы изучить, повлияла ли и как деятельность человека на то, в какой степени 9 701 сосудистое растение заполняют свои ареалы климатического потенциала в Китае. Мы обнаружили, что виды с узким ареалом имеют более низкое заполнение ареала, а широко распространенные виды имеют более высокое заполнение ареала в юго-восточной части Китая, где преобладает человек, по сравнению с их аналогами, распространенными в менее подверженной влиянию человека северо-западной части.Различия в заполнении ареала между видами и пространством тесно связаны с показателями человеческой деятельности (плотность населения, человеческий след и доля пахотных земель) даже после учета альтернативных факторов. Важно отметить, что виды с узким диапазоном и широко распространенные виды показывают отрицательную и положительную взаимосвязь заполнения диапазона с этими человеческими показателями, соответственно. Наши результаты показывают, что флоры подвергаются риску биотической гомогенизации в результате антропогенной деятельности, когда узкодисперсные виды заменяются широко распространенными видами.Поскольку виды, обитающие в узком диапазоне, более многочисленны, чем широко распространенные в природе, негативные последствия деятельности человека будут преобладать. Наши результаты подчеркивают важность создания большего количества охраняемых территорий и зон с сокращением антропогенной деятельности для защиты богатой флоры Китая.

Биоразнообразие важно само по себе, а также для общества, поскольку оно обеспечивает множество экосистемных услуг, от многочисленных продуктов и регулирования климата до культурных и даже психологических благ (1).Однако деятельность человека сильно повлияла не только на местное биоразнообразие, но и на крупномасштабное распространение видов, с усилением воздействия на протяжении последних столетий и десятилетий из-за экспоненциального увеличения численности населения, потребления ресурсов и технологических возможностей (2, 3) . Следовательно, существует растущая потребность в понимании воздействия деятельности человека на распределение видов, например, с точки зрения риска исчезновения (3⇓⇓⇓ – 7).

Антропогенная деятельность может приводить к сокращению и расширению ареалов обоих видов.Многие виды потеряли значительные ареалы распространения из-за интенсификации землепользования и связанной с этим утраты местообитаний, а также других видов деятельности человека (3, 4, 8), при этом значительное их количество даже вымерло во всем мире (6, 7). Около 20% видов растений в мире считаются находящимися под угрозой исчезновения (9). Деятельность человека также привела к расширению ареала многих других видов, примером чего является распространение чужеродных видов, которому способствует глобальный перенос (10). Тем не менее, многие местные виды в регионе также испытали увеличение ареала из-за расселения, опосредованного человеком, и способности процветать в антропогенных ландшафтах (11).Эти противоположные процессы, сокращение и расширение ареала, объединяются, чтобы вызвать биотическую гомогенизацию, когда биотические сообщества становятся более схожими в таксономическом отношении из-за потери редких и отличных видов («проигравшие») и экспансии чужеродных или общих местных видов («победители» ) (12, 13). Было показано, что биотическая гомогенизация является обычным результатом интенсификации землепользования и нарушения человеком (11, 14).

Виды естественно различаются по размеру ареала, при этом мелкие виды сосредоточены в определенных географических районах и потенциально отличаются в экологическом отношении от широко распространенных видов (15), например, имея более специализированные требования к среде обитания (16). В мире, где доминируют люди, узкодисперсные специализированные виды с большей вероятностью окажутся в проигрыше, тогда как широко распространенные универсальные виды должны иметь более высокую вероятность оказаться в выигрыше (13). Сравнивая атласы распространения 736 видов растений в Великобритании и Эстонии, обследованных за 2 периода с интервалом около 30 лет, Laanisto et al. (4) обнаружили, что те виды с меньшими размерами ареалов при первом обследовании потеряли большую часть своих ареалов. Было также обнаружено, что более специализированные виды птиц во Франции более негативно реагируют на нарушение ландшафта и фрагментацию (17).И наоборот, в сильно нарушенных атлантических тропических лесах Бразилии древесные породы, встречающиеся все чаще в период до 1980 г. и после 1980 г., имеют тенденцию к широкому распространению (11). Также было показано, что вероятность натурализации вида за пределами его естественного ареала положительно связана с размером его естественного ареала и ареалом обитания (18, 19). Тем не менее, хотя ясно, что реакция видов на деятельность человека может зависеть от размера их географического ареала, если и как это происходит, все еще плохо изучено.

Хотя на распространение видов может влиять деятельность человека, их распространение в широких масштабах в первую очередь определяется современным климатом и их способностью к расселению (20). В частности, экологическая ниша вида и климатические условия на поверхности Земли определяют его потенциальные районы распространения. Однако эти потенциальные диапазоны часто не полностью заняты из-за ограничения распространения, а также биотических взаимодействий (21, 22). Следовательно, реализованные ареалы видов часто находятся в неравновесном состоянии с текущим климатом, заполняя ограниченную часть их ареалов климатического потенциала.Например, установлено, что европейские древесные породы в совокупности занимают 38% своего потенциального ареала, что в значительной степени может быть связано с ограничением расселения после ледникового периода (23). Степень равновесия ареала с климатом, определяемая природными факторами, может быть искажена деятельностью человека. Заполнение ареала (RF; отношение реализованного / потенциального размера ареала) видов в регионе может увеличиваться или уменьшаться из-за антропогенной деятельности. В восточной части Северной Америки было показано, что распространение нескольких видов деревьев связано с поселениями коренных американцев, при этом вероятность их присутствия увеличивалась или уменьшалась вблизи деревень и троп (24), что, вероятно, привело к увеличению или уменьшению RF.

Китай — одна из самых богатых видами стран, по последним оценкам, около 36 000 сосудистых растений, благодаря его разнообразным экологическим характеристикам и уникальной истории эволюции (25, 26). Однако в последнем Красном списке высших растений Китая 3879 видов, или 11% оцененных видов, были определены как находящиеся под угрозой исчезновения (27). Китай в целом страдал от высокого антропогенного давления в течение нескольких тысячелетий (28, 29). Из-за отсутствия обширных исторических данных о распространении растений в Китае, как и в большинстве регионов мира, до сих пор ни одно исследование не давало прямой оценки воздействия человека на распространение многих видов растений в национальном масштабе.Несмотря на большую численность населения в Китае, существует четкая дифференциация в национальном масштабе в плотности населения (HPD), при этом большинство людей, живущих в юго-восточной и северо-западной частях, гораздо менее заселены (рис. 1 A ). Две части примерно разделены прямой линией, известной как линия Ху Хуаньюн (HHL), простирающейся от города Хэйхэ (провинция Хэйлунцзян) до уезда Тэнчун (провинция Юньнань) (30). Юго-восточная часть занимает всего 43% площади суши Китая, но здесь проживает 94% всего населения страны.Сравнение этих двух регионов дает возможность исследовать влияние человека на распространение растений в больших масштабах при адекватном контроле экологических различий, при этом менее интенсивно заселенная северо-западная часть обеспечивает исходный уровень, в котором виды заполняют свои потенциальные ареалы в относительно естественных условиях.

Воздействие человека на наполнение видового ареала сосудистых растений Китая. ( A ) HPD по Китаю с разрешением 20 × 20 км. Пунктирной линией обозначена линия Ху Хуаньюн, разделяющая Китай на северо-западную и юго-восточную части.Ячейки сети с низким и высоким HPD (классифицированные по медиане, 13,5 человек на квадратный километр) разделены черными контурами. ( B ) Гистограмма заполнения видового ареала. Синим и зеленым цветом показаны виды, у которых> 80% ареалов находится в юго-восточной или северо-западной частях, соответственно, а желтым показаны остальные виды. Красная вертикальная пунктирная линия показывает медианное значение заполнения диапазона. ( C ) Сравнение заполнения ареалов между северо-западными и юго-восточными видами в пределах 30% видов с наиболее узким ареалом (≤1145 ячеек сетки) и 30% видов с наиболее широким ареалом (≥2 475 ячеек сетки).Цифры над диаграммой показывают количество видов в каждой категории. *** P <0,001. ( D ) Контурный график, показывающий влияние взаимодействия между HPD и размером ареала на заполнение ареала видов. Заполнение диапазона на графике — это значения, предсказанные моделью бета-регрессии, при сохранении других предикторов в качестве их средних наблюдаемых значений.

Здесь мы собрали данные о распределении по Китаю с разрешением 20 × 20 км для 9 701 вида сосудистых растений и оценили диапазоны климатического потенциала каждого вида с использованием моделей распределения видов (SDM).Затем мы рассчитали RF каждого вида, наложив его потенциальный диапазон на его наблюдаемый диапазон. Затем было проведено сравнение РФ между видами, которые в основном были распространены в северо-западной или юго-восточной части Китая. Мы также рассчитали географические закономерности среднего RF для ячейки сетки (MRF), а именно среднего RF для видов, встречающихся в каждой ячейке сетки 200 × 200 км. Затем было смоделировано изменение РФ по видам и пространству на основе трех показателей деятельности человека (HPD; человеческий след, HFP; доля пахотных земель, пахотных земель) и других потенциальных детерминант, таких как топография, текущий климат и четвертичное изменение климата. Чтобы оценить, зависит ли реакция видов на деятельность человека размером их географического ареала, мы проверили эффект взаимодействия между размером ареала и факторами воздействия человека, а также провели анализ для 30% самых узких и 30% самых широких диапазонов. виды соответственно. Мы предполагаем, что 1) РФ у видов с узким ареалом снижается, в то время как РФ у широко распространенных видов увеличивается в юго-восточном Китае из-за интенсивного антропогенного влияния; и 2) вариации RF между видами и пространством сильно связаны с деятельностью человека, даже после учета альтернативных факторов, с отрицательными отношениями для узкодиапазонных видов, но положительными отношениями для широко распространенных видов.

Результаты

Заполнение ареала по видам.

Используя ансамбль SDM, мы подсчитали, что виды занимают значительную часть своего климатического потенциального диапазона (Рис. 1 B ). Среднее значение RF составило 75,4%, а среднее значение — 73,4% (стандартное отклонение 15,7%). Было обнаружено 870 видов (9,0% от общего числа) с РФ менее 50%. Виды, находящиеся под угрозой, имели значительно более низкий RF (медиана 66,1%), чем виды, не находящиеся под угрозой (медиана 75,5%; SI Приложение , рис. S1).

В целом виды с более чем 80% ареалов ареала либо в северо-западном, либо в юго-восточном Китае заполнили аналогичный процент своих потенциальных ареалов со средним значением 74.2 и 76,2% соответственно (рис. 1 Б ). Однако узкодиапазонные и широко распространенные виды показали противоположные различия в РФ между северо-западными и юго-восточными видами. Юго-восточные виды имели более низкий RF, чем северо-западные виды для 30% видов с наиболее узким ареалом, но более высокие RF для 30% видов с наиболее широким ареалом (рис. 1 C ), что соответствует влиянию деятельности человека, зависящему от размера ареала. Вышеупомянутые результаты были подтверждены моделями бета-регрессии с учетом нескольких независимых переменных (Таблица 1 и SI Приложение , Таблицы S1 и S2), поскольку термин взаимодействия между человеческим воздействием и размером диапазона был положительным и больше, чем влияние человека. Эффект, указывающий на то, что деятельность человека оказывает негативное влияние на ограниченные виды, но положительно влияет на широко распространенные виды (рис.1 D , таблица 1, и SI, приложение , таблицы S1 и S2).

Бета-регрессия заполнения ареала видов в сравнении с независимыми переменными

Модели заполнения географических ареалов.

MRF решетчатых клеток всех, узкодиапазонных и широко распространенных видов демонстрирует сильные и отчетливые пространственные паттерны (рис. 2). Учитывая все виды, высокий MRF в основном наблюдался в юго-восточном Китае, тогда как низкий MRF наблюдался на северо-западе, с широко распространенными видами, показывающими аналогичную пространственную структуру.Однако узкодисперсные виды демонстрировали дивергентную картину, при этом высокая MRF в основном наблюдалась в северо-западном Китае. Паттерны MRF ячеек сетки отличались от географических паттернов наблюдаемых и потенциальных размеров диапазона, где большие размеры обычно наблюдались в более высоких широтах ( SI Приложение , рис. S2), показывая, что паттерны в RF не были просто обусловлено изменением размера диапазона. Эта независимость была также подтверждена географическими паттернами в средней ячейке сетки остатков RF видов после контроля размера диапазона, поскольку они сильно коррелировали с соответствующими паттернами MRF ( r = 0 по Пирсону.997 и 0,966 для узкодисперсных и широко распространенных видов соответственно; SI Приложение , рис. S3).

Географические закономерности заполнения среднего ареала ячеек сетки для всех видов ( A ), 30% видов с наиболее узким ареалом ( B ) и 30% видов с наиболее широким ареалом ( C ). Ячейки сетки без данных отображаются серым цветом.

Как простой регрессионный, так и множественный регрессионный анализ показали, что географические закономерности MRF имеют сильную связь с деятельностью человека, которая даже сопоставима или сильнее, чем с природными факторами, такими как топография, текущий климат и изменение палеоклимата (рис. 3, Таблица 2, и SI Приложение , Рис. S4 и Таблицы S3 – S5). Однако, что касается анализа на уровне видов, деятельность человека оказала противоположное влияние на узкодисперсные и широко распространенные виды, при этом их MRF уменьшается и увеличивается с интенсивностью деятельности человека, соответственно (Рис. 3 и SI Приложение , Рис. S4 ). Для видов с узким диапазоном значений человеческие факторы воздействия имели самую сильную связь с MRF среди объясняющих переменных. На широко распространенные виды антропогенные факторы оказали сильное и положительное влияние, но более слабые, чем нынешний климат.Соотношения для всех видов были аналогичны таковым для широко распространенных видов.

Взаимосвязи между заполнением среднего ареала ячеек сетки и HPD для всех видов ( A ), 30% видов с наиболее узким ареалом ( B ) и 30% видов с наиболее широким ареалом ( С ). Линии построены с помощью простых линейных регрессий. HPD преобразовано в log ₁₀ .

Множественные линейные регрессии среднего ареала заполнения ячеек сетки для всех видов, 30% видов с наиболее узким ареалом и 30% видов с наиболее широким ареалом в зависимости от независимых переменных и выбранных пространственных фильтров на основе собственных векторов

Обсуждение

Наши результаты показывают, что распространение сосудистых растений в регионах Китая с преобладанием человека в значительной степени определяется антропогенной деятельностью, при этом узкодисперсные и широко распространенные виды испытывают сокращение и расширение ареала соответственно.Более низкий RF для видов с узким диапазоном и более высокие значения для широко распространенных видов на юго-востоке, где преобладает человек, по сравнению с их аналогами на менее интенсивно заселенном северо-западе, можно, по крайней мере частично, отнести к деятельности человека. Влияние человека на распространение растений дополнительно подтверждается прочной связью между географическими моделями MRF ячеек сетки и деятельностью человека как для узкодисперсных, так и для широко распространенных видов, даже после учета топографии, текущего климата, палеоклимата и пространственной автокорреляции.

Хотя условия окружающей среды в исследуемых регионах различаются, сильная связь между РФ и видами, и космосом, и деятельностью человека сохраняется даже после учета основных экологических различий. Кроме того, RF-паттерны и ассоциации с деятельностью человека были последовательными для основных форм и порядков роста растений, показывая, что контрастирующие RF-паттерны регионов не могут быть объяснены различиями в функциональном или филогенетическом составе. Противоположные реакции узкодисперсных и широко распространенных растений на антропогенную деятельность могут быть связаны с их различной чувствительностью к изменению среды обитания, вызванному деятельностью человека.Узконаправленные виды могут быть более уязвимы к изменениям в землепользовании и, как правило, исключаются из нарушенных местообитаний (31, 32). Например, в сообществах эпифитов в молодых вторичных лесах в Эквадоре преобладают виды с более широкими географическими ареалами и более широкими экологическими нишами по сравнению с видами в девственных лесах (32). Кроме того, недавнее глобальное исследование с использованием нескольких кладок обнаружило более широко распространенные виды в сообществах в нарушенных местообитаниях по сравнению с естественными местообитаниями, а также увеличило численность широко распространенных видов, но снизило численность видов с узким диапазоном (31).Вероятно, это связано с тем, что условия окружающей среды в нарушенных местообитаниях не переносятся многими специализированными видами (32). Кроме того, виды деревьев-победителей в контексте вмешательства человека чрезмерно представлены видами-первопроходцами из-за их высокой способности прижиться в нарушенных местообитаниях (11). Эти виды-пионеры обычно имеют более крупные ареалы (15). Кроме того, опосредованное человеком распространение полезных растений может избирательно нацеливаться на широко распространенные виды из-за таких факторов, как узнаваемость и доступность.Недавнее исследование пальм в Южной Америке действительно показало, что широко распространенные виды используются людьми преимущественно по сравнению с видами, обитающими в узком диапазоне (33).

Хотя широко распространено мнение о том, что реализованные ареалы видов часто находятся в неравновесном состоянии с современным климатом, существует немного исследований, изучающих степень, в которой виды заполняют свои климатические потенциальные ареалы, и лежащие в основе детерминанты (23). Установлено, что для РФ важное значение имеет ограничение послемедникового расселения и способность к расселению видов (23, 34, 35).Наши результаты показали, что помимо этих природных факторов важную роль может сыграть и деятельность человека. Это показывает, что показатель RF полезен при оценке антропогенного воздействия на крупномасштабное распространение видов. Мы действительно обнаружили, что виды растений, находящиеся под угрозой исчезновения в Китае, имеют более низкий RF, чем виды, не находящиеся под угрозой ( SI Приложение , рис. S1 A ). Несмотря на то, что Китай пострадал от высокого, но неоднородного антропогенного давления, дескрипторы деятельности человека объясняли лишь ограниченное разнообразие видов древесных растений в Китае, которое, напротив, в основном связано с климатом (36).Поскольку РФ учитывает текущий климат через возможные диапазоны, влияние человека становится более очевидным в географических структурах РФ. Из-за ограниченной доступности данных о временном распределении влияние человека на распространение растений в больших масштабах не исследовалось часто (4). Подход RF, используемый в этом исследовании, обеспечивает возможный способ оценки антропогенного воздействия на ареалы для многих видов без данных о динамическом распределении, но с хорошим охватом с точки зрения данных о распространении.

Размер ареала видов широко используется для оценки риска исчезновения видов (37). Общая идея состоит в том, что виды с узким диапазоном распространения имеют более высокий риск исчезновения при стохастических угрозах из-за их небольших ареалов распространения (38). В дополнение, наши результаты предполагают, что виды с узким диапазоном более чувствительны к антропогенной деятельности, таким образом, с большей вероятностью будут проигравшими видами. Наши результаты подчеркивают важность узкодисперсных видов в оценке пространственных закономерностей риска исчезновения и принятии решений относительно приоритетных природоохранных зон.Поскольку широко распространенные виды вносят непропорционально больше данных о распределении, узкодисперсные виды недостаточно представлены в общих моделях сводных биологических показателей, таких как видовое богатство (39) или MRF по сетке. Для обеспечения репрезентативности при оценке приоритетных территорий для сохранения следует особо учитывать особенности биоразнообразия узкодисперсных видов.

В этом исследовании мы не рассматривали взаимодействия видов, почвенные и другие неклиматические факторы окружающей среды, которые могут повлиять на распространение растений.Мы отмечаем, что объем и содержание этого исследования выходят за рамки масштабной области, где эти факторы обычно ограничивают диапазон растений (20). Кроме того, это исследование было сосредоточено на контрастах РФ между разными регионами, а не на абсолютных значениях. Из-за широко распространенной гористой местности в Китае средние климатические условия по ячейкам сетки могут плохо отражать топоклимат, что может привести к более значительным прогнозируемым распределениям потенциала (40) и, следовательно, к более низкому RF. Однако диапазон высот в ячейках сетки сопоставим между юго-востоком и северо-западом Китая при разрешении 20 × 20 км ( SI Приложение , рис.S9). По сравнению с предыдущими исследованиями, посвященными европейским растениям (23, 35), сосудистые растения в Китае оцениваются как имеющие более высокий RF, вероятно, из-за методологических различий. Во-первых, мы исследовали только виды, имеющие не менее 20 встречений, более 20 000 видов с более узкими ареалами не были включены (41). Поскольку виды с узким диапазоном, как правило, имеют низкий RF (42), оценки RF исследованных видов, вероятно, представляют относительно высокие уровни RF относительно всей флоры. Во-вторых, здесь использовались сложные алгоритмы SDM, а не прямолинейное моделирование климатической оболочки, что может давать консервативные диапазоны потенциалов (23).Мы отмечаем, что консервативные потенциальные диапазоны могут быть более подходящими для измерения антропогенного воздействия на отсутствие в потенциальных диапазонах за счет лучшего исключения областей с относительно низкой климатической пригодностью. В-третьих, наблюдаемые диапазоны с грубым разрешением (200 × 200 км) могут содержать незанятые территории, даже если климатически неподходящие области были удалены путем наложения их на прогнозируемые распределения с разрешением 20 × 20 км. Однако маловероятно, что географические закономерности РФ будут искажены, поскольку данные распределения имели одинаковое разрешение по исследуемой территории.

Таким образом, в этом исследовании была измерена степень, в которой 9 701 вид сосудистых растений заполняют свои климатические потенциальные ареалы по всему Китаю, и проанализировано антропогенное воздействие на РФ узкодиапазонных и широко распространенных видов, соответственно. Мы обнаружили, что узкодисперсные и широко распространенные виды демонстрировали противоположные отношения к деятельности человека, причем их RF уменьшались и увеличивались под влиянием человека, соответственно. Эти результаты согласуются с тем, что флора подвергается биотической гомогенизации из-за деятельности человека, при этом узкодисперсные виды заменяются широко распространенными видами.Виды с узким диапазоном, определенные в этом исследовании, на самом деле даже не самые редкие, потому что они были определены как имеющие по крайней мере 20 экземпляров, чтобы можно было моделировать. Более того, сосудистых растений с более узким ареалом в Китае примерно в 2 раза больше (41). Поскольку общая картина заключается в том, что виды с узким диапазоном распространения более многочисленны, чем широко распространенные виды в природе (43), поэтому негативное воздействие деятельности человека на распространение растений, вероятно, очень распространено. Наши результаты подчеркивают важность создания большего количества охраняемых территорий и зон с сокращенной антропогенной деятельностью, чтобы помочь смягчить негативное антропогенное воздействие на богатое разнообразие растений Китая, особенно на виды с узким диапазоном распространения, а также необходимость содействия восстановлению видов с узким диапазоном как цель обширных программ Китая по восстановлению экосистем.

Материалы и методы

Данные по видам.

Данные о распределении видов взяты из Китайской базы данных о распространении сосудистых растений, которая была составлена ​​на основе более 6 миллионов экземпляров и более 1000 опубликованных флор, контрольных списков и отчетов о кадастрах (41). Все записи в этой базе данных были привязаны к пространственной единице уровня округа, и большинство из них также содержали описания мест сбора. Поскольку эти записи с разрешением округа были относительно неточными для построения SDM, мы дополнительно привязали эти записи к таким более высоким разрешениям, как города, деревни и конкретные участки выборки, в соответствии с описанием местности, а затем получили информацию о широте и долготе.Затем эти записи с географической привязкой были объединены в ячейки сетки с разрешением 20 × 20 км. Для дальнейшего анализа были отобраны виды с более чем 20 присутствием, в результате чего осталось 9 784 исследуемых вида, принадлежащих к 1929 родам и 264 семействам, с в общей сложности 974 596 записей о присутствии, агрегированных из 4 287 352 записей с координатами, с географической привязкой из 7 034 587 записей на уровне округа. Записи присутствия с разрешением 20 × 20 км использовались для SDM, тогда как записи на уровне округа проецировались с разрешением 200 × 200 км, которые использовались для описания наблюдаемого распределения видов.Мы выбрали разрешение 200 × 200 км, потому что инвентаризация видов при таком грубом разрешении была относительно полной, тогда как они, вероятно, были недостаточно детализированы на уровне округа и при более высоком разрешении (44) ( SI Приложение , рис. S10).

Данные по окружающей среде.

Мы извлекли текущие климатические переменные из базы данных WorldClim 1.4 с разрешением 2,5 ‘за период с 1960 по 1990 год, включая 19 биоклиматических переменных (от bio1 до bio19), а также среднемесячную температуру и осадки (45).На основе среднемесячной температуры и количества осадков мы также вывели 2 часто используемых биоклиматических переменных: градусо-дни роста (с базовой температурой 5 ° C) и водный баланс (рассчитанный как разница между годовым количеством осадков и потенциальной эвапотранспирацией) (23). Эти две переменные плюс указанные выше 19 биоклиматических переменных использовались в качестве кандидатов-предикторов для прогнозирования потенциального распределения видов. Из-за сильной мультиколлинеарности среди этих переменных мы выполнили выбор переменных на основе интенсивности коллинеарности и предсказательной способности переменных ( SI Приложение ).Наконец, были выбраны 5 климатических переменных ( SI Приложение , рис. S11): сезонность температуры (bio4), минимальная температура самого холодного месяца (bio6), сезонность осадков (bio15), осадки самого теплого квартала (bio18) и самого холодного квартала. (биография19).

Мы использовали 3 показателя человеческой деятельности для объяснения вариаций RF видов и географических паттернов MRF ячеек сетки, включая HPD, HFP и пахотные земли из открытых источников ( SI, приложение , рис. S12 и таблица S8). Эти переменные были сильно коррелированы ( SI Приложение , Таблица S9) и, таким образом, включены в статистические модели ниже по отдельности.Помимо антропогенного воздействия, на РФ также могут влиять топография и палеоклиматические изменения (23). Для топографии мы использовали диапазон высот, который был определен как диапазон высот в каждой ячейке сетки с использованием данных о высоте с пространственным разрешением 1 км ( SI Приложение , рис. S12). Для палеоклиматических изменений мы использовали температурную аномалию с момента последнего ледникового максимума (LGM), которая была рассчитана как разница между текущей среднегодовой температурой (MAT) и средним значением двух оценок MAT во время LGM из моделирования моделей CCSM4 ( 46) и MIROC-ESM (47) из WorldClim ( SI Приложение , рис.S12). Мы также включили текущий MAT и среднегодовые осадки (MAP) для контроля экологических различий по всему Китаю, хотя текущий климат использовался для прогнозирования потенциальных диапазонов видов и, следовательно, в некоторой степени уже учитывался при расчетах RF ( SI Приложение ). , Рис. S12).

Моделирование распространения видов.

Ансамблевый подход использовался для прогноза распределения видового потенциала в ячейках сетки 20 × 20 км (48). Мы использовали 4 алгоритма моделирования: обобщенная линейная модель, обобщенный аддитивный режим, случайный лес и максимальная энтропия.Поскольку для этих алгоритмов требуются фоновые данные или данные псевдоотсутствия, мы сгенерировали 20 наборов псевдоприсутствия для каждого вида с таким же размером каждого, как количество присутствий (49). Из-за пространственных предубеждений в наблюдаемых присутствиях мы выбрали псевдоотсутствия с аналогичной систематической ошибкой, обнаруженной в данных о происшествиях, используя метод целевой группы, вместо того, чтобы выбирать псевдоотсутствия случайным образом по всему исследуемому региону ( SI Приложение ) (50). Вероятность выбора ячейки сетки была взвешена по среднему количеству записей на вид ( SI Приложение , рис.S13). Затем мы откалибровали модели с использованием 70% случайной выборки исходных данных и сравнили их с оставшимися 30% данных с использованием истинной статистики навыков (TSS) и площади под кривой рабочих характеристик приемника, которые были повторены 5 раз. Те модели с TSS> 0,5 были включены для построения модели ансамбля. Оценку прошли 9 701 вид, которые были использованы для дальнейшего анализа. Сгенерированные SDM ансамбля в целом имеют хорошие характеристики ( SI Приложение , рис.S14). Затем откалиброванные модели были спроецированы на текущее климатическое пространство, а ансамблевые прогнозы были классифицированы по присутствию / отсутствию с пороговым значением путем максимизации TSS (51). Все моделирование проводилось с использованием пакета biomod2 на языке R (52).

Расчет заполнения ареала видов.

Для каждого вида мы рассчитали отношение наблюдаемого размера ареала к потенциальному как RF, чтобы измерить равновесие ареала с текущим климатом (набор данных S1). Как наблюдаемые, так и потенциальные размеры диапазона были измерены как количество ячеек сетки с разрешением 20 × 20 км.Однако надежные данные о распределении растений с высоким разрешением по всему Китаю в настоящее время недоступны. Поэтому мы наложили наблюдаемые распределения видов с разрешением 200 × 200 км с потенциальными распределениями с разрешением 20 × 20 км. Таким образом, все климатически подходящие ячейки сетки размером 20 × 20 км в ячейке сетки 200 × 200 км считались занятыми, когда вид наблюдался в ячейке сетки 200 × 200 км.

В данном исследовании РФ использовался для обнаружения антропогенного воздействия на распространение видов.Помимо антропогенной деятельности, отсутствие в пределах диапазона климатического потенциала в более широких масштабах также может быть вызвано крупномасштабным ограничением расселения. Такое отсутствие с большей вероятностью происходило в климатически подходящих районах за пределами наблюдаемых диапазонов. Поэтому мы использовали буферный минимальный выпуклый многоугольник длиной 200 км вокруг наблюдаемых диапазонов, чтобы ограничить диапазоны климатического потенциала. Затем мы повторили расчет и анализ, используя эти ограниченные диапазоны потенциалов. Полученные оценки RF и пространственные шаблоны RF были аналогичны тем, которые использовали неограниченные диапазоны потенциалов ( SI Приложение , рис.S15 – S17). Поэтому мы не проводили дальнейший анализ с использованием RF на основе ограниченных диапазонов потенциалов.

Мы дополнительно исследовали, варьируется ли RF в зависимости от категорий уровня угрозы (27), статуса эндемизма (53), типа растений и формы роста (41), используя тесты суммы рангов Вилкоксона и суммы рангов Крускала-Уоллиса. Поскольку в каждой категории было несколько видов, обозначенных как находящиеся под угрозой или почти находящиеся под угрозой исчезновения в наших изученных видах, мы объединили виды в категории МСОП, находящиеся под угрозой исчезновения (16 видов), находящиеся под угрозой исчезновения (82 вида), уязвимые (251 вид) и близкие к угрозе исчезновения. находящиеся под угрозой исчезновения (293 вида) как находящиеся под угрозой исчезновения, а затем сравнили их с видами, вызывающими наименьшее беспокойство (7 477 видов).Статус эндемизма показывает, является ли вид эндемичным для Китая (эндемики: 3141 вид; неэндемики: 6560 видов) (53). Типы растений были разделены на птеридофиты (715 видов), голосеменные (102 вида) и покрытосеменные (8 884 вида). Для покрытосеменных виды были далее разделены на однолетние травы (639 видов), многолетние травы (3583 вида), вьющиеся растения (950 видов), кустарники (2048 видов) и деревья (1441 вид).

Заполнение ареала по видам и детерминантам.

Чтобы проверить, оказывает ли деятельность человека противоположное влияние на узкодисперсные и широко распространенные виды, мы сначала сравнили РФ между видами из регионов с низким и высоким влиянием человека для узкодиапазонных и широко распространенных видов, соответственно.Северо-западная и юго-восточная части HHL в Китае представляют собой 2 смежных региона с разной интенсивностью человеческой деятельности. Хотя области с низкой или высокой человеческой активностью могут быть определены непосредственно на основе переменных человеческой активности, созданные регионы будут фрагментированы. Виды с их ≥80% наблюдаемых ареалов на северо-западе и юго-востоке были определены как северо-западные и юго-восточные виды, соответственно, которые представляли 2 группы видов, подверженных низкой и высокой активности человека.Затем мы ранжировали все изученные виды по наблюдаемому размеру ареала, независимо от регионов, где виды были в основном распространены. Виды с 30% наименьшим размером ареала (≤1145 ячеек сетки) были отнесены к категории видов с узким диапазоном, а виды с 30% максимальным размером ареала (≥2 475 ячеек сетки) — с широко распространенными видами ( SI Приложение , рис. S18). ). В пределах узких и широко распространенных видов северо-западные и юго-восточные виды имели одинаковые размеры ареала, и их RF сравнивали с помощью критерия суммы рангов Вилкоксона.Мы отмечаем, что узкодисперсные виды могут быть специалистами, которые сохраняются в ограниченных местообитаниях в пределах своего географического ареала и, следовательно, имеют более низкий RF по сравнению с широко распространенными видами (42) ( SI Приложение ).

Во-вторых, мы проверили связь между RF видов и независимыми переменными с бета-регрессией, используя пакет Betareg R (54). Бета-регрессия обычно используется для моделирования пропорциональных данных с ограничением от 0 до 1, которые обычно являются ненормальными и гетероскедастичными (54).Объясняющие переменные включали факторы воздействия человека (HPD, HFP и пахотные земли), диапазон высот, температурные аномалии, MAT, MAP и размер наблюдаемого ареала вида. Термин взаимодействия между факторами воздействия человека и размером диапазона был включен для проверки эффекта зависимости от размера диапазона деятельности человека. Здесь переменные среды были рассчитаны как среднее значение по диапазонам потенциальных видов. Мы выполнили обратный выбор модели на основе информационного критерия Акаике для выбора предикторов.HPD и пахотные земли были преобразованы log ₁₀ для улучшения линейности и точности соответствия моделей. Все объясняющие переменные были стандартизированы для сравнения коэффициентов регрессии.

Здесь мы не учли филогенетическое родство видов в тестах на значимость, которые потенциально могут увеличивать ошибку типа I. Затем был применен вложенный дисперсионный анализ для определения пропорций вариации RF на разных таксономических уровнях. Мы обнаружили, что большинство вариаций (77.3%) встречались на уровне вида, 18,8% на уровне рода и 4,0% на уровне семейства, что позволяет предположить, что RF на уровне вида не был сильно филогенетически зависимым.

Географические закономерности и детерминанты заполнения ареалов.

Помимо анализа на уровне видов, мы также использовали подход, основанный на комплексах, для суммирования RF видов в каждой ячейке сетки 200 × 200 км и изучения пространственных структур RF. Объединив оценки RF видов с данными распределения с разрешением 200 × 200 км, мы вычислили среднее значение RF видов, наблюдаемых в каждой ячейке сетки, для всех, узкодиапазонных и широко распространенных видов, соответственно.Чтобы проверить, были ли географические вариации MRF связаны с моделями размера диапазона, мы также вычислили медианное значение ячеек сетки как наблюдаемых, так и потенциальных размеров диапазонов и средние остатки ячеек сетки для видов RF из регрессии против размера диапазона для всех, узко- ранжированные и широко распространенные виды, и сравнили их с MRF ( SI Приложение ).

Затем мы использовали простые и множественные линейные регрессии, чтобы изучить связи между MRF и независимыми переменными, включая факторы воздействия человека (HPD, HFP и пахотные земли), диапазон высот, температурные аномалии, MAT и MAP.Однако пространственные коррелограммы и глобальная шкала Морана I показали сильные пространственные автокорреляции, представленные в остатках подобранных моделей множественной регрессии, которые могут завышать оценки ошибок типа I и коэффициентов смещения ( SI Приложение , рис. S19). Затем мы использовали подход пространственной фильтрации на основе собственных векторов для учета пространственной автокорреляции (55) ( SI Приложение ). Объясняющие переменные вместе с выбранными пространственными фильтрами использовались в качестве предикторов моделей множественной регрессии, остатки которых, следовательно, не имели пространственной автокорреляции ( SI Приложение , рис.S19). В качестве дополнения мы предоставляем результаты без учета пространственной автокорреляции в SI Приложение , таблицы S10 – S12; они соответствовали результатам моделирования с помощью пространственных фильтров.

Стандартизированные коэффициенты регрессии и частичные R ² были рассчитаны для измерения относительной важности независимых переменных. При статистическом анализе мы удалили ячейки сетки с площадью менее 12000 км ² , в результате чего осталось 253 ячейки сетки.Чтобы улучшить линейность и нормальность остатков модели, HPD, пахотные земли, температурные аномалии и диапазон высот были преобразованы по логарифму ₁₀ . Все статистические анализы были выполнены с использованием R 3.4.3 (56). Анализ пространственной фильтрации был выполнен с использованием функции pcnm в веганском пакете R (57).

Шаблоны заполнения диапазонов в формах и порядках роста растений.

Чтобы выяснить, можно ли обобщить, что узкодисперсные и широко распространенные виды имеют противоположные RF-паттерны и ассоциации с деятельностью человека, мы провели сравнения форм роста и эволюционно независимых линий.Различные формы роста и эволюционные линии имеют различные географические распределения, которые совместно определяются как экологическими, так и эволюционными процессами (25, 41). Сходство RF-паттернов и ассоциации с деятельностью человека в разных формах роста и клонах указывает на сходные механизмы, участвующие в генерации RF-паттернов в разных группах видов.

Были оценены четыре формы роста (однолетние травы, многолетние травы, кустарники и деревья). Чтобы представить эволюционно независимые линии, мы выбрали отряды покрытосеменных с более чем 100 изученными видами в целом и по крайней мере 5 узкодиапазонных и широко распространенных видов как в юго-восточных, так и в северо-западных регионах, в результате получилось 13 порядков: Asparagales, Asterales, Brassicales, Caryophyllales, Ericales, Fabales. , Gentianales, Lamiales, Malpighiales, Poales, Ranunculales, Rosales и Saxifragales.Мы исследовали различия РФ между северо-западными и юго-восточными видами в пределах узких и широко распространенных видов по этим формам и порядкам роста. Мы также рассчитали географические закономерности MRF и проанализировали их корреляции Пирсона с 3 индикаторами деятельности человека (HPD, HFP и пахотные земли), используя модифицированный тест Dutilleul et al. t (58) для проверки значимости (с учетом пространственной автокорреляции). ) для узкораспространенных и широко распространенных видов соответственно.

Доступность данных.

Основной источник данных о распространении видов, используемых в этом исследовании, информация об образцах, доступен через Китайский виртуальный гербарий (http://www.cvh.ac.cn). Продукты, основанные на данных о распространении видов (наблюдаемые виды и потенциальные размеры ареала и заполнение ареала), указаны в наборе данных S1.

Благодарности

Мы благодарим редакторов и анонимных рецензентов за их конструктивные комментарии, которые значительно улучшили рукопись. Мы благодарны докторам.Канран Лю и Цзянь Чжан за полезные обсуждения анализа данных и доктору Тиемей Чен за помощь в подготовке данных. Это исследование было поддержано Программой стратегических приоритетных исследований Китайской академии наук (XDA104). J.-C.S. был поддержан Европейским исследовательским советом (ERC-2012-StG-310886-HISTFUNC). J.-C.S. также считает эту работу вкладом в свой проект VILLUM Investigator (VILLUM FONDEN Grant 16549). М.-Г.З. был поддержан Национальным фондом естественных наук Китая (31700465) и Проектом прикладных фундаментальных исследований провинции Шаньси (201701D221217).Наборы данных, используемые в этом исследовании, частично предоставлены проектом NSII (Национальная информационная инфраструктура Китая), который поддерживался Министерством науки и технологий Китая (Y5217G1001).

Сноски

• Авторы: W.-B.X., J.-C.S. и K.-P.M. спланированное исследование; W.-B.X. проведенное исследование; W.-B.X., G.-K.C., M.-G.Z., J.-H.H., B.C. и K.-P.M. предоставленные данные о распределении растений; W.-B.X. проанализированные данные; и W.-B.X., J.-C.S., A.O. и K.-ВЕЧЕРА. написал газету.

• Авторы заявляют об отсутствии конкурирующей заинтересованности.

• Эта статья представляет собой прямое представление PNAS. А.Х. является приглашенным редактором, приглашенным редакционной коллегией.

• Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу https://www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1911851116/-/DCSupplemental.

• Авторские права © 2019 Автор (ы). Опубликовано PNAS.

О нас — Охраняемые территории | IUCN

Подробнее об итогах Всемирного конгресса парков 2014 г. Обещание Сиднея .

Что такое охраняемая территория?

Охраняемая территория — это четко определенное географическое пространство, признанное, выделенное и управляемое с помощью юридических или других эффективных средств для достижения долгосрочного сохранения природы с соответствующими экосистемными услугами и культурными ценностями . (Определение МСОП 2008 г.)

Охраняемые территории — национальные парки, заповедники, заповедники, заповедники и т. Д. — являются основой сохранения биоразнообразия, а также вносят свой вклад в средства к существованию людей, особенно на местном уровне.Охраняемые районы лежат в основе усилий по сохранению природы и услуг, которые она нам предоставляет — продуктов питания, чистой воды, лекарств и защиты от последствий стихийных бедствий. Их роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации к ним также получает все большее признание; было подсчитано, что глобальная сеть охраняемых территорий хранит не менее 15% углерода суши.

Помощь странам и сообществам в определении систем охраняемых территорий на суше и в океанах и управлении ими — одна из основных областей компетенции МСОП.Наряду с сохранением видов, это было в центре внимания работы МСОП и подавляющего большинства организаций-членов МСОП. Эффективно управляемые системы охраняемых территорий признаны важнейшими инструментами в достижении целей Конвенции о биологическом разнообразии и Целей устойчивого развития.

Глобальная программа МСОП по охраняемым территориям

Программа МСОП по охраняемым территориям имеет давнюю историю в Союзе, с основной командой в штаб-квартире и региональным персоналом, а также с тесно скоординированной программой действий со Всемирной комиссией по охраняемым территориям (WCPA).В 2010 году по заказу МСОП был завершен внешний стратегический обзор Программы МСОП по охраняемым территориям, в котором были сформулированы далеко идущие рекомендации по пересмотренным целям и функциям новой Глобальной программы по охраняемым территориям (ГПДР). Они включали создание отдельно управляемой Программы всемирного наследия, назначение нового директора Тревора Сандвита в 2011 г. и усиление программы за счет приоритетной бюджетной поддержки.

Глобальная программа выступает в качестве координационного центра Всемирной комиссии МСОП по охраняемым территориям, которая на добровольных началах предоставляет программу специалистам.Мы работаем над единой единой программой работы для Секретариата, Комиссии и стран-членов на Четырехлетний период 2017-2020 годов, в которой будут четко обозначены взаимодополняющие роли и обязанности.

Приоритеты и программные области

Глобальная программа по охраняемым территориям реализует Программу МСОП на 2017-2020 годы по всем программным элементам. Системы охраняемых территорий — это ENDS (охраняемые районы непосредственно сохраняют генетические ресурсы, виды, экосистемы и экосистемные процессы) и MEANS (для выполнения многих других тематических природоохранных задач посредством реализации in situ, управления и справедливого распределения).Приоритеты GPAP помогут реализовать Глобальную программу МСОП на 2017-2020 годы. В рамках трех программных элементов новой четырехлетней программы МСОП GPAP имеет три приоритетных области, как указано ниже.

1. Оценка и сохранение биоразнообразия

Охраняемые территории …. охрана природы