Проблеми вивчення інвазивних видів в сучасній екології - Особливості розповсюдження інвазивного виду Solidago canadensis L. (золотарника канадського)

В Європі проблемами інвазивних видів займається проект, що отримав назву DAISIE ( Delivering Alien Invasive Species Inventories for Europe ). Він об'єднує провідних дослідників біологічних інвазій в Європі, що включає 18 установ з 15 країн. Для досягнення контролю за інвазійними процесами DAISIE прагне зробити одну загальну інформаційну базу, що систематизує інвазії в Європі. Програма охоплює територію, що визначається, в основному, кордонами щодо північних і центральних районів (східна межа проходить по Уральським горам до берега Чорного моря, виключаючи Кавказ). На південному сході кордоном включеного у вивчення регіону був Кіпр, включена була також Туреччина[4].

Інвазивні види є в даний час значною частиною глобальних природних змін. Інвазії часто призводять до суттєвих втрат біологічного різноманіття та економічної значимості екосистем. Іноді це впровадження може завдавати значні економічні збитки і навіть становити небезпеку для здоров'я людей.

Так, як інвазії несуть за собою негативні впливи на екологію і економіку європейських країн склалася практика, за якої будь-яка європейська політика щодо інвазивних чужорідних видів потребує рівноважного застосування нормативних і добровільних засобів з метою вирішення ключових шляхів їх контролю, наприклад, таких, як торгівля, лісове господарство, декоративне садівництво тощо. Європейська комісія наголошує на нормативно-правових аспектах і готує інструмент Європейського Союзу з правових аспектів щодо інвазивних чужорідних видів. Наразі принцип саморегулювання вважається найуспішнішим й ефективнішим, ніж будь-яка інша юридично обов'язкова схема[5].

Таким є, наприклад, прийнятий у 2012 р. постійним комітетом Бернської Конвенції "Кодекс поведінки щодо інвазивних чужорідних видів для ботанічних садів", що вводиться в Європі, містить шість дій (усвідомлення і обізнаність, обмін інформацією, запобігання нових інвазій, заходи контролю, інформаційно-пропагандистська діяльність та перспективне планування), рекомендованих до запровадження ботанічним садам. Вже запропонована низка підходів аналізу і оцінок ризиків, різноманітні методологічно суворі протоколи тощо. Принцип їх такий: якщо вид оцінюється як такий, що проявляє високий інвазивний потенціал, то його інтродукція не припустима - він вилучається з колекційного фонду і заноситься до списку інвазивних. Використання схем оцінки ризиків інвазивних видів не тільки допомагає знизити ризик вторгнення, але дозволяє виявити інвазивні коридори. Зазвичай аналіз ризиків включає три складові: оцінка ризиків - визначення небезпеки, створюваної видом, ступеню їх тяжкості та імовірність того, що вони відбудуться; управління ризиками - практичні аспекти зниження ризиків та інформування про ризики - інтерпретація результатів аналізу й пояснення їх сенсу в зрозумілий спосіб[6].

Одним з методів дослідження даної програми є дослідження тенденції зміни процесу інвазії в часі. Протягом двох останніх століть відзначено стійке збільшення числа неофітів в Європі. На рисунку 1.1 видно, що число видів з позаєвропейським ареалом стало збільшуватися по експоненті приблизно з середини XIX століття. 50% інвазійних видів з'явилися після 1899 року, 25% з'явилися після 1962 року, 10% - після 1989 року. Дані представлені окремо для видів, що мають природний ареал поза Європою (929 видів), і що мають природний ареал в межах Європи (954 виду); для останніх враховувалася дата їх першого виявлення за межами природного ареалу. Щорічно в Європі відзначається близько 6 нових чужорідних видів, здатних до натуралізації.

Рисунок 1.1 - Збільшення численності інвазивних видів в Європі за останні 500 років

Крім того, в даний час щорічно близько 4-5 видів, що мають природний ареал в одній з країн Європи, відзначаються в якості інвазивних в інших частинах континенту. В цілому, темп приросту нових інвазивних видів різко збільшився протягом двох минулих століть і має невелику тенденцію до уповільнення.

За дослідженнями Виноградової Ю. К, Майорова С. Р., Хорун Л. В, всього в Європі налічується 3749 натуралізованих чужорідних види рослин, з яких 1780 мають позаєвропейське походження. Серед інвазійних видів Європи 34 % - мають азіатське походження (регіони Азії з помірним кліматом дають більше видів, ніж тропіки), 23 і 22% виникають відповідно з Північної та Південної Америки, а 17 % - з Африки.

Представники інвазійної флори переважають в багатьох великих родинах (Додаток 1); найвище їх число зазначено в Asteraceae (Айстрові - 692 чужорідних представника) , Роасеае (Злакові - 597 ), Rosaceae (Розові -363 ), Leguminosae (Бобові - 323 ) і Brassicaceae (Капустяні - 247 ). У 2008році відмічені в Європі чужорідні види відносяться до 213 родин, що майже в 2 рази більше, ніж повідомив Є. Вебер в 1997році.

Відзначено 1 567 родів, представлених в Європі щонайменше одним чужорідним видом. Інвазивні рослини Європи в більшості випадків належать до глобальних різноманітних родів, що включає, головним чином, міські та агрокультурні бур'яни, а також найбільш часто культивовані види.

З усіх інвазивних таксонів Європи 63% складають навмисно інтродуковані, а випадково занесені - 37%. На рисунку 1.2 детально розглянуто шляхи надходження інвазійних видів у Європу.

Інтродукція розглядається ретельніше всього, адже це є навмисний шлях привнесення чужинних видів в місцеві угруповання, хоча і декоративного характеру. Якби можна було точно передбачити, що конкретний вид володіє певним набором біологічних ознак, які сприятимуть його інвазії, завдання полягало б у посиленні карантинної служби. Однак проблема ускладнюється тим, що чужинні види можуть довгий час проростати на обмеженій території, і лише з часом відбувається вибухове розширення їх ареалу. На жаль, моделей, що прогнозують вторгнення чужинних видів, недостатньо, аби уникнути інвазій.

Рисунок 1.2 - Співвідношення різних шляхів потрапляння інвазивних видів в Європу, що мають неєвропейське походження

Тим часом ботанічні сади і садівничі фірми постійно вводять в культуру як нові дикорослі види, так і види, що успішно культивовані в інших регіонах, тим самим приводячи в дію пусковий механізм мікроеволюції. Більшість інтродукованих рослин виростають в ботанічних садах лише завдяки діям людини. Однак деяка частина видів доходить до стадії колонізації, тобто здатності розмножуватися самосівом, а половина з цієї частини досягає стадії натуралізації, тобто "збігає з культури" в природні ценози. Таким чином, ботанічні сади є як би резервуарами, що підживлює природні ценози новими інвазійними видами.

Також у рамках програми досліджується біогеографічні закономірності інвазій. Оцінка рівня інвазії європейських регіонів по числу інвазивних видів, не обов'язково відображає інвазивність регіону. На континенті найвище кількість чужорідних видів пов'язана з високорозвиненими північно-західними країнами, що мають давні традиції ботанічної реєстрації або інтенсивного дослідження [4].

Осередком інвазій є порушені господарською діяльністю вторинні угруповання, де з'являються інвазійні види (Е-бар'єр), що потім можуть поширитися у природні угруповання (F-бар'єр). Значною мірою цьому сприяє фрагментація рослинного покриву. Проникаючи в ценози, інвазійні види спричинюють порушення існуючої рівноваги, послаблюють позиції одних і посилюють -- інших видів, що позначається на зміні їх конкурентної спроможності. Особливо це стосується видів, які можуть ставати домінантами (трансформерами). Такий спосіб формування ценозів нового типу через появу невластивих елементів розглядається як трансгенез. Така трансформація ценозів є одним із способів синеволюції чужинних видів. Специфіка цих процесів полягає в тому, що вони відбуваються у вторинних порушених угрупованнях, які за структурою, організацією, енергетичним потенціалом відрізняються від типових природних. Іншими словами, вони долають Е-бар'єр і зупиняються перед F-бар'єром. Подальша інвазія у природні екосистеми може відбуватися різними шляхами, що залежить як від адаптивних властивостей видів, їхнього біопотенціалу, конкурентних спроможностей, так і від стану екосистеми, її здатності протидіяти інвазії чи, навпаки, приймати певний вид. А це, в свою чергу, залежить як від типу структури екосистеми, її властивостей, так і від впливу зовнішніх екологічних чинників[7].

Головною рисою європейської й світової політики щодо інвазійних чужорідних видів є спрямованість на збереження біологічного різноманіття. Вона визначена у Конвенції ООН "Про біорізноманіття", 1992, ратифікованій Україною в 1994 р. Конвенція закликає Сторони до запобігання інвазій, контролю або знищення чужорідних видів.

Комісар з навколишнього середовища Янез Поточнік сказав: "Боротьба з інвазійними чужорідними видами це - яскравий приклад, коли Європі краще працювати разом. Законодавство, яке ми пропонуємо, допоможе захистити біорізноманіття, а також воно призначено для того, щоб допомогти нам зосередитись на найбільш серйозних загрозах. Це допоможе підвищити ефективність національних заходів і досягти результатів найбільш економічно вигідним способом."

Основні цілі проекту:

1) створення кадастру чужорідних видів, які загрожують наземним, прісноводним і морським біоценозам в Європі; 2) структурування кадастру як бази для контролю та запобігання біологічних інвазій допомогою обліку екологічних, соціальних, економічних та інших факторів; 3) оцінка і сума екологічних, економічних і тих які впливають на здоров'я людини впливів найбільш широко поширених і агресивних видів в Європі; 4) використання даних з розповсюдження видів і досвід окремих держав як основу для створення індикаторів, що сприяють ранньому виявленню видів - агресорів.

Екологічна ціна інвазій - невиправні збитки видам та екосистемам. На доповнення до цього, пряма економічна ціна (включаючи прямі та опосередковані збитки чи шкоду, втрату вигод тощо) у світовому масштабі виливається у мільярди доларів щорічно.

Накопичення відомостей щодо наслідків інвазій адвентивних видів у різних регіонах світу дозволило констатувати, що процес адвентизації флори захопив всі країни, навіть, заповідні території. Було усвідомлено, що вирішення проблеми інвазій неаборигенних організмів, у тому числі інвазивних рослин, можливе лише на міжнародному рівні, оскільки їх експансії не мають кордонів і локальні заходи вже не можуть дати позитивних результатів. Україна як одна з Європейських країн, також долучається до міжнародних програм по вирішенню проблем інвазій. Дослідження інвазивних видів на території України є дуже актуальним, адже вплив неаборигенних рослин на довкілля зростає з кожним роком.

За рівнем адвентизації флори Україна займає досить високе місце серед інших флор світу. Зараз спонтанне фракція інвазійної флори України нараховує 830 видів рослин (у тому числі 18% - археофіти та 82% - кенофіти), що складає принаймні 14 % від загальної кількості видів флори країни, яка нараховує понад 6000 видів судинних рослин, включаючи усі аборигенні та адвентивні види, а також основні культивовані та здичавілі рослини, для порівняння: інвазійні фракції флор країн Західної Європи складають 13-18%, Японії - 14%, США - 29%, Австралії - 11%, а інвазійні флори островів досягають 73% (на о. Тристан-да-Кунья). За узагальненими даними, середній показник відсоткової участі адвентивних видів дорівнює 16%, причому на материках - 11%, а на островах - 31%.

На Україні процес адвентизації флори прогресує. Чітко простежуються тенденції збільшення кількості інвазійних видів (дивись рисунок 1.3) і розширення спектру їх місцезростань. Зростають темпи заносу, поширення і ступінь натуралізації видів.

Рисунок 1.3 - Ріст кількості видів інвазивних рослин флори України за 150років

Але адвентизацію флори не можна сприймати лише як кількісні співвідношення аборигенних та інвазивних видів. Викликані вторгненням інвазійних рослин зміни значно глибші. Зокрема, через групу інвазивних рослин у флорі України відбулися зміни систематичної, географічної, екологічної структури, змінився фітоценотичний спектр і спектр біогруп та життєвих форм. Інвазивні рослини забруднюють генофонд аборигенної флори, сприяють послабленню ії зональних рис та зменшенню продуктивності рослинного покриву.

Вплив антропогенного фактора на довкілля дедалі зростає. Деякі зміни рослинного покриву мають незворотній характер, а синантропні рослини, в тому числі й інвазивні види, займають дедалі ширший спектр екотопів, оскільки інші рослини вже не можуть існувати на докорінно змінених екотопах. Це звичайні еволюційні зміни, вони мають незворотній характер, і в цьому випадку формування подібних синантропних флорокомплексів відіграє позитивну роль, створюючи в подальшому умови для поселення у них інших, більш вибагливих рослин, в тому числі й аборигенних.

У проекті Глобальної стратегії та в національних стратегіях різних країн особлива увага приділяється захисту ендемічних, реліктових, "червонокнижних" та інших рідкісних видів, заповідних територій, унікальних ландшафтів, найбільш вразливих екосистем.

В Україні узагальнених даних про вплив інвазійних рослин у заповідниках, національних парках та інших природно-заповідних територіях поки що немає. Є лише розрізнені дані по окремих заповідних територіях, наприклад, в дунайському біосферному заповіднику на адвентивні рослини припадає 13,3% від загального числа видів флори. Найбільш вразливі в Україні прибережні, степові, водні, а в Лісостепу і Степу лісові екосистеми, аборигенна рослинність яких представлена "островами" з більш-менш великою площею. Як і в кожній острівній екосистемі, тиск з боку адвентивних рослин становить суттєву загрозу. Інвазивні рослини впливають на стан угруповань, компонентом яких є вид, що охороняється, і викликають певні зміни в них, знижуючи їх репрезентативність. Прикладом цього можуть бути угруповання з Salvinia natans (сальвінія плавуча), занесені до "Зеленої книги УССР" (1987), а потім до "Червоної книги України" (1996) Угруповання, що створюють флорокомлекс з цим видом, також охороняється у Дунайському біосферному заповіднику.

Оцінюючи характер поширення інвазивні рослин в Україні як небезпечний для природного розвитку та нормального існування регіональної флори, в країні розпочалися радикальні зміни ставлення до проблеми фітоінвазій, що вимагає розглядати її як один із пріоритетних аспектів діяльності природоохоронних організацій. Установи аграрного напрямку досліджень забезпечують моніторинг і контроль адвентивних бур'янів агроекосистем.

Основною метою Національної стратегії є попередження негативного впливу інвазивних рослин на біорізноманіття на різних рівнях (видовому, ценотичному, екосистемному). В сучасних умовах України найбільш доцільною є концепція, в основу якої закладено принцип встановлення різноманітності як самих інвазивних видів та їх реакції на умови довкілля, так і вплив різних компонентів певної екосистеми на стійкість і життєздатність цих видів.

Контроль інвазій в Україні включає такі основні напрямки:

1) організаційно-правові механізми впровадження заходів попередження інвазій; 2) запровадження заходів по регулюванню чисельності інвазивних видів в природних екосистемах, котрі забезпечують мінімальний негативний вплив на інші організми і екосистеми в цілому; 3) оптимізація системи моніторингу карантинних бур'янів шляхом її екологізації[8].

Узагальнюючи проаналізовані дані, було виявлено, що кількість інвазійних видів почала активно збільшуватися протягом останніх років, цьому сприяло розширення транспортних зв'язків між континентами, що і сприяло поширенню насіння інвазивних видів. Основним шляхом поширення інвазій є інтродукція рослин у ботанічні сади і сади власного користування. Осередком інвазій виявлено порушені господарською діяльністю вторинні угруповання. Також, в Україні проблема інвазій набула актуальності і на відміну від Європейських країн, досі не розроблено єдиної програми для боротьби з фітоінвазіями.

Проблеми вивчення інвазивних видів в сучасній екології - Особливості розповсюдження інвазивного виду Solidago canadensis L. (золотарника канадського)

Похожие статьи