5.1: Що таке втрата середовища існування?
- Page ID
- 7601
Втрата середовища проживання визначається як відверте руйнування природних екосистем, неминучий наслідок розширення людської популяції та діяльності людини. Теорія біогеографії острова (Макартур і Вілсон, 1967) пропонує гарне пояснення того, чому втрата середовища існування призводить до вимирання видів. Використовуючи океанічні острови як модельну систему, одне з головних прогнозів теорії полягає в тому, що великі острови мають більше видів, ніж малі, оскільки вони можуть вмістити більше особин, що призводить до того, що ці види краще буферизовані проти вимирань (Розділ 8.7). Емпіричні докази пропонують сильну підтримку цього спостереження, також відомого як зв'язок виду та області. Наприклад, великі африканські острови, як правило, містять більше видів птахів, ніж малі острови (рис. 5.1). Крім того, 62 з 79 (63%) видів Африки на південь від Сахари, які вимерли за останні кілька століть (МСОП, 2019), були обмежені океанічними островами, а не континентальним материком, який фактично функціонує як один дуже великий острів.
Взаємозв'язок виду-область лежить в основі більшої частини біології збереження сьогодні. Застосовуючи принципи відносин до «островів» відповідного середовища існування, оточеного «морем» пошкодженого або непридатного середовища проживання («матриця»), біологи з охорони природи знають, що збереження великих площ придатного середовища існування набагато ефективніше для захисту біорізноманіття (Вставка 5.1). Це особливо вірно при спробі захистити види, які мають великі домашні арели та/або зустрічаються з низькою щільністю: вони можуть жити лише в місцях проживання, які є достатньо великими для підтримки життєздатних популяцій (у розділі 9 більш детально обговорюється взаємозв'язок між чисельністю популяції та життєздатністю популяції). Спостереження за екстирпаціями в різних розмірах патчів середовища існування підтримують цю програму. Наприклад, дослідники виявили, що майже 50% видів лісових птахів Гани чутливі до розміру середовища проживання, причому 25% видів ніколи не зустрічаються в лісових ділянках менше 0,1 км 2 (Beier et al., 2002). Один з видів ганських, який здається особливо чутливим до розміру місця проживання, - це іктеринова зеленка (> Phyllastrephus icterinus, LC); через втрату середовища існування цей колись поширений вид зменшився на 90% протягом 15-річного періоду одного дослідження (Arcilla et al., 2015).
Мері Молокву-Одозі 1 та Кетрін Філліпс 2
1 Міжнародний аеропорт «Фауна і флора»,
З'єднання Гармон, місто Конго,
Монровія, Ліберія.
2 Фауна і флора Інтернаціонал,
Кембридж, > Великобританія.
mary.molokwu@fauna-flora.org, kathryn.phillips@fauna-flora.org
Решта популяцій карликового бегемота (Choeropsis liberiensis, EN) зустрічаються переважно в транскордонних західноафриканських тропічних лісах, що охоплюють Кот-д'Івуар, Гвінею, Ліберію та Сьєрра-Леоне (Ransom et al., 2015). Ліберія містить найбільші неушкоджені блоки (понад 40%) цього тропічного лісу Верхньої Гвінеї, екологічний регіон Global 200 (Olson et al., 2002). Невловима тварина, мало що відомо про поширення карликового бегемота, статус населення та екологію. Кількість карликових бегемотів в даний час оцінюється в менш ніж 2500 особин по всьому його ареалу, з очікуванням подальшого зниження в результаті розширення сільського господарства, лісозаготівлі, розвитку та полювання (Ransom et al., 2015).
У межах Ліберії популяції карликових бегемотів знаходяться в основних лісових блоках південного сходу та північного заходу (рис. 5.A), які відокремлені площею деградованої землі з високою щільністю людини (FFI та FDA, 2013). Південно-східний лісовий блок складається з декількох великих шматків національних, комунальних та охоронюваних лісів, фрагментованих лісовими шляхами та концесіями. Хоча популяції добре задокументовані в межах охоронюваних територій, останні повідомлення свідчать про те, що популяція також існує поза офіційно захищеними лісами (Hillers et al., 2017). Тому створення та управління лісовими коридорами, що пов'язують ключові місця проживання, є пріоритетом збереження.
В останні кілька років величезні інвестиції в сільське господарство, лісозаготівлю та видобуток корисних копалин посилили тиск на ліси для перетворення та збільшення кількості населених пунктів та під'їзних шляхів. Слабкі правоохоронні органи в охоронюваних районах Ліберії та обмежений оперативний потенціал призвели до посилення вторгнення незаконних заходів, таких як браконьєрство та видобуток корисних копалин у цих критичних місцях існування. Національний парк Сапо, єдиний національний парк Ліберії і другий за величиною в Західній Африці після Національного парку Тай в Кот-д'Івуарі, вважається оплотом для виду. Однак кількість пігмеїв бегемотів залишається низькою при середній швидкості зіткнення 0,12 осіб/км від 2007—2009 (Vogt, 2011) до 0,15 особин/км (дані 2014—2016), тобто один на 7—8 км, набагато нижчий, ніж записи з Taï (Vogt, 2011). Національний парк Сапо історично страждав і продовжує страждати від гірничодобувної промисловості та мисливського тиску; сотні нелегальних шахтарів, які були евакуйовані після громадянських криз 2002—2007 років і в 2010—2011 роках і знову під час кризи 2014-2015 років Ебола, знову зайняли велику ділянку парку, де мисливські знаки ( стежки, табори, гарматні снаряди) зустрічалися майже на кожному кілометрі ходьби в межах району парку 1804 км 2. Шахтарів знову видалили з парку, цього разу за підтримки місцевої громади.
Нещодавні зусилля щодо порятунку лісів Ліберії, що спадають, призвели до збільшення діяльності національних та міжнародних неурядових організацій та формування ініціатив транскордонного співробітництва. Наприклад, було укладено угоду між урядами Ліберії та Сьєрра-Леоне, про створення парку транскордонного миру Гола і досягнуто значного прогресу в розвитку транскордонного лісового комплексу Таї-Гребо-Кран-Сапо з Кот-д'Івуаром. Уряд Ліберії та Гвінеї також розпочав двосторонню угоду про збереження та стале управління транскордонним лісовим ландшафтом Зіама-Вонегізі-Вологізі. Сільськогосподарські інвестиції також розвивалися для сприяння державно-приватному партнерству в ініціативах зеленого зростання та захисту лісів на базі громад. Значна підтримка також отримала від уряду Норвегії, щоб допомогти Ліберії повністю припинити вирубку лісів до 2020 року.
Fauna & Flora International (FFI) працює в Ліберії з 1997 року, зосередившись на карликовому бегемоті як флагманському виді. Ці зусилля сприяли збільшенню знань про види в Ліберії, включаючи запис (у співпраці з Зоологічним товариством Лондона, ZSL) перші кадри виду в Ліберії. FFI також розробив національний план дій карликового гіпопотама і перегляне регіональну стратегію збереження для карликового бегемота в 2019 році. FFI також створив програми моніторингу та навчально-дослідний центр у Національному парку Сапо. Програма нарощування потенціалу FFI побачила розробку першої навчальної програми з біології збереження для прем'єр-університету Ліберії та залучення близько до 1000 дітей у програмі освіти з охорони природи, орієнтованої на карликового бегемота. Ефективне правозастосування транскордонних та охоронюваних територій матиме ключове значення для збереження та збільшення кількості залишкових гіпопотамів, тоді як підвищення обізнаності, спільне управління лісами та національна/регіональна політика щодо зменшення вирубки лісів будуть потрібні для забезпечення середовища існування карликового бегемота популяцій, щоб процвітати.
Важливо розуміти, що види, що живуть в екосистемах, які не помітно знищені, також можуть відчувати наслідки втрати середовища існування, а отже, зазнають зниження чисельності населення. Це пов'язано з тим, що втрата середовища проживання часто проявляється, принаймні спочатку, через менш помітну, але однаково загрозливу деградацію середовища проживання. Наприклад, такі порушення, як перепас, не відразу змінюють організацію домінуючих рослин та інші структурні особливості екологічного співтовариства. По-перше, ледь помітні, кілька чутливих фахівців середовища проживання зникають, будучи не в змозі впоратися з високим рівнем випасу худоби. Незабаром інвазивні види, які можуть переносити витоптування, починають займати ніші, залишені відкритими екстирпованими чутливими видами. Зрештою, коли худоба їсть останні залишилися їстівні шматочки смачних рослин, які не задихаються інвазивними видами, все, що залишилося від колись продуктивних пасовищ, - це поле, повне щільних, неприємних, інвазивних чагарників.
5.1.1 Що таке фрагментація середовища проживання?
Оскільки уряди та галузі впроваджують заходи щодо прискорення економічного зростання, екосистеми, які раніше охоплювали великі, безперервні ділянки землі, все частіше поділяються на менші ділянки дорогами, фермерськими полями, містами та іншими людськими спорудами. Недавнє дослідження підрахувало, що дороги розділили африканський континент на більш ніж 50 000 окремих одиниць землі; середній розмір одиниці був тривожним 6,75 км 2 (Ibisch et al., 2016). Цей процес, відомий як фрагментація середовища існування, ділить колись великі та широко поширені популяції дикої природи - багато хто вже страждає від втрати середовища існування - на кілька дедалі менших субпопуляцій. Таким чином, фрагментація середовища існування прискорює вимирання, оскільки кожна з цих фрагментованих субпопуляцій більш схильна до цілого ряду згубних генетичних ефектів (розділ 8.7), ніж раніше велика та пов'язана популяція.
Фрагментація середовища існування створює невеликі та ізольовані субпопуляції, які мають менше можливостей для пошуку їжі, води, притулку та супутників.
Як ніби вони є жертвами подвійної небезпеки, фрагментація середовища проживання також перешкоджає розгону та колонізації цих менших субпопуляцій. Більшість видів, особливо тих, що зустрічаються з низькою щільністю, мають великі домашні ареали та/або живуть в ефемерних середовищах існування, і повинні мати можливість вільно переміщатися по ландшафту, щоб знайти притулок, їжу, воду та товаришів. Нещодавній глобальний огляд показав, що фрагментація середовища існування вже зменшила середню відстань рухів тварин на дві третини - з 22 км до 7 км - за останні кілька десятиліть (Tucker et al., 2018). Якщо вони не можуть вільно пересуватися, ці особи не можуть задовольнити свої потреби і ризикують зникнути. Фахівці з внутрішніх приміщень середовища проживання особливо вразливі до фрагментації середовища проживання, оскільки вони часто неохоче розходяться по деградованим або очищеним територіям, навіть якщо шириною лише кілька метрів (Blake et al., 2008; van der Hoeven et al., 2010). І все ж багато фахівців з середовища проживання стикаються з бар'єрами набагато більшими за кілька метрів. Це включає в себе кілька популяції, що залишилися в Камеруні (> Mandrillus leucophaeus, EN), які стикаються з вимиранням, оскільки люди неохоче або не можуть розійтися по сільськогосподарських угіддях, які тягнуться на сотні метрів (Morgan et al., 2013).
Фізичні бар'єри, що перешкоджають здатності дикої природи вільно переміщатися по ландшафту, також являють собою форму фрагментації середовища проживання. Розгін, який перешкоджає побудованим людиною бар'єрам, таким як залізниці; греблі; заповнені водою канави; дороги; та огорожі (рис. 5.2), може мати катастрофічні наслідки для біорізноманіття. Розглянемо, наприклад, сезонні посушливі території Африки. Ці райони історично характеризувалися величезними стадами мігруючих травоїдних тварин, які постійно переїжджали з однієї області в іншу після свіжого пасовища. Але оскільки системи землеустрою змінювалися з плином часу, будівництво доріг та зведення огорож для позначення меж власності перешкоджали можливості цих стадів вільно переміщатися після ресурсів, необхідних їм для того, щоб залишитися в живих (Durant et al., 2015; Hopcraft et al., 2015; Stabach et al., 2016). Обмежені лише невеликими частинами свого ареалу, ці колись мігруючі тварини були змушені перепасти райони, які вони вже експлуатували, що призвело до значного зниження чисельності населення. Завдяки цьому процесу Африка вже втратила сім масових міграцій, кожна з яких залучала мільйони тварин (Harris et al., 2009). Враховуючи економічні стимули, що надаються туристами, які відвідують знамениту міграцію травоїдних тварин у Східній Африці Серенгеті-Мара щороку, втрата цих семи масових міграцій припала до величезних витрат для економік інших країн. На щастя, завдяки старанним зусиллям щодо збереження, всі колись мігруючі травоїдні тварини Африки зуміли зберігатися в невеликих і розсіяних популяціях по всьому їх ареалу (Hoffmann et al., 2015). У розділі 11.3.1 розглядається, як деякі популяції травоїдних тварин повертаються до своїх старих міграційних шляхів після вивезення парканів.
Втрата середовища проживання та фрагментація середовища існування можуть навіть загрожувати виживанню видів, які не настільки очевидно залежать від масштабних рухів для виживання. Як обговорювалося в розділі 4.2.5, багато рослин не можуть зберігатися без розгону насіння. На жаль, багато розсіювачів насіння, включаючи лісових приматів (Estrada et al., 2017), а також плодоносних птахів, таких як папуги, іволги, туракос та птахи-носороги (Lehouck et al., 2009), чутливі до фрагментації середовища проживання. В одному з небагатьох досліджень, що розглядають цю проблему в Африці, дослідники виявили, що цінні деревні дерева в горах Східної Усамбара Танзанії виводяться, оскільки фрагменти лісу стають занадто малими для підтримки життєздатних популяцій плодоїдних птахів (Cordeiro et al., 2009). Тому втрата цих важливих диспергаторів насіння матиме негативний вплив на рослини, які залежать від них для виживання. Зрештою, якщо достатня кількість розсіювачів насіння або, можливо, навіть одного виду ключових каменів зникне через фрагментацію середовища існування, цілі екосистеми можуть врешті-решт зруйнуватися.
5.1.2 Що таке крайові ефекти?
Крайові ефекти посилюють вплив фрагментації середовища проживання за рахунок зменшення функціонального розміру ділянок проживання.
Крайові ефекти тісно пов'язані та посилюють негативні наслідки втрати середовища проживання та фрагментації шляхом зміни умов навколишнього середовища в інтер'єрах середовища проживання. Густі ліси, зарості та ліси особливо вразливі до крайових впливів. Уявіть собі тропічний ліс, особливо його великі дерева, що утворюють суцільний листяний навіс. Ці суцільні навіси регулюють мікроклімат підповерху лісу, блокуючи сонячне світло та вітер та підтримуючи вологість протягом дня, а також затримуючи тепло, що піднімається з лісової підстилки вночі. Коли дерева лісу вирубані, суцільний навіс фрагментується, що, в свою чергу, ставить під загрозу здатність навісу регулювати мікроклімат лісу. Очищені райони, а також лісисті ділянки, безпосередньо прилеглі до очищених районів, отже, будуть сонячнішими, теплішими, вітрянішими та сухішими протягом дня, а вночі прохолодніше; ці кліматичні зміни також порушують цикли поживних речовин та залишки біомаси (Haddad et al., 2015). Усі ці зміни ще більше зменшують розмір лісової ділянки, щоб бути меншим, ніж може свідчити решта навісу (рис. 5.3), оскільки нові умови заважають лісовим фахівцям, таким як тіньолюбні мохи, саджанці дерев пізньої послідовності та чутливі до вологості амфібії жити на узліссях лісів, залишаючи їх меншим внутрішнім лісовим середовищем існування, за яке вони повинні конкурувати. Важливо, що ці мікрокліматичні зміни можуть проникнути в лісову ділянку на набагато більші відстані, ніж можна було б очікувати. Наприклад, деякі лісові птахи в Уганді чутливі до впливу краю на відстані 500 м від розчищених територій (Dale et al., 2000).
Ефекти краю також створюють кілька додаткових загроз для лісових видів, які вже страждають від зміненого мікроклімату. Примітно, що порушені крайові умови створюють сприятливе середовище для колонізації швидкозростаючими та швидко розмножуються інвазивними видами. (Загрози, що представляються інвазивними видами, більш детально розглянуті в розділі 7.4). Ті лісові види, які не витісняються зміненим мікрокліматом та інвазивними видами, також стикаються з підвищеним ризиком хижацтва. Це тому, що дерева, які загинули через змінені умови краю, забезпечують придатні окуні з чітким видом, з яких можуть полювати хижі птахи (Sedláček et al., 2014). Деградована лісова узлісся, іноді нагадує структуру савани, також надає можливості для лісових видів, таких як змії, потрапити в ліси, що залишилися види лісів ще глибше (Freedman et al., 2009). З цієї причини спільноти лісових узліссях, як правило, складаються з широко поширених загальних видів та інвазивних видів, тоді як спеціалізовані види, які можуть висіти, буквально та переносно, живуть на краю.
Ефекти краю породжують подальші крайові ефекти в циклі позитивного зворотного зв'язку, що призводить до швидко зникаючої екосистеми.
Найбільш руйнівний вплив крайових ефектів полягає в тому, що крайові ефекти породжують подальші ефекти краю в позитивному циклі зворотного зв'язку, що призводить до швидко зникаючої екосистеми. По-перше, розширення інвазивних (і загальних) популяцій видів на краях середовища проживання може легко перевантажити більш чутливих фахівців з середовища існування. У міру зміщення фахівців середовища проживання в зонах контакту змінюються мікрокліматичні умови, що дозволяє здійснювати інвазії ще глибше в фрагментовану ділянку проживання. Таким чином, інвазії систематично проникають все глибше і глибше в ліс, оскільки порушується мікроклімат, витісняються фахівці з середовища проживання, створюються нові контактні зони. Лісові рослини, які гинуть в процесі, також збільшують навантаження на паливо, що в поєднанні з більш сухими і вітряними умовами краю створюють середовище, все більш сприятливе для порушення пожежі. Незалежно від ударів блискавки чи людської діяльності, наступні пожежі горять гарячіше і на більшій площі (van Wilgen et al., 2007), турбуючи і знищуючи все більше і більше середовища проживання кожного разу. Завдяки цим механізмам крайові ефекти можуть погіршити цілі екосистеми з часом, завдаючи шкоди як місцевим видам, так і життєдіяльності людини, які залежать від цих районів.