8/3/2019 curssCBimp

1/103

I. BIODIVERSITATEA NOIUNI GENERALE

I.1. Generaliti

Exist mai multe definiii date biodiversitii, formulate de specialiti sau n cadrul unor organismenaionale i internaionale sau la conferine ale Naiunilor Unite.

Termenul de diversitate ecologic a aprut n 1980 utilizat de autorii lucrrii Conservarea diversitiiecologice a pdurilor noastre(Norse et. al). Conceptul de biodiversitate a fost definit de ctre Walter G. Rosen n

1985, impunndu-se o dat cu Conferina Naiunilor Unite pentru Mediu i Dezvoltare de la Rio de Janeiro(1992). El se adreseaz biologilor familiarizai cu diversitatea biologic, dar depete cmpul biologiei pentru aimplica omul ca specie biologic, omul dependent de biodiversitatei cauz a eroziunii accelerate a acesteia,omul responsabil n faa generaiilor viitoare de gestionarea resurselor planetei.

Convenia asupra biodiversitii ratificat n urma Conferinei Naiunilor Unite pentru Mediu i Dezvoltarede la Rio de Janeiro 1992, definete diversitatea biologic drept ,,variabilitatea ntre organismele vii din toatesursele, incluznd, inter alia, ecosistemei complexe ecologice terestre, i acvatice; aceasta include diversitateadin interiorul speciilor, dintre speciii ecosisteme.

Congresul Statelor Unite ale Americii (Office of Technology Assessement, 1987) definetebiodiversitatea ,,referindu-se la varietateai variabilitatea ntre organismele vii n complexele ecologice n careele se ntlnesc. Diversitatea poate fi definit ca numrul diferitelor componentei frecvena lor relativ. Pentrudiversitatea biologic, aceste componente sunt organizate la mai multe niveluri, mergnd de la ecosistemecomplete pn la structuri chimice, care sunt baza molecular a ereditii. Astfel, termenul include ecosisteme

diferite, specii, genurii abundenele lor relative.Organizaia pentru Alimentaie i Agricultura (FAO) menioneaz c Diversitatea biologic indicvarietatea formelor de viaa, rolul ecologic pe care l ndeplinesc i diversitatea genetic pe care o conin(Wilcox, 1984). Deci, diversitatea biologic exist la nivelul genelor (nivelul molecular), nivelul individual, nivelulpopulaiilor, la nivelul speciilor i la nivelul ecosistemului.

Reid i Miller (1984), de la World Resources Institute, consider c biodiversitatea este varietateaorganismelor lumii, inclusiv diversitatea lor genetic i comunitile de via pe care le formeaz. Conformacestei definiii, biodiversitatea include interrelaiile genelor, speciilor i ecosistemelor. Deoarece genele suntcomponente ale speciilor i speciile sunt componente ale ecosistemelor, alterrile care au loc la oricare nivel alacestei ierarhii pot produce schimbri la alte niveluri. Speciile ocup poziia central n noiunea de biodiversitatei de aceea, de cele mai multe ori este analizat biodiversitatea specific. De data mai recent, utiliznd metodemoderne de investigare cum sunt markerii genetici i moleculari, se analizeaz i diversitatea geneticintraspecific.

Groonbridge (1992) definete biodiversitatea foarte cuprinztor ca fiind varietatea lumii vii. ntr-adevr,adesea termenul de ,,biodiversitate este folosit pentru descrierea numrului, varietii i variabilitiiorganismelor vii.

Cu alte cuvinte, biodiversitatea este Viaa de pe Pmnt.O alt definiie generic a biodiversitii este aceea c ea reprezint diferenele dintre entitile biologice

ale Terrei.Rezumnd, biodiversitatea este termenul folosit pentru descrierea variaiei tuturor organismelor vii.n literatura de specialitate se folosesc att termenul de biodiversitatect i cel de diversitate biologicPentru unii autori aceti termeni sunt sinonimi, pentru alii nu:Diversitatea definete sistemele biologice apropiate d.p.d.v. taxonomic, situate n spaii geografice

relativ restrnse (mai mici dect suprafaa unei ri sau a unui continent. Se consider c elementelecomponente (gene, varieti, specii, biocenoze etc. ) au aceeai importan

Biodiversitatea, ca nsuire a tuturor formelor de via dintr-un anume spaiu geografic este studiat nvederea conservrii ei, prin meninerea caracterului natural al ecosistemului. Conceptul mai larg debiodiversitate studiaz componentele mai ndeprtate taxonomic, le trateaz diferit n funcie de raritatea lor, derolul lor ecologic, dac sunt specifice habitatului respectiv sau nu.

Termenul de biodiversitate este foarte util pentru c include toate organismelei pe cele nedescrise nc.Include i variaia genetic atunci cnd diferenele ntre indivizi sunt determinate de variaia genetic. Cnd ospecie ocup un areal extins cu variate condiii ecologice, anumite condiii locale favorizeaz anumite genotipuriformndu-se populaiile speciei respective. Pentru a surprinde ntreaga diversitate a unei specii toategenotipurile diferite ale speciei trebuie incluse. De aceea, ideal al fi ca biodiversitatea s fie considerat la toatenivelurile, de la complexe de ecosisteme la gene, la toate nivelurile de organizare i de integrare a materiei vii.

Pentru unele vertebrate mai bine cunoscute cum sunt mamiferele sau psrile se discut desprebiodiversitate la nivel de populaii, dar n cazul insectelor (care reprezint aproximativ 50% din ntreaga faun)multe specii nu au fost nc descrise sau denumite. n prezent nu tim prea multe despre variaia intraspecific a

8/3/2019 curssCBimp

2/103

celor mai multe forme de viat, o adevrat cuantificare genetic a biodiversitii depindu-ne deocamdatposibilitile. Aa cum s-a menionat anterior ns metodele moderne de cercetare permit acumularea deinformaii i n acest domeniu.

I.2 Estimarea biodiversitii globale

O prim ntrebare aparent simpl pe care ne-o punem legat de biodiversitate este Cte specii sunt ntotal pe glob?. Deocamdat nu poate nimeni rspunde precis la aceast ntrebare. Estimrile variaz de la 4 la

100 de milioane. Descrise sunt 1,4 milioane de specii (vezi tabelul 1).n prezent mai muli oameni de tiin ca niciodat se aventureaz n zonele cele mai inaccesible pentru

a le studia: n pdurea tropical, abisurile oceanelor sau cel mai nali muni. n ciuda acestor cercetri asidui, nce privete mamiferele i psrile un numr mic de noi specii este descoperit de la decad la decad. Chiar iprintre cele mai dificil de gsit i prins specii (cum sunt liliecii nocturni, de exemplu) marea majoritate a speciilorau fost descrise, iar cele care mai sunt de descris sunt mai mult ca sigur mici, timide, rare i similare cu tipurilepe care deja le cunoatem. Se apreciaz c aproximativ 90% dintre vertebrate au fost descrise deja.

Se mai descoper specii noi dar mai ales insecte sau alte organisme de mici dimensiuni i este vorba despecii care fac parte din familii i ordine deja cunoscute. Dup unele aprecieri 10 000 de astfel de specii noi s-ardescoperi anual. Se descoper chiar i mamifere sau psri dar cu o rat mult mai mic de 1-5 specii anual, maiales la tropice. Se descoper de asemenea i noi ecosisteme dei mult mai rar.

Foarte aproape de realitate este aproximarea numrului de plante. Nu acelai lucru se poate spunedespre nevertebrate. Unele insectele sunt microscopic de mici i potenial, ntr-un hectar de pdure pot exista

mii de specii de insecte. Cum insectele reprezint aproximativ 50% din faun, estimarea numrului total despecii este speculativ.

Biodiversitatea cunoscuti estimat a formelor de via de pe globTabelul 1

Forme de via Specii descrise % din toate speciiledescrise

Nr. estimativ de speciinedescrise

Insecte 751 000 52 8 000 000Alte nevertebrate 146 000 10 750 000Ciuperci 47 000 3 1 000 000Virui 5 000 1 500 000Nematode 24 000 1 500 000

Bacterii i algealbastre verzi 4 700 1 400 000

Plante vasculare 268 000 19 300 000Protozoare 30 800 2 200 000Alge 27 000 2 200 000Molute 50 000 5 200 000Crustacee 38 000 3 150 000vertebrate 42 000 3 50 000Total 1 432 700 100 12 250 000

n 1982, un biolog american, Erwin Terry, de la Muzeul Na ional de tiine ale Naturii a SUA a tratat cuinsecticid 11 arbori din specia Luehea seemanii(Panama) i a identificat dintre insectele czute 163 de specii decoleoptere. Cum sunt aproximativ 50 000 de specii de arbori tropicali, numrul coleopterelor ar fi de 8 150 000

de specii; coleopterele reprezint aproximativ 40% din totalul insectelor, care ar ajunge la 20 de milioane. narbori triesc aproximativ 66% din insecte, restul de 33% triesc la sol, ceea ce ridic numrul insectelor la 30de milioane. Bineneles c au fost formulate mai multe critici ale acestei estimri (c multe dintre speciile decoleoptere identificate triesc i pe ali arbori, nu sunt specifice doar pentru Luehea semanii, c aceasta poate fidin ntmplare o specie foarte bogat n insecte n comparaie cu alte specii de arbori etc.). Alte estimrirealizate mai recent prin metode asemntoare n Asia i America de Sud propun cifre estimative de 5 -10milioane de specii de insecte.

Microorganismele trebuie i ele incluse n estimarea biodiversitii globale iar ecologia lor este i maipuin cunoscut dect a insectelor. nafar de cteva specii de interes agricol, medical sau industrial, speciile demicroorganisme nu au beneficiat de prea mult atenie. Se apreciaz c i microorganismele ar mai puteaaduga 5-50 de milioane de specii la totalul globului.

8/3/2019 curssCBimp

3/103

Cteva exemple de specii i ecosisteme noi: S p e c i i:- Tecticornia bibenda denumit planta omuleului Michelin din cauza asemnrii cu acesta, este o

plant descoperit n 2007 n vestul Australiei cu prilejul unei expediii de analizare a impactului asupra mediuluirealizat pentru o companie minier. Este una dintre cele 298 de specii denumite n Australia n anul respectiv.

-8specii noi de orhidee au fost descoperite n pdurile din Papua Noua Guinee de expediii ale WWF.Aici exist 3000 de specii de orhidee, Papua Noua Guinee fiind posesoarea unei biodiversiti vegetale dar ianimale deosebite.

- Chiparosul auriu de Vietnam - Xanthocyparis vietnamensis - o nou specie de conifer, a fostdescoperit n 1999 de un grup de cercettori vietnamezi, rui, britanici, ce participau la o expediieinternaional n zona munilor calcaroi ce se afl la frontiera Vietnamului cu China. Se bnuiete c mai sunt ialte specii de plante nedescrise nc, zona fiind printre cele mai bogate din punct de vedere botanic.

- Desmoxytes purpurosea dragonul roz, este o specie de miriapod descoperit n 2007 nThailanda; culoarea de avertizare previne eventualii prdtori cu privire la epii i toxicitatea animalului.

- Megaceras briansaltini- gndacul rinocer, unicorn. Insecta a fost descoperit n 2007 n Peru iarstructura i forma cornului de pe cap este unic, (fiind asemntoare dup cum afirm cel care l-a descoperitdoar cu cea a personajului Dim din filmul de animaie Viaa unui gndac).

- Styloctenium mindorensis - liliacul cu faa dungata de Midoro. Descoperit n 2007 n insulafilipinez Midoro, liliacul frugivor cu faa dungat mai este poreclit i vulpea zburtoare. (liliecii frugivori dar maiales cei polinivori sunt preintre cele mai importante specii pentru meninerea anumitor ecosisteme tropicale dincare fac parte).

- Mus cypriacus -oarecele cipriot a fost descoperit n 2006 de un cercettor britanic (T. Cucchi).Acest oarece are capul, ochii urechile i dinii mult mai mari n comparaie cu alte specii europene;descoperirea acestei noi specii a fost confirmat de testele genetice

- Tamarinul leu cu faa neagr Leontopithecus caissara -Cteva duzini de inidivizi au fost gsiten 1990 la 300 km de Rio de Janeiro

- O nou specie de maimu, a asea descoperit n Brazilia din 1990, Callithrix saterei- marmosetulSatere, de mrimea unei veverie.

- Macaca munzala- macacul de Arunchal a fost descoperit i fotografiat de cercettorii unei expediiirealizate n India ntre 2003 i 2004. Dac descoperirea unei noi specii nevertebrate este destul de comun,descoperirea unui nou mamifer este un eveniment destul de rar. Denumirea tiinific face referire la numelepopular vehiculat, mun zala, maimu din pdurea adnc.

- Balena cu cioc peruvian Mesoplodon peruavianus. A fost descoperit n 1976, n Pacificul deSud, dup ce timp de 28 de ani nu se mai descoperise nici o specie nou de balen. Este cea mai mic balen

cu cioc, de mrimea unui delfin mic.- Pseudoryx, saola Pseudoryx nghetinhensis Specie nou din familia Bovidae descoperit n 1992n pdurea Vu Quang n Vietnam. Arat ca o capr de 90 cm nlime, dei este mai nrudit cu bovidele. A fost nti identificat dup oasele i pieile provenind de la 20 de indivizi. n 1994 dou specimene tinere au fostprinse i trimise la o gradin zoo din Hanoi, dar au murit repede. Aceeai soart a avut-o i un exemplar maturtrimis la o grdin zoologic din Laos. S-au organizat mai multe expediii care au ncercat fr succes sgseasc animalul n slbticie. Vietnam biodiversitate ridicat, + cteva specii noi de peti

- Rechinul cu bot uria Megachasma pelagios. Doar 11 specimene ale acestui rechin uria (5 m) aufost gsite i doar unul viu. Specie filtrant

- Pogonophryne cerebropogon i Artedidraco glareobarbatus - Dou specii de peti prdtoriantarctici cu barb (brainbeard, gravelbeard) din cele 4 nou descoperite; i folosesc brbile ca momealpentru a atrage prada. Strat de grsime pentru a-i crete flotabilitatea nu vezic cu aer.

- Silacantul Latimeria chalumnaeConsiderat fosil vie datnd de 80 de milioane de ani a aprut ntr-opia de pete n 1938 pe insula Comoros lng Madagascar. Aceeai poveste n 1998, dar de aceast dat nIndonezia la mii de km de prima populaie. Se pare c acest pete triete n peterile de pe versanii vulcanilorsubmarini. Are aripioare prelungi, crnoase. S-a crezut c este strmoul vertebratelor care au fcut trecerea dela speciile acvatice la cele terestre i implicit strmoul omului ( i datorit nottoarelor asemntoare cu nitepiciorue).

- n 1995 biologii danezi au descoperit o nou specie simbiont cu homarul norvegian ce are dimensiunimai mici de 1 mm, are o morfologie i un ciclu de dezvoltare att de complex i de deosebit de orice alt formde via, nct pentru el a fost nfiinat o nou ncrengtur: Cycliophora

- n 2005 a fost descoperit o nou specie de roztor, obolanul laoian de stnc (Laonastesaenigmamus) pentru care s-a nfiinat o nou familie Laonastidae ultima nou familie a fost descoperit nurm cu 30 de ani, o familie de lilieci Craseonycteridae)

8/3/2019 curssCBimp

4/103

E c o s i s t e m e- La mijlocul deceniului 7 al secolului XX s-au descoperit pe fundul oceanului, la 3 kilometri adncime,

izvoare termale submarinecare asigur existena a peste 300 de specii noi de organisme: viermi gigantici de90 cm, scoici uriae de 30 cm, precum i crevei, crabi i peti. Aceast descoperire a fost o total surpriz,deoarece nu exista aparent nici o surs primar de energie care s susin aceste forme de via. Viermii nu aunici orificiu bucal nici orificiu anal. S-a descoperit astfel c sursa de energie este hidrogenul sulfurat; acesta esteoxidat de bacterii simbionte care triesc n esuturile viermilor. Bacteriile folosesc energia pentru a converti

dioxidul de carbon n substane nutritive pentru vierme.- Alt tip nou de ecosistem a fost descoperit n 1960 n tuburile de lav peteri aflate sub torentele de

lav n Hawaii. Aceste peteri conin multe specii noi de animale care s-au adaptat la o existen fr lumin.Sursa primar de hran o constituie rdcinile arborilor ohia care atrn n aceste peteri. Gndaci de micidimensiuni care sug seva din rdcini reprezint urmtoarea verig a lanurilor trofice, prdtorii fiindreprezentai de diferite specii de pianjeni.

- peteri submerse aflate n subteran, n apropierea mrii sau oceanelor dar fr comunicare cuacestea la suprafa. Ele sunt locuite de specii ciudate, urmaele unor specii ancestrale. Aproximativ 200 despecii noi, inclusiv o nou clas de crustacee au fost descoperite n aceste peteri.

- petera Movile de lng Mangalia adpostete un ecosistem unic n lume, care funcioneazexclusiv pe baza chemosintezei, realizate de sulfobacterii care folosesc hidrogenul sulfurat pentru sintetizareade substane organice. n peter s-au identificat 46 de specii, din care noi 31, n special nevertebrate. Mareamajoritate sunt artropode aparinnd claselor Arachnida, Crustacea, Myriapoda i Insecta. Sunt 18 specii

acvatice ce aparin ncr. Plathelminthes (viermi plai), Nematoda (viermi cilindrici), Rotifera (animalemicroscopice nrudite cu viermii cilindrici), Annelida (viermi inelati ). Lipitoarea oarb, un melc i un scorpion deap orb au fost de asemenea identificai. Alte specii descoperite - prdtori: 2 specii de pseudoscorpionide, 1centipod de aproape 5 m lungime, scorpioni de apa alturi de lipitori de viermi i 4 specii de pianjeni.

Este adevrat c noi specii se descoperi nu cunoatem nc ntreaga bogie floristici faunistic aglobului, ns cu o vitez mult mai mare dect sunt descoperite, numeroase specii dispar. Dispariia speciilor aavut loc ntotdeauna, din cauze naturale sau antropice. Omul de cnd a aprut pe pmnt a vnat, a culesplante i a tiat arbori. n ultimele dou sute de ani ns creterea numeric a populaiei umane,supraexploatarea resurselor i degradarea mediului nconjurtor au provocat un declin al biodiversitii mondiale

ntr-un ritm tot mai rapid. Numeroase specii i diminueaz efectivele, unele dispar, ecosistemele se degradeazsau dispar i ele. Se apreciaz c 80% din pdurea original care acoperea Terra acum 8000 de ani a disprut,a fost degradat sau fragmentat. Dup anumii specialiti speciile dispar ntr-un ritm de 1000 pn la 10000 deori mai mare dect ritmul natural de dispariie. De exemplu un studiu realizat n 18 ri europene privitor la

speciile comune de psri de pdure sau de spaii deschise a artat c numrul lor a sczut cu 71% ntre 1980i 2002. Uniunea Internaional pentru Conservarea Naturii(U.I.C.N.), enumera n 2003 un numr de 12 259 despecii ameninate cu dispariie; acestea nu reprezint ns dect vrful aisbergului; de exemplu, pentru stabilirealistei roii cu specii ameninate cu dispariia n 2003, U.I.C.N. a putut evalua starea de conservare pentru doar2% din cele 1,4 milioane de specii descrise. Singurele grupuri de specii care sunt bine studiate sunt p srile imamiferele.

n ce privete ecosistemele, pdurile adpostesc cel puin jumtate din speciile globului ns ele disparntr-un ritm de 0,85 pe an (pdurile tropicale dispar ntr-un ritm mult mai alert de 4% pe an). Recifurile de coraliale globului sunt deja moarte n proporie de o treime i o alt treime este ameninat. Pe continentul european,uniunea European a pierdut deja 50% din zonele sale umede, att de bogate n specii.

n octombrie 2008 (5-14) a avut loc Congresul Mondial pentru Conservare, n urma cruia s-a publicatLista Roie revizuit care prezint statutul conservrii a 5000 de specii de mamifere; raportul contureaz osituaia tragic n care se afl numeroase specii.

Ediia din 2007 arta deja c 1/3 din cele 41 000 de specii supravegheate sunt ameninate cu dispariia:1 din 4 specii de mamifere, 1 din 8 specii de psri, 1 din 3 specii de amfibieni i 70% din plante.

De ex. rudele noastre cele mai apropiate, primatele, sunt foarte vulnerabile: 70% din speciile din Asiasunt ameninate.

Unul dintre cei 1700 de experi care au lucrat la revizuirea Listei Roii, specialist n mamifere a afirmatc ne confruntm cu o adevrat dispariie n mas a speciilor, a asea n ultimii 450 milioane de ani. Omul, prinpoluare, diminuarea habitatelor, vntoare i indirect prin schimbrile climatice globale a cauzat ceea ce va fiprobabil urmtoarea dispariie n mas a speciilor din ultimii 65 de milioane de ani.

Necesitatea conservrii biodiversitii este unanim acceptat dar o evaluare onest a motivelor pentrucare trebuie s salvm fiecare plant sau insect este greu de realizat. Sistemele naturale includ adesea oaparent redundan, mai multe organisme ndeplinind acelai rol n ecosistem. De exemplu ntr-un singur

8/3/2019 curssCBimp

5/103

arbore din pdurea tropical s-au identificat 47 de specii de furnici. Ce s-ar ntmpla dac ar exista doar 46?Chiar conteaz dac o specie dispare? Unul din rspunsurile comune este c toate elementele sunt n naturinterconexate i dac o pies este scoas se declaneaz o reacie n lan care n final ne va distruge pe toi.Acest alarmism nu se justific ntotdeauna; numai n secolul nostru au fost mii de extincii i ecosistemele ausupravieuit. Cam acelai argument este exprimat mai tiinific atunci cnd se afirm c ecosistemele maidiverse, deci mai complexe prezint numeroase mecanisme de reglaj de tipul feed-back-ului care meninstabilitatea sistemului n comparaie cu nite ecosisteme mai simple cu o diversitate mai sczut care sunt maiuor de dezechilibrat. De asemenea, n cazul unui ecosistem divers, cu o reea trofic complex alctuit din

sute de specii, dispariia unei specii sau chiar a mai multor specii poate s nu aib efect ecologic negativ, daracest lucru nu este sigur, depinde de importana speciei n ecosistem. Adesea noi nu cunoatem aceastimportani putem considera greit o specie insignifian. Astfel nct, dect s ghicim i s ne nelm, mai

nelept este s asigurm supravieuirea tuturor organismelor, pentru cazul n care ele ar juca un rol major necosistem,

O alt afirmaie corect este c biodiversitate asigur resurse genetice i farmaceutice neexploatatenc. Este adevrat c doar 5% din organismele descrise au fost testate pentru poteniala lor utilizare ca sursede principii active pentru medicamente de exemplu. De asemenea biodiversitatea este bine s fie meninutpentru asigurarea securitii alimentare a omenirii precum i pentru combaterea biologic. Aceste argumentestabilesc ns nu c toate speciile sunt valoroase ci cpot fivaloroase.

Poate cel mai onest argument este i cel mai subiectiv. Din cte tim omul este prima fiin care aremoralitate, contiin, sensul istoriei i capacitatea de a gndi critic. Am depit rolul pe care l joac celelaltespecii i am ncercat s stpnim natura. Se pot adopta n acest sens dou poziii: una conform creia pmntul

cu toate creaturile sunt disponibile pentru a fi folosite de om pentru bunstarea sa; deci putem pstra speciilefolositoare i pe cele nefolositoare le putem lsa s dispar. Asta ar nsemna ctim s difereniem speciilefolositoare de cele nefolositoare i c putem controla artificial ecosistemele astfel nct acestea s funcioneze

n beneficiul nostru, ceea ce ne va mbunti nivelul de via. Numai c deocamdat nu avem nici pe departecunotinele care s ne permit s facem acest lucru (vezi Biosfera 2, sau problema insecticidelor care audiminuat drastic produciile de fructe ale livezilor). O a doua concepie consider c suntem o specie ca multealtele i printre multe altele, dei una foarte puternici avem obligaia moral de a ne folosi creativitatea iinteligena pentru susinerea vieii i nu pentru distrugerea ei. Asta nseamn c trebuie s fim capabili safirmm c natura a re o valoare economic subestimat n prezent dar i o valoare intrinsec; c patrimoniulnatural are aceeai valoare ca patrimoniul cultural i trebuie protejat cel puin n aceeai msur. Astfeldispariia speciilor poate fi comparat cu arderea crilor sau distrugerea Monei Lisa. Valoarea intrinsec anaturii difer pentru fiecare dintre noi dar include aprecierea spiritual, religioasi estetic a lumii vii.

II. NIVELURI I SCRI DE APRECIRE A BIODIVERSITII

II.1 Diferite niveluri i modaliti de apreciere a biodiversitiiDiversitatea biologic a fost considerat un aspect de baz n cadrul dezbaterilor mondiale privitoare la

diminuarea suprafeei pdurilor tropicale. De atunci biodiversitatea a devenit un subiect de interes tiinific i dengrijorare public. Discuiile, studiile i planurile de conservare a biodiversitii au ntmpinat dificulti din cauzadiferitelor niveluri i modaliti de apreciere a biodiversitii i de modificrile pe care le poate aceasta suferi ntimp.

Diversitatea ecologic este cea care determin diversitatea biologic. Deci, biodiversitatea estedeterminat de variabilitatea climatic i topografic, de variabilitatea edafic i de factori fizici perturbatori(focul, vntul, alunecrile de teren). De aceea, clasificarea ecologic a biotopurilor (sau analiza gradienilor)reprezint fundamentul ecologic al gestionrii durabile a ecosistemelor. Astfel n potenialul stabilit de mediul

nconjurtor, procesele populaionale i ale comunitilor i procesele de succesiune ale ecosistemeloracionnd concomitent cu perturbrile ecosistemice creeaz modelele spaiale i diferitele niveluri ale diversitiibiologice.

Diversitatea genetic n cadrul speciei; indivizii unei specii sunt diferii unii de alii pentru c auforme uor diferite ale genelor, aa numita variabilitate a genelor (genele = pari din cromozom care codific,care determin sinteza anumitor proteine). Aceste forme ale unei gene se numesc alele, diferenele aprndprin mutaii, adic prin modificri ale ADN-ului care formeaz cromozomii. Variaia genetic crete dac urmaiiprimesc combinaii unice de gene i cromozomi de la prinii lor prin recombinarea genelor specific reproduceriisexuate. Genele sunt schimbate ntre cromozomi, crendu-se noi combinaii atunci cnd se combin cromozomiide la prini. Mutaiile sunt cele care asigur materia de baz a variabilitii genetice, dar i rearanjarea aleatoriea alelelor n combinaii diferite n urma reproducerii sexuate contribuie la rndul ei la creterea variaiei genetice.

8/3/2019 curssCBimp

6/103

Totalitatea genelor i alelelor dintr-o populaie formeazgenofondulpopulaiei, iar combinaia unic dealele a unui individ formeaz genotipul (n timp ce fenotipul reprezint caracteristicile morfologice, fiziologice,anatomice care rezult din exprimarea unui anumit genotip ntr-un mediu specific).

Exist gene care au mai multe alele (gene polimorfice), caracteristice indivizilor heterozigoi, care auprimit alele diferite de la cei doi prini. Indivizii heterozigoi sunt mai viguroi, au rate de supravieuire ireproducere mai mari, deci anse mai mari de supravieuire dect homozigoii. Genele polimorfice, implicitorganismele heterozigote contribuie la creterea variabilitii genetice.

In cadrul unei specii indivizii pot migra de la o popula ie la alta determinnd prin mperechere combinri

genetice ntre populaii, realizndu-se astfel aa numitul flux de gene.Toate aceste elemente contribuie la variabilitatea genetic a unei specii (mutaiile, recombinarea

genetic determinat de reproducerea sexuat, genele polimorfice, fluxul de gene) - variabilitate genetic ceinflueneaz capacitatea unei specii de a se adapta unui mediu n schimbare. Astfel, speciile cu o variabilitategenetic mai ridicat sunt mai puin vulnerabile n cazul unor schimbri ale mediului, se adapteaz cu mai mareuurin.

Condiiile ecologice variate existente n cadrul arealului unei specii determin perpetuarea indivizilordotai cu genotipul cel mai adaptat acestor condiii, ducnd la apariia ecotipurilor, variabilitii genetice.Diversitatea genetic devine cu att mai important cu ct speciile sunt mai mici, izolate sau situate n condiiistaionale extreme.

Importana variaiei genetice pentru conservarea biodiversitii va fi detaliat ulterior.

Diversitatea taxonomic descrie numrul grupurilor taxonomice dintr-o arie de interes: genuri,

familii, ordine. O suprafa cu un anumit numr de specii care fac toate parte din acelai gen, are obiodiveristate mai sczut dect o zon cu acelai numr de specii dar aparinnd unor genuri diferite. Aceeaieste situaia n cazul numrului de genuri din anumite familii sau a familiilor n ordine.

Diversitatea speciilor este cel mai comun aspect al biodiversitii luat n considerare. Cnd seexprim ngrijorarea cu privire la biodiversitate se face de obicei referire la dispariia speciilor rare sauameninate

Speciile pot fi definite n dou moduri, din punct de vedere morfologic i din punct de vedere biologic;morfologic: specia este un grup de indivizi distinci din punct de vedere morfologic, fiziologic sau biochimic dealte grupuri prin cteva caracteristici. n prezent tot mai adesea pentru caracterizarea unei specii se folosescdiferenele dinte secvenele de ADN sau ali markeri moleculari (tehnici folosite mai ales pentru difereniereaspeciilor aproape identice, mai ales n cazul bacteriilor). Definiia biologic a speciei: grupuri de indivizi care nlibertate se pot mperechea ntre ei, dnd natere unor organisme viabile, dar care nu se pot mperechea cu altegrupuri.

Definiia morfologic este utilizat n special de taxonomiti iar cea biologic de ctre evoluioniti.Cea biologic are o aplicabilitate practic mai sczut deoarece este necesar cunoaterea indivizilor care suntcapabili s se mperecheze, element dificil de determinat. Practicienii colecteaz specimene din natur, ledescriu aspectul i le depoziteaz n muzeele de istorie natural (sunt aproximativ 6500 n ntreaga lume). Apoitaxonomitii le denumesc oficial cu denumirea lor latin. Exist n lume aproximativ 18 miliarde de specimene.

Diversitatea speciilor se msoar prin numrul de specii sau prin bogia n specii i prinechitabilitatea speciilor, adic abundena relativ a diferitelor specii. Bogia n specii este utilizat mai ales ncazul unor grupuri de specii mai degrab dect pentru toate speciile unui ecosistem; se vorbete astfel desprebogia n specii a unui arbore, despre diversitatea de psri a unei pduri sau despre diversitatea vertebratelorterestre dintr-o anumit comunitate. O pdure de molid poate avea o bogie de specii redus n ce privetearborii, dar poateavea o bogie ridicat n specii de nevertebrate i microorganisme. Termenul poate estefolosit deoarece aa cum am mai menionat, rareori avem infirmaii despre aceste dou grupuri de organisme.Dei diversitatea vertebratelor i plantelor din pdurile tropicale este mult mai mare dect cea din pdurileboreale de exemplu, cum nu exist informaii despre diversitatea microorganismelor (care reprezint majoritateaspeciilor din pdure) practic nu putem compara pdurile boreale cu cele tropicale.

Numrul de specii sau bogia n specii ne d o descriere incomplet a diversitii biologice pentru c nuia n considerare diferenele ntre abundena relativ a diferitelor specii din comunitate. Astfel, dac avem 1000de indivizi care aparin la 10 specii astfel: 10 aparin la 9 specii i 910 celei de-a zecea, avem n acest caz biodiversitate mai sczut dect dac avem acelai numr de specii, 10, avnd ns fiecare cte 100 de indivizi.Astfel, dou comuniti cu acelai numr de specii pot avea o diversitate diferit.

Descrierea diversitii specifice pentru grupele majore de organisme este o sarcin foarte dificil,necesitnd eforturi considerabile ntinse pe o lung perioad de timp i de asemenea o important extinderespaial, viznd teritoriile unor ntregi ri, regiuni sau continente (exemple n acest scop sunt proiecte de mareanvergur ca Flora Americii de Nord, cu baza la Gradina Botanic din Missouri sau Fauna Europaea la care

8/3/2019 curssCBimp

7/103

conlucreaz trei instituii - Universitatea din Amsterdam, Universitatea din Copenhaga i Muzeul Naional deIstorie Natural din Paris, n total 59 de grupuri de coordonare, alctuite din 419 taxonomiti i specialitiasociai). Astfel de studii presupun colectarea de mostre, urmat apoi de sortarea i clasificarea lor, de multe oriulterioar colectrii, n incinta unor muzee de istorie natural. De exemplu, n 1985 au fost recoltate specii decrbui de pe o suprafa de 500 de hectare de pdure tropical din Sulawesi. Intr-o prim etap au fostidentificate 3488 de specii, dintre care multe necunoscute pn la acea dat. Apoi au mai fost identificate 1000,

n deceniile care au urmat rmnnd de identificat alte 2000 de specii.n descrierea diversitii specifice o problem important este i lipsa taxonomitilor pregtii i interesai

de anumite grupe de specii nedescoperite. De exemplu pentru speciile tropicale exist n ntreaga lumeaproximativ 1500 de specialiti, marea majoritate din rile temperate, numrul lor fiind n scdere. Posturile detaxonomiti se desfiineaz, nu muli tineri se orienteaz spre aceast meserie, iar cei care o fac sunt maiinteresai de munca de birou dect de cea de teren. Ar trebui s creasc numrul taxonomitilor de teren, cares fie rezideni n rile tropicale unde diversitatea este mai ridicat i s fie specializai n grupe mai puincunoscute: nevertebrate, bacterii, ciuperci etc.

Diversitatea structural este dat de straturile unui ecosistem. Cea mai ridicat diversitate dintreeco sistemele terestre o au pdurile; ele prezint mai multe straturi: arbor, arbuti, ierburi, muchi, arbori moriczui pe sol; exist de asemenea i o stratificare a rdcinilor diferitelor specii n sol. Diversitatea biologicanimal depinde att de bogie, echitabilitate ct i de dispunerea spaial a plantelor att pe orizontal ct ipe vertical, de prezena golurilor n coronament, de structura coronamentului, precum i de existena arboriloruscai pe picior sau czui la sol.

Diversitatea structural se poate determina raportnd elementele componente ale sistemului la anumite

caracteristici structurale msurabile: diametru, nlime, vrst, compoziie, densitate etc.Nu se poate stabili o relaie simpl ntre diversitatea structurali bogia n specii.Astfel, exist comuniti vegetale cu o bogie mai ridicat n specii (o pdure de amestec de foioase,

echien, cu arbori avnd aproximativ aceeai vrst) cu o diversitate structural mai sczut n comparaie cuun o alt comunitate vegetal (un molidi pur) care ns este plurien, avnd indivizi de vrste diferite structuraipe mai multe straturi.

n pduri simple structural este de asemenea posibil s existe o diversitate ridicat pentru a numitegrupe de specii animale; astfel, ntr-o pdure de molid pot exista multe specii din familia Sylviidae, silvii i pitulici.n acelai mod, n unele pduri btrne, climax, are au o diversitate structural ridicat se poate nregistra obiodiversitate sczut pentru anumite grupe de organisme. De asemenea, dup o perturbare care determinsimplificarea diversitii structurale, crete numrul de plante.

n general ns, se consider c ntr-un ecosistem forestier de un anumit tip, vrsti condiie, cretereadiversiti structurale determin creterea numrului de specii i echitabilitii.

Diversitatea funcional este determinat de varietatea proceselor biologice ce se desfoar ntr-un sistem ca urmare a relaiilor care se stabilesc ntre elementele componente precum i ntre acestea i mediulabiotic. Procesele ecologice de funcionare a sistemelor sunt i ele o parte a biodiversiii. n general, o bogieridicat n specii, determin o complexitate ridicat a ecosistemului deci o diversitate funcional important.

Diversitatea temporal; diversitatea se modific n timp pe msura evoluiei ecosistemelor. Caregul general ea crete de la ecosistemele juvenile la cele mature, stabile, prin procesele de succesiuneprimar sau secundar. n cazul ecosistemelor forestiere intervine i dinamica de vrst sau perturbrile careintervin n timp modifici ele diversitatea. Astfel, odat cu naintarea n vrst, pdurile parcurg urmtoareleetape de dezvoltare, n care biodiversiattea variaz:

Faza de constituire a seminiuluise poate produce sub coronamentul arboretului btrn sau (n cazulcatastrofelor naturale) pe terenul denudat; seminiul apare n mas, n urma unui an cu fructificaie abundent.Numrul plantulelor poate s fie foarte mare, de la cteva sute de mii la cteva milioane de exemplare la hectar;dup rsrire ncepe imediat i eliminarea n mas a acestora. Aceast faz dureaz n medie 3-10 ani i se

ncheie odat cu formarea strii de masiv. Se remarc abundena mamiferelor fitofage i a celor carnivore; nschimb sunt reduse populaiile de insecte care atac seminele, de vertebrate frugivore etc.

Faza de competiie a tineretuluise caracterizeaz prin continuarea eliminrii intense a puieilor, ns ease datoreaz acum competiiei ntre puiei; competiia este determinat de creterea rapid n nlime i dedezvoltarea coroanelor favorizate de lumina suficient. Faza de competiie corespunde cu nuieliul i prjiniul ise produce ntre 3-10 i 6-30 ani, ncheindu-se odat cu nceperea diferenierii poziionale. n aceast faz,stratul de ierburi se reduce puternic, iar arbutii intr n competiie acerb cu arborii. Populaiile de mamifereerbivore se reduc neavnd suficient hrani implicit se reduc i populaiile de prdtori. Lipsesc att populaiilede animale legate de prin relaii trofice de flori, fructe i semine ct i prdtorii i paraziii tuturor speciilormenionate. Este faza cea mai srac n populaii din ntreaga dinamic de vrst a biocenozei forestiere.

8/3/2019 curssCBimp

8/103

Faza de difereniere a structurii arboretului. n aceast faz, arborii ating intensitatea maxim decretere n nlime i grosime i consum cea mai mare cantitate de ap i de substane minerale. Serealizeaz diferenierea poziional, formndu-se grupe de arbori predominani, dominani, codominani,dominai i deperisani. Aciunea mediogen a arboretului este cea mai accentuat. Populaiile de consumatoride biomas sunt puine, n schimb cele de consumatori de necromas i descompuntori sunt foartediversificate. Stratul de ierburi ncepe s apar din nou, ns este slab dezvoltat ca i populaiile de animaleconsumatoare de polen, nectar, semine i fructe de arbori. Faza se ncheie cu apariia primei fructificaii idureaz ntre 6-30 i 30-50 ani.

Faza de maturitate de caracterizeaz prin fructificaie regulat; creterea n nlime i grosime seatenueaz, n schimb se accentueaz creterea n volum. Volumul foliar i al crcilor mai redus permiteptrunderea unei cantiti mai mari de lumini ap, favoriznd dezvoltarea plantelor ierboase i arbutilor. Seformeaz periodic seminiuri, care ns sub masiv dispar dup 3-5 ani. Crete numrul populaiilor erbivore, acelor care consum flori, semine, fructe, a populaiilor de insecte de scoari de psri care le consum. Suntbine reprezentate populaiile de roztoare, psrile i mamiferele de prad, biocenoza ajungnd la diversitate istabilitate maxime. Faza dureaz de la 30-50 ani pn la 100-300 ani.

Faza de mbtrnire este marcat printr-o nou accentuare a eliminrii arborilor din toate categoriilepoziionale. Arboretul se rrete treptat, sunt tot mai frecvente uscrile de ramuri sau vrfuri, iar fructificaia sediminueaz. La sol ptrunde o cantitate mare de lumin permind dezvoltarea puieilor dar i a arbutilor iierburilor (acestea din urm atingnd un maxim de dezvoltare). datorit restrngerii resurselor de hran sereduce din nou diversitatea biocenozei n ceea ce privete consumatorii.

Modificrile biodiversitii apar la scri spaiale i temporale diferite n diferite tipuri de ecosisteme.

n anumite tipuri de pduri btrne, n climate umede, unde evenimentele perturbatoare sunt rare,schimbrile intervin la scar spaial mic (mai mic de 1 ha), cu mici schimbri la scar spaial mare nperioade de cteva secole.

n pdurile caracterizate prin perturbri frecvente i severe, diferite aspecte ale biodiversitii se potschimba la scar mare n perioade scurte de timp.

II.2 Scri de apreciere a biodiversitii

Biodiversitatea punctiform corespunde unui eantion extras dintr-un habitat omogen biodiversitate reprezint biodiversitatea unei biocenoze sau unei comuniti dintr-un habitat

omogen (echivalent cu bogia n specii); vizeaz de obicei suprafee cuprinse ntre 1 i 10 ha. n cazulecosistemelor forestiere este de obicei biodiversitatea la nivel de arboret. La aceast scar se refer toatlumea n general deoarece simurile o pot evalua corect (ceea ce poate vedea sau auzi cineva stnd ntr-un

anumit loc. Biodiversitatea temporal este foarte important la nivel deoarece succesiunea modific continuucaracteristicile biodiversitii. biodiversitate sau diversitatea peisajului local este biodiversitatea pe care o percepe

cineva care parcurge un peisaj dintr-un climat caracteristic; acesta ntlnete o serie de comuniti diferite alcror biotop variaz ca sol, pant expoziie i alte caracteristici fizice; de asemenea aceste comuniti au vrstei istorii ale perturbrilor de are au fost afectate diferite. Cu alte cuvinte, diversitatea reprezint rata deschimbare a compoziiei n specii de-a lungul unui gradient geografic sau de mediu; se msoar prin gradul devariaie a diversitii de-a lungul unui peisaj. Face legtura ntre diversitate i diversitate.

Un peisaj care are valori sczute ale diversitii n biocenoze poate s aib att nivele ridicate ct isczute ale diversitii

Pdurile boreale care pot avea o diversitate sczut pentru multe grupe de organisme, pot avea o diversitate ridicat ca rezultat al topografiei ondulante care d un complex mozaic de comuniti diferitedeterminate de caracteristicile topografice i implicit edafice i climatice ale versanilor, culmilor i vilor. diversitatea poate fi de asemenea determinat de mozaicul natural rezultat n urma perturbrilor (doborturi devnt, incendii, atacuri de insecte) sau exploatarea lemnului.

Tot astfel, pdurile tropicale diversitatea este mare iar diversitatea este mic dac terenul esteplat i solul nu variaz. Dac ns intervin perturbri la scar mic determinate de vnt sau intervenia antropicatunci i n pdurile tropicale diversitatea poate fi de la moderat la ridicat.

diversitatea temporal poate fi sczut n peisaje unde scara spaial a perturbrilor este mic.Peisajul este un mozaic de arborete de vrste, structuri i compoziii diferite, iar caracterul general al mozaiculuipoate fi aproximativ constant, doar localizarea arboretelor de diferite vrste i caracteristici modificndu-se ntimp n acest mozaic.

biodiversitate sau biodversitatea unor regiuni geografice mari sau chiar continente; caracteristici topografice majore cum sunt munii, distanele variabile pn la ocean sau mari lacuri i

8/3/2019 curssCBimp

9/103

modificrile semnificative n latitudine sunt asociate cu modificri ale climei care determin modificri aleformelor de viai ale compoziiei vegetaiei ceea ce determin modificri ale organismelor asociate acesteia.Astfel se creeaz zonele ecologice care definesc nivelul regional i continental al diversitii. Variaia att a diversitii ct i a diversitii de-a lungul gradienilor climatici formeaz diversitatea. Diversitateatemporal la scara este n general foarte sczut. Variaia caracteristicilor ecosistemelor forestiere ntre diferitezone climatice (zonele i subzonele biogeoclimatice) este constant (doar dac nu intervin schimbri climaticemajore). Astfel diversitatea crete doar dac perturbri foarte mari intervin, cum ar fi incendii sau atacuri nmas de insecte din care s rezulte schimbri majore n pduri ntr-una din zonele climatice incluse n peisajul

regional sau continental n cauz.Doar afirmarea importanei biodiversitii nu este suficient; este nevoie de msuri concrete pentru

atingerea unor obiective concrete: conservarea unor grupuri specifice de organisme, scara spa iali temporalspecific la care se face conservarea biodiversitii.

n cele mai multe ecosisteme forestiere de exemplu, este esen ial s se stabileasc obiectivele inndcont de diversitatea temporal. Meninerea unei anumite valori a diversitii ntr-o pdure care i schimb nmod natural diversitatea n timp, necesit msuri active prin care s se intervin pentru eliminarea biodiversitiitemporale naturale, i invers, dac acceptm biodiversitatea temporal natural, nu putem menine diversitatea la nivel constant.

Pdurile naturale prezint o gam foarte larg a diferitelor tipuri de diversitate. Unele ecosistemeforestiere au o diversitate sczut a speciilor de arbori dar diversitate ridicat a speciilor de muchi, licheni,specii ierboase i arbustive. Alte pduri pot avea multe specii de arbori i puine din celelalte menionate. Se tierelativ puin despre diversitatea nevertebratelor din sol a microorganismelor din cele mai multe pduri. Se tie

doar c aceast diversitate este mare, c variaz de la un tip de ecosistem la altul, c variaz n timp ca urmarea perturbrilor i c este o diversitate temporal mare la scri spaiale mici i o diversitate temporal mic pesuprafee mari.

II.3. Modaliti de apreciere a diversitii, la nivelul biocenozei

Numrul de specii sau bogia n specii pare uor de determinat dar n realitate de obicei doar osuprafa redus poate fin inventariat. Se recurge de obicei la amplasarea unor suprafee de prob. Numrulde specii inventariat depinde de numrul de suprafee de prob sau de probe prelevate dintr-un ecosistem. Celemai comune specii vor fi reprezentate n primele cteva probe i cu ct mai multe probe se vor lua, vor apare ispecii mai rare (n sensul de mai puin frecvente). n mod ideal un cercettor se oprete atunci cnd deinumrul de probe crete, numrul de specii rmne relativ constant. De menionat este faptul c diversitatea adou comuniti poate fi comparat numai dac este determinat pe baza unor suprafee de prob de aceleai

dimensiuni i la fel de numeroase. Aa cum am menionat, dac se ia n considerare doar bogia n specii, unaspect important al structurii biocenozelor este ignorat, i anume echitabilitatea, astfel nct pentru a eliminaacest neajuns s-au determinat indici ai diversitii, diferii pentru diferite scri ale biodiversitii. n acelai scopcu indicii pot fi utilizate diagramele rang-abunden. Se reprezint astfel pe abscis rangurile speciilor i peordonat abundena lor relativ, adic raportul ntre numrul de indivizi ai speciei i numrul total de indiviziaparinnd tuturor speciilor. Rangul 1 este atribuit speciei sau speciilor cu cei mai muli indivizi, etc. Cu ct pantaacestei reprezentri este mai mare, cu att diversitatea este mai mici invers.

Indici de apreciere a diversitiiIndicii de apreciere a diversitii se pot grupa pe mai multe categorii n func ie de scara biodiversitii la

care ne raportm (tabelul 2):Tabelul 2

tip indice scar -

diversitateH, C 102 104 m2

-diversitate

indice de similaritate

-diversitate

aceeai ca la - diversitate 106 108 m2

Pentru determinarea diversitii se utilizeaz mai multe tipuri de indici: indici pentru bogia speciilor,indici care depind de abundena relativ a speciilor (tabelul 3) i modele pentru abundena speciilor.

Tabelul 3indice Mod de determinare

8/3/2019 curssCBimp

10/103

Numrul de specii (bogia n specii) Se utilizeaz doar numrul de specii

Gleason, Margalef, Menhinick Se folosete numrul de speciii numrul total deindivizi

Wittaker, Shannon, Simpson, MacArthur.MacIntosh, Hurlbert, Bulla

Se ia n considerare dominana speciilor bazatpe abundena relativ

S numrul de specii constanta lui Fisher

S = logNN numrul de indivizi pe unitatea de suprafaQ suprafaa sau numrul de probe

Gleason N

SHG

log=

sau A

SHG

lg=

unde A este unitatea de suprafa

Margalef N

SHMa

ln

1=

Menhinick N

SHMe

log

log=

sau N

SHMe

Simpson

=

2

1

N

nH

i

S

unde ni este numrul de indivizi ai speciei i i N numrul total de indivizi aituturor speciilor

Toi indicii pot fi calculai i pentru diversitatea altor categorii nafar de specii, cum sunt: categorii dediametre diferite, clase de nlimi diferite, etc.

Parker

=

2

1N

nH iP

nii N aceeai ca mai sus

Pielou

( )

=

)1(

11

NN

nnH iiPi

MacArthur =

N

n

N

nH iiMa 2log

MacIntosh NN

nN

H

S

i

i

Mac

=

=1

2

Pentru arborete:

8/3/2019 curssCBimp

11/103

Camino:

= =

=

=k

i

k

i

ii

k

i

i

vn

n

C

1 1

%%

1

%

unde n%i este numrul de arbori cumulat pe categorii de diametre pn

la categoria i, iar v%i este volumul cumulat al arborilor pe categorii de diametre pn la categoria de diametre i

Gini se poate determina n funcie de suprafaa de baz, ca raport ntre aria determinat de curbaLorentz i dreapta de reper pe de o parte i aria triunghiului format de dreapta reper cu abscisa i paralela laordonat prin punctul de intersecie dintre curba Lorentz i dreapta reper pe de alt parte. Formula:

=1

0

)(2 dxxfxG

Echitabilitatea

s

Cpp

SE

loglog 1 =

( )

S

pp

sE

s

C

=

2

1 loglog4

'

S

H

H

HE

log

'

max'

'

==

Modele de distribuie a abundenei

( )( )xxxNS

= 1ln1

Nx

xa

=

1

Pentru compararea rezultatelor din determinri diferite trebuie calculate curbele acumulative astfel nctrezultatele s poat fi comparate pentru suprafee de prob de aceleai dimensiuni.

Doar indicii de diversitate nu pot fi folosii pentru a compara diversitatea a dou comuniti ci pot doar sarate dac una are mai multe specii dect cealalt sau dac una are echitabilitatea mai mare dect cealalt.Pentru compararea biodiversitii unor comuniti diferite mai potrivite sunt metodele de ordonare a diversitii.

Cea mai facil metod este utilizarea curbelor rang-abunden. Speciile sunt ordonate de la cea cuproporia cea mai mare la cea cu proporia cea mai mic. Rangul se trece pe abscisi proporiile speciilor peordonat.

Intersecia celor dou curbe arat c cele dou comuniti nu pot fi comparate n termenii biodiversitiideoarece una este mai bogati cealalt are o mai mare echitabilitate.

Un alt mod de ordonare a diversitii este curba K a dominanei realizat prin reprezentarea rangului iproporiilor cumulative.

Se mai pot folosi distribuiile dup serii geometrice (n cazul biocenozelor srace n specii), dup seriilogaritmice (utilizate n cazul speciilor puin numeroase dar cu abunden ridicat sau pentru un numr mare despecii cu numr mic de indivizi), distribuiile logaritmice normale n biocenozele la care speciile au abunden medie precum i distribuia McArthur folosit pentru biocenoze cu echitabilitate ridicat.

8/3/2019 curssCBimp

12/103

Datele pentru determinarea indicilor de apreciere a diversitii se obin prin inventarieri cel mai adeseapariale, prin eantionaj. Se poate utiliza eantionajul probabilistic sau cel sistematic.

II.4 Consideraii privind factorii care influeneaz diversitatea

, i diversitatea variaz de la zon la zon iar dac dorim s conservm biodiversitatea sau s orefacem ntr-o anumit locaie este neaprat necesar stim care este nivelul natural al biodiversitii n anumiteregiuni ale globului mai mari sau mai restrnse i care sunt cauzele care au determinat aceste niveluri, care suntfactorii care influeneaz diversitatea.

Factorii care influeneaz biodiversitatea sunt numeroi. Pentru o mai facil nelegere a acestor factorise utilizeaz ca baz de pornire un model bidimensional simplu. Se noteaz cu R resursele disponibile pentru oanumit comunitate. Fiecare specie utilizeaz o poriune din acest R. Cu ct R este mai mare, cu att mai multespecii gsesc resurse disponibile (fig 2a)

a) Mai multe specii datorit unei cantiti maimari de resurse (R mai mare)

b) Mai multe specii pentru c fiecare este maispecializat

c) Mai multe specii pentru c resursele fiecreispecii se suprapun mai mult cu ale altor specii

d) Mai multe specii pentru c resursele sunt maicomplet exploatate (comunitate mai saturat)

Fig. 2 Factorii care influeneaz biodiversitateaDe asemenea, la acelai R, odat cu specializarea (consumul doar a anumitor resurse) poate crete

numrul de specii (figb). Tot la acelai R, cu ct resursele utilizate de specii se suprapun mai mult cu attpoate crete mai mult valoarea numrului de specii (fig.2c). Aceast situaie este echivalent cu cretereacompetiiei interspecifice. i o ultim situaie: acelai R, n anumite comuniti nu este n ntregime utilizat.Rmn astfel resurse disponibile care pot fi folosite de noi specii i astfel biodiversitatea crete (fig.2d). Cu altecuvinte, cu ct o comunitate este mai saturat, conine mai multe specii.

Trebuie subliniat ns c adesea este foarte dificil s se fac prognoze clare i s se gseasc testepentru verificarea diferitelor ipoteze, atunci cnd este vorba de sisteme att de complexe cum sunt comunitilevii. Factorii care influeneaz biodiversitatea sunt: productivitatea, heterogenitatea spaial, prdtorismul,favorabilitatea factorilor abiotici, perturbrile, evoluia climatici biologic.

Productivitatea

8/3/2019 curssCBimp

13/103

Simplu spus, productivitatea n ecosistemele terestre este cantitatea de energie solar transformat prinfotosintez n substan organic vegetal. Cum toate lanurile trofice terestre pornesc de la productoriivegetali, biomasa vegetal disponibil pe unitatea de suprafa determin biomasa anual care poate fisusinut de acea suprafa. Pdurile tropicale i recifurile de corali sunt ecosisteme extrem de productive; eleproduc mai mult materie organic pe unitatea de suprafa dect oricare alt ecosistem, acesta fiind unul dintremotivele biodiversitii foarte ridicate. Pe de alt parte ns, aceast teorie pare contrazis de exemplelereprezentate de lacurile, rurile, zonele de coast sau pajitile crora li s-au aplicat fertilizatori n mod artificial i

n care numrul de specii de plante i animale a sczut n loc s creasc odat cu creterea productivitii. Un

exemplu foarte cunoscut este experimentul realizat ncepnd din 1856 la Rothamstead, n Anglia, unde 3 ha depajite au fost tratate cu ngrminte constatndu-se declinul n timp al biodiversitii (figura 3).

Figura 3 Scderea biodiversitii n timp ca urmare a creterii productivitii prin aplicarea de

ngrminte pe o pajite

O explicaie propus este aceea c productivitatea ridicat a dus la rate mari de cretere a populaiilordiferitelor specii, accelernd concurena dinte ele i implicit grbind dispariia unor specii. La productiviti maisczute mediul este probabil s se schimbe nainte de finalizarea competiiei concretizat prin dispariiaspeciilor. Diferite studii de-a lungul timpului au artat unele o cretere, altele o scdere a biodiversitii odat cucreterea productivitii. Astfel, biodiversitatea poate fi maxim la valori intermediare ale productivitii.Biodiversitatea intr n declin la cele mai sczute valori ale productivitii datorit micorrii cantitii de resursedisponibile iar la cele mai ridicate valori ale productivitii intr n declin datorit accelerrii competiiei ieliminrii anumitor specii. Astfel se poate afirma c o cretere a productivitii poate duce att la o cretere ct ila o scdere a biodiversitii. Deci productivitatea singur nu determin creterea biodiversitii.

Heterogenitatea spaial

Un alt factor care contribuie esenial la determinarea diversitii este structura spaial a biotopului. Pescurt, cu ct este mai complex structura fizic a biotopului, cu att mai multe specii poate susine. Unecosistem forestier stratificat ofer mai multe posibiliti pentru hran specializati adpost n comparaie cu unecosistem de pajite sau o dun de nisip. n ecosistemele cu o structur mai complex, stratificarea determinproducerea de microclimate diferite prin modificarea factorilor abiotici (cldur, lumin, umiditate). Astfel,microclimatul caracterizat prin umezeal ridicati lumin sczut din apropierea solului este total diferit de celuscat, cald i luminos din partea superioar a coroanelor. De aceea de exemplu, n pdurile tropicale umede unansamblu total diferit de specii de ferigi triete la baza trunchiurilor arborilor i alte specii de ferigi vegeteaz npartea superioar a coronamentului. De fapt i n acest caz este vorba despre lrgirea spectrului de resurseoferite comunitii vii. S-au fcut diverse studii care au stabilit o legtur ntre biodiversitate i heterogenitateaspaial: n Canada, s-a stabilit legtura ntre bogia de specii i heterogenitate (exprimat de categoria de

8/3/2019 curssCBimp

14/103

substrat, pant, drenaj, reacia solului etc.). Cele mai multe studii ns au evideniat conexiunea ntre bogia nspecii animale i diversitatea structural a plantelor, fie prin ndeprtarea experimental a anumitor straturi deplante, dar cel mai adesea prin compararea mai multor comuniti cu structuri spaiale diferite. n orice caz, fie cheterogenitatea spaial crete datorit mediului abiotic fie crete datorit unor componente biologice (arbuti,arbori) ea poate determina o cretere a bogiei n specii.

PrdtorismulAcesta poate determina creterea diversitii permind speciilor cu capacitate competitiv mai redus

s coexiste cu speciile concurente cu capacitate competitiv ridicat. n acelai timp ns, prdtorismul preaintens poate determina dispariia unor specii de prad. Astfel, biodiversitatea este mai mare la valori medii aleintensitii prdtorismului. Aceste concluzii sunt susinute de studii experimentale, primul fiind realizat de unbiolog american, Paine, n ecosisteme acvatice de coast n 1966.

Favorabilitatea condiiilor de mediuMediile dominate de un factor abiotic extrem sunt de obicei populate de un numr mai mic de specii care

reuesc s supravieuiasc, s se adapteze n aceste zone. Adaptarea sau supravieuirea se realizeaz prinexistena unei structuri morfologice sau a unui mecanism biochimic care nu exist la alte specii nrudite i estecostisitor n termeni energetici sau n termenii schimbrilor compensatorii n procesele biologice aleorganismelor, schimbri necesare pentru adaptare. Mediile extreme n care exist un numr sczut de speciisunt izvoarele fierbini, apele acide, lacurile neobinuit de alcaline, solurile srturate nisipoase, etc. ns este

greu de stabilit dac doar condiiile nefavorabile din perspectiv antropic sunt cele care determin obiodiversitate sczut, deoarece i alte caracteristici ale acestor medii pot influena n acelai sensbiodiversitatea: ele au de obicei o productivitate sczut sau heterogenitate spaial sczut. n plus, de obiceiele ocup suprafee foarte mici, astfel nct pot fi asimilate cu nite insule mici i izolate, caracteristici care i eleaa cum se va vedea n continuare sunt asociate cu o biodiversitate sczut. Astfel, dei pare logic, rezonabil sconsiderm c zonele cu factori abiotici extremi, nefavorabili determin o biodiversitate sczut, este greu deafirmat cu siguran acest lucru.

PerturbrileCa urmare a producerii unei perturbri, cnd se produce un gol, cnd apare un spa iu liber n structura

unei comuniti, exist tendina n procesul de succesiune declanat de cretere iniial a diversitii ca urmare acolonizrii, urmat ns de o ulterioar scdere a diversitii ca rezultat al eliminrii provocate de competiie.Dac pentru aceast schem de baz se ia n considerare i frecvena de producere a perturbrilor, pare foarte

probabil ca perturbrile frecvente s menin permanent anumite zone ale mozaicului n stadiile juvenilecaracterizate de un numr mic de specii, cu strategie demografic de tip r n general, iar perturbrile rare, spermit ca n cele mai multe zone ale mozaicului s devin dominani cei mai buni competitori, deci diversitateas fie iari sczut. Aceasta duce la formularea ipotezei perturbrilor de frecven intermediar, sau medie,care ar determina cea mai ridicat diversitate. Sunt mai multe studii care par s susin aceast ipotez, studiiasupra comunitilor de alge din zonele de coast stncoase ale Californiei, studii asupra macronevertebratelordin apele curgtoare din Noua Zeelandi asupra fitoplanctonului dintr-un lac din nordul Germaniei. Toate arato bogie n specii i un indice Shannon mai mari n condiiile n care frecvena perturbrilor este medie.

SpecializareaAdaptrile pentru specializarea n consumul doar a unui anumit tip de resurse sunt mai frecvente la

tropice n comparaie cu zonele temperate. Acest lucru se datoreaz faptului c n zonele tropicale este hrandisponibil tot timpul anului, materia organic, biomasa fiind permanent materializat att n lemn frunze, ct i

n flori, polen, nectar, semine, fructe etc. n zonele temperate ns, flori, polen i nectar exist mai alesprimvara, frunze primvara i vara, fructe spre sfritul verii i toamna, semine toamna i la nceputul iernii etc.La fel se ntmpli cu insectele care exist primvara, vara i eventual la nceputul toamnei. Exist ns ctvaluni cnd toate aceste resurse de hran dispar astfel nct toate speciile care sunt specializate doar n consumullor trebuie s migreze. n pdurile tropicale dei exist o variaie a cantitii de hran mai ales n funcie desezoanele umede i uscate, exist ntotdeauna, chiar dac n cantiti mai mici, nectar, flori semine sau insecte(figura 4). De exemplu n estul Americii de Nord exist o singur specie de pasre colibri care consum nectar icare iarna migreaz n Columbia; n America de Sud exist 117 specii de psri colibri care gsesc tot timpulanului nectar pentru a se hrni. Din cauza lipsei de hran, din pdurile temperate lipsesc grupuri ntregi despecii care sunt ns prezente la tropice cum sunt liliecii polinivori, nectariferi, psrile care consum furnici,liliecii i psrile frugivore. Speciile generaliste consum o gam variat de hran astfel nct este normal ca

8/3/2019 curssCBimp

15/103

cerinele lor s se suprapun cu cerinele altor specii pentru aceleai resurse; apare astfel concurena pentrurespectivele resurse.

Figura 4 Disponibilitatea fructelor ca resurse de hran pe tot parcursul anului n pdurile tropicale.

Aceast concuren este mult mai accentuat dect cea existent ntre speciile ngust specializate. Deciun ecosistem care poate susine populaii specializate va conine mai multe specii dect un ecosistem carepoate susine doar specii generaliste (figura 4).

Evoluia climatici biologicAcum 150 de milioane de ani au aprut i au nceput s evolueze primele angiosperme; noile forme de

angiosperme au format pduri mpreun cu vegetaia de rinoase existent anterior sau nlocuind-o peaceasta. Corelat cu evoluia florilor a avut loc evoluia insectelor. S-a putut trece astfel de la polenizareaexclusiv anemofil la cea realizat de insecte. Relaia evolutiv ntre flori i insecte reiese clar din determinrilepalinologice i studiul fosilelor. Imediat dup apariia angiospermelor au aprut i insectele polenizatoare; nouagam de flori, frunzele mai nutritive, tulpinile mai mari au determinat evolu ia unui numr mare de insectespecializate n consumul acestor noi resurse de hran. Proliferarea i creterea abundenei insectelor adeterminat diversificarea unui grup de prdtori nocturni, de dimensiuni mici, cu blan: mamiferele. Acestea nuau dominat lanurile trofice pn cnd nu au disprut dinozaurii de la sfritul cretacicului, acum 65 de milioanede ani. ns apariia angiospermelor a fost cea care a determinat formarea ecosistemelor moderne, aa cum le

cunoatem astzi. Explozia iniial a avut loc cnd concentraia dioxidului de carbon era ridicati predominaucldura i umiditatea. n momentul respectiv, continentele erau nc apropiate i era mult mai cald dect astzi.Chiar i n Antarctica exista pdure temperat i probabil pe aproape ntreg globul era clim tropical sausubtropical. n urmtoarele sute de ani continentele s-au ndeprtat unele de altele dar evoluia plantelor acontinuat. Acum 35 de milioane de ani deriva continentelor a permis formarea curentului circumpolar care

nconjur Antarctica; acest curent a schimbat circulaia curenilor oceanici i a dus la o rcire global a planetei.Antarctica a devenit o mas ngheat iar zpada i gheaa au nceput s ptrund adnc la latitudinile mijlocii nfiecare iarn. Aceast rcire a reprezentat un prag important de depit n evoluia plantelor i animalelor.Speciile tropicale i subtropicale nu au rezistat ngheurilor din zonele temperate i reci. Doar n depozitele fosileau rmas dovezi ale existenei acestor specii. ntreaga diversitate a multor specii de plante i animale nu asupravieuit dect la tropice.

8/3/2019 curssCBimp

16/103

n ultimele 2 milioane de ani, glaciaiuni repetate au afectat zonele de la altitudini mai ridicate. Acesteevenimente au avut implicaii ecologice majore fornd migrarea speciilor de plante i animale la scarcontinental. Se poate afirma c (la scar de timp evoluionar) zonele temperate s-au aflat n permanentmodificare. Pe parcursul acestei continue modificri speciile generaliste este cel mai probabil s fi fostavantajate n comparaie cu cele strict specializate. n consecin, cele mai multe specii din regiunile temperatesunt generaliste n ce privete modul de hrnire sau pot suporta o variaie mai mare a condiiilor ecologice ncomparaie cu speciile echivalente de la tropice. Prin contrast, regiunile tropicale au oferit o mai marecontinuitate i constan n ce privete hrana i biotopul speciilor localizate n aceast zon. Acest lucru nu

nseamn c la tropice nu au avut loc nici un fel de schimbri. Studii palinologice i paleontologice au artat c n timpul glaciaiunilor la tropice temperaturile erau cu 5-9oC mai sczute. Cum speciile din aceast zon nuaveau unde s migreze pentru a urma condiiile cu care erau obinuite (erau deja la ecuator i la nivelul mrii)ele au trebuit s supravieuiasc schimbrilor de temperatur din perioadele glaciare i interglaciare. Ca urmare

n pdurile tropicale au avut loc schimbri ale abundenelor diferitelor specii dar suprafee mari au continuat srmn acoperite de ecosisteme forestiere masive, nentrerupte. Modificrile climatice au afectat comunitilevegetale, astfel nct specii de plante care ocup astzi areale separate au format asociaii n trecut.Zoocenozele nu s-au schimbat foarte mult pentru c multe specii de animale consum de obicei plante sau priale plantelor aparinnd mai multor specii; animalele depind mai mult de un anumit tip de ecosistem, cum estecel forestier. Dac au pdure , combinaia exact de specii vegetale nu are o foarte mare importan. Astfeltipurile de vegetaie tropical au fost mereu prezente n anumite locaii i numeroase specii de animale nu auavut motive s devin generaliste.

Ali specialiti nu consider aceast explicaie satisfctoare, apreciind c se exagereaz atunci cnd se

afirm persistena pdurilor tropicale pe mari suprafee n timpul glaciaiunilor i cred c n timp ce zoneleclimatice i biotice temperate s-au deplasat spre ecuator, pdurile tropicale s-au restrns la un numr limitat demici refugii nconjurate de zone cu vegetaie ierboas. Ei spun c este totui posibil ca micrile zonelortemperate spre latitudini diferite s fi determinat mai multe extincii dect contractarea ecosistemelor tropicale pesuprafee restrnse dar care s-au petrecut la aceeai latitudine.

Toate cele expuse anterior demonstreaz ct este de dificil de formulat i verificat explicaii pentruvariaia bogiei n specii. Mai uor dect gsirea explicaiilor este s se identifice gradieni n variaiabiodiversitii. Explicaiile acestor gradieni rmn ns nesigure.

II.5 Gradieni ai biodiversitii

Gradieni latitudinali

Creterea biodiversitii de la poli la ecuator este evidenti poate fi evideniat pentru o larg varietatede grupuri de specii (nevertebrate marine, broate, oprle, fluturi, psri, arbori) (figurile 5,6). Excepie facspeciile de pinguini care prezint un maxim al numrului de specii n Antarctica, iar speciile de salamandre, afidei oareci de cmp prezint un maxim n zona temperat. Din totalul speciilor de pe glob, fie c este vorba de 4milioane de specii fie c este vorba de 100 de milioane, ele triesc n pdurile tropicale ntr-o proporie de 50-80%. Dintr-un singur arbore din pdurea panamez au fost identificate 43 de specii de furnici, aproape acelainumr de specii ntlnite n toat Marea Britanie. ntr-o observaie de 12 ore ntr-o singur suprafa de prob npdurea brazilian, un entomologist a identificat 420 de specii de fluturi; n toat partea de est a SUA sunt 440specii de fluturi.

8/3/2019 curssCBimp

17/103

Figura 5 Creterea numrului de specii de arbori

de la poli spre ecuatorFigura 6 Creterea numrului de specii de

batracieni de la poli spre ecuator

Gradientul latitudinal nu poate fi deocamdat clar explicat. Toi factorii prezentai anterior intervinprobabil n realizarea unei biodiversiti ridicate, dar este greu de stabilit exact influena lor, innd cont i defaptul c ei interacioneaz.

Figura 7 Creterea numrului de specii de arboride la nord la sud n SUA

Figura 8 Creterea numrului de specii de psride la nord la sud n SUA

8/3/2019 curssCBimp

18/103

Figura 9 Creterea numrului de specii odat cu descreterea latitudinii

n regiunile amazoniene din Peru sau Brazilia n 100 de hectare de pdure vegeteaz aproximativ 300de specii de arbori pe cnd n Europa temperat numrul de specii de pe aceeai suprafa mpdurit este deaproximativ 30. De asemenea n Thailanda sunt 265 de specii pe cnd n Fran a doar 93 dei ca extindere asuprafeei sunt aproximativ egale.

i n ecosistemele acvatice se menine acelai gradient latitudinal: Marea Barier de Corali esteedificat de 50 de specii de corali n partea sa nordic, mai apropiat de tropice i doar 10 specii n partea sasudic.

Gradieni altitudinalii de profunzimen ecosistemele terestre, biodiversitatea scade n general cu altitudinea (figura 10 )

8/3/2019 curssCBimp

19/103

Fig. 10 Scderea numrului de specii de psri i mamifere cu altitudinea

Exist totui excepii de la aceast schem aa cum este cazul speciilor vegetale n Spania iPortugalia. Unii dintre factorii care influeneaz gradientul latitudinal intervin i n cazul celui altitudinal, nsproblemele care apar n explicarea primului gradient rmn valabile i n cazul celui de-al doilea. n plus, zonele

nalte sunt la aceeai latitudine mai rare dect cele joase i comunitile vii ale zonelor nalte sunt mai izolateunele de altele n comparaie cu cele ale zonelor joase, ceea ce determini producerea efectului de insulmanifestat prin scderea numrului de specii. Totui i n acest caz exist excepii i de aceea trebuiemanifestat precauie n formularea unor generalizri. De exemplu n cazul studiilor din Portugalia i Spania(figura 11), zonele mai joase fiind mai uscate i avnd temperaturi mari au cea mai sczut productivitate i deasemenea sunt n cea mai mare msur influenate de om. Ca urmare, diversitatea crete cu altitudinea.

8/3/2019 curssCBimp

20/103

Fig. 11 Creterea numrului de specii cu altitudinea n Spania i Portugalia

Modelele precum cel al dependenei ntre altitudine i diversitate reflect n ultim instan o varietate deprocese care la rndul lor variaz n funcie de contextul n care se produc.

n ecosistemele acvatice se nregistreaz aceeai modificare a diversitii cu adncimea. n lacurilemari, adncurile ntunecate, reci i lipsite de oxigen conin mai puine specii dect apele de suprafa. n mod

asemntor, n zonele marine plantele sunt localizate la suprafa unde ajunge lumina i ele pot fotosintetiza,zon care rar depete 30 m. n ocean exist o rapid descretere a diversitii cu adncimea, situaiaschimbndu-se doar pe fundul oceanului unde triesc o serie de creaturi bizare. Interesant este faptul c nzonele oceanice de coast, diversitatea speciilor bentice nregistreaz un maxim la 1000 m, posibil datoritconstanei mari ridicate a mediului; peste aceast adncime, diversitatea scade din nou, probabil datoritresurselor de hran reduse din zonele abisale (figura12).

8/3/2019 curssCBimp

21/103

Fig. 12 Variaia numrului de specii cu adncimea n zona oceanic din sud-vestul Irlandei

Gradienii diversitii determinai de succesiuneAceti gradieni determin biodiversitatea temporal menionat anterior. Schema general de evoluie a

biodiversitii const n creterea important a acesteia ntr-o prim faz datorit colonizrii urmat de obicei deo scdere datorit competiiei ntre specii. n general aceast evoluie a fost studiat pentru plante i mai puinpentru animale, dar se pare c i ele nregistreaz aceeai variaie (exist studii realizate pentru psri iinsecte). n cazul ecosistemelor forestiere apar unele particulariti ale acestei scheme generale determinate desuccesiunea fazelor i etapelor de dezvoltare n cazul pdurilor echiene, proces descris anterior la diversitateatemporal.

II.6 Cele mai complexe ecosisteme de pe glob zonele cu gradul cel mai ridicat de biodiversitatela nivel planetar

Aceste ecosisteme sunt n mediul terestru pdurile tropicalei n cel acvatic recifurile de coralii ele seafl din acest motiv n atenia specialitilor, conservaionitilor i publicului larg.

Pdurile tropicale au mai fost menionate anterior, biodiversitatea lor ridicat fiind notorie, dei eleocup o suprafa destul de redus raportat la restul globului, de aproximativ 7% din total. S-a menionat c eleconin ntre 50% i 80% din speciile existente pe Pmnt, astfel:

n cazul speciilor vegetale, 40% din cele 275 000 de specii din lume se afl n pdurile tropicale din

America central, America de Sud, Asia de SE, Africa, Australia, Madagascar i noua Guinee. Dei informaiile legate de insecte sunt foarte puine se aproximeaz un numr de 5-10 milioane de

specii de insecte, aa cum s-a mai precizat, dar nu se exclude nici o cifr mult superioar, i anumeposibilitatea de a fi 30 de milioane de specii de insecte tropicale

30% din speciile de psri se afl n pdurile tropicale: 1300 de specii n pdurile central i sudamericane, 400 de specii n Africa i 900 n Asia. Aceste valori nu includ speciile doar parialdependente de pdurile tropicale cum sunt speciile migratoare i nici marile concentrri de psri caretriesc n habitate insulare (restrnse ca suprafa) i foarte vulnerabile la distrugerea habitatuluiRecifele de corali pot fi considerate echivalentul acvatic al pdurilor tropicale, fiind complexe i

alctuite din numeroase specii. Aceast bogie n specii este datorati productivitii ridicate a zonei n caresunt localizai coralii; apa foarte limpede din aceste zone permite ptrunderea luminii pn la adncime crend

8/3/2019 curssCBimp

22/103

posibilitatea algelor care triesc n simbioz cu recifele de corali, s realizeze rate ridicate ale fotosintezei. Un altfactor care contribuie la biodiversitatea ridicat este specializarea coralilor care prezint nie nguste precum irezistena lor la diferite intensiti ale perturbrilor.

Marea Barier de Corali are o suprafa de 349 000 de hectare, fiind localizat n apele Australiei iconinnd mai mult de 400 de specii de corali, 1500 specii de peti, 6 specii de estoase marine, 4000 de speciide molute i creeaz locuri favorabile pentru cuibritul a 252 de specii de psri. Comparativ, n aceast zontriesc peste 2000 de specii de peti, n timp ce n zona insulelor Hawai sunt 448 de specii iar n jurul insulelorBahamas 500 de specii. i mai sczut este numrul de specii n zonele temperate, ilustrnd aa cum s-a

menionat anterior gradientul latitudinal: 400 de specii n Marea Mediteran i doar 250 de specii n zonaatlantic-nord american.

Animalele ce populeaz aceste recife de corali au dimensiuni mici, din care cauz multe dintre specii nuau fost nc studiate i identificate. De subliniat este ns faptul c specialitii consider c spre deosebire despeciile terestre din pdurile tropicale care au un areal relativ restrns, speciile din recifele de corali au orspndire relativ larg. Doar n insulele izolate cum sunt Hawai numrul speciilor endemice este ridicat (25%dintre speciile de corali). Deoarece speciile recifelor de corali au o rspndire relativ larg nu sunt ameninate cudispariia n cazul distrugerii unei singure locaii, spre deosebire de speciile tropicale terestre menionate.Trebuie ns atras atenia c este posibil ca aceast afirmaie a specialitilor s fie eronat deoarece speciilede corali nu sunt la fel de bine cunoscute ca speciile terestre. i n plus, cercetri recente au demonstrat cspecii cu rspndire larg au populaii unice din punct de vedere genetic astfel nct i ele necesit protecie.

n ultimii ani cercettorii au nceput s descopere coralii abisali, care triesc n zonele reci i lipsite delumin de la mare adncime. ns chiar n acest timp, i acetia dispar datorit pescuitului abuziv cu plase.

II. 7 Populaiile

n evaluarea, monitorizarea i inventarierea biodiversitii un element cheie l reprezintpopulaiile. naceste scopuri atunci cnd se studiaz o populaie trebuie s se cunoasc n primul rnd parametrii de stare aipopulaiei i s se clarifice urmtoarele aspecte:

a. mediul - care sunt tipurile de habitate n care se gsete specia respectiv, cum variaz factorii abioticicare o influeneaz n spaiu i timp, care este frecvena perturbrilor i dac exist influen antropic nzonele respective

b. relaiile cu mediuli cu celelalte specii ce tip de hran consum indivizii populaiei i de ce alte resursede mediu au nevoie, cu ce specii se afl n competiie pentru resurse, care le sunt paraziii i prdtorii ice alte relaii au stabilit cu alte specii, cum se rspndesc indivizii, dac activitatea antropic intervine naceste relaii cu alte specii sau cu mediul

c. distribuia n spaiu cum este, grupat sau uniform, dac au loc migraii, dac are loc expansiuneaarealului sau din contr acesta se restrnge, dac omul interfereaz cu acest fenomen sau dac esteresponsabil de restrngerea arealului

d. morfologia indivizilor care este forma, mrimea, coloritul etc, dac acestea se modific n arealul dedistribuie, ce adaptri prezint specia n discuie

e. fiziologie ct de mult hran, ap, resurse are nevoie un individ pentru a se dezvolta normal i a sereproduce, ct de vulnerabili sunt indivizii la condiiile climatice extreme, cum se reproduce specia i de cecondiii are nevoie

f. etologie ce comportamente permit individului s se adapteze le mediu i s supravieuiasc, cuminteracioneaz cu ceilali indivizi ai speciei, care sunt relaiile intraspecificce

g. mrimea populaiei, demografie - care ste numrul de indivizi ai populaiei, este efectivul acesteia ncretere sau n scdere, care este structura pe vrste, cum va evolua n viitor

h. structur genetic se determin care este variaia caracterelor morfologice, fiziologice sau decomportament, care este raportul sexelor, care este procentul de gene variabile, ct de multe alele arepopulaia pentru fiecare gen variabil

i. impactul antropic cum afecteaz omul direct sau indirect populaia respectiv, dac ea este sau nuexploatat de om

Pentru studierea populaiilor se pot folosi mai multe metode sau surse: literatura publicat, literaturanepublicati cercetarea de teren. Cercetarea de teren este indispensabil deoarece puine specii din biosferau fost studiate, iar ecologia unei specii poate fi diferit de la un loc la altul. Doar pe teren se poate determinastarea de conservare a speciilor i relaiile ei cu factorii biotici i abiotici. Determinarea tuturor elementelormenionate anterior necesit cel mai adesea specialiti, echipamente, resurse financiare importante dar acesteasunt indispensabile obinerii informaiilor fr de care speciile i biodiversitatea nu pot fi conservate. Existialte modaliti de a colecta informaii, cu ajutorul voluntarilor locali, cu minim de echipament i cheltuieli.

8/3/2019 curssCBimp

23/103

Un astfel de exemplu n ara noastr este reprezentat de programul de monitorizare a psrilorcomune din Romnia, desfurat de Societatea ornitologic Romn ca parte a unui program care sedesfoar n toate rile Uniunii Europene, i care presupune culegerea de ctre voluntari a datelor referitoarela 48 de specii comune legate de zonele agricole, mpdurite, parcuri i grdini. Datele obinute dinmonitorizarea psrilor sunt folosite pentru calcularea unui indice de biodiversitate ce poate calcula schimbrilepetrecute n habitatele agricole i forestiere la nivel continental. La nivel naional, psrile sunt specii idealepentru studierea modificrilor suferite de ecosistemele naturale n urma dezvoltrii economice care se vaaccelera acum dup ce ara noastr a devenit membr a Uniunii Europene; psrile sunt binecunoscute, ocup

suprafee mari n habitate diferite i sunt bioindicatori sensibili la modificrile mediului. n scopul monitorizrii sefolosesc ptrate de 2 x 2 km care sunt selectate pentru fiecare voluntar n mod aleatoriu; voluntarii primesc hricu aceste ptrate i 25 de puncte din care ei trebuie s aleag 15 n care se fac observaiile, puncte pe care sle noteze cu exactitate pentru a veni i n anii urmtori exact n aceleai locuri. n fiecare punct observatorultrebuie s petreac 5 minute i s noteze pe formularele tip primite odat cu harta psrile pe care le vede saule aude pe o raz de 100 de metri n jurul punctului de observaie, ncadrndu-le n trei categorii: psri pe sol,pe vegetaie sau care coboar din zbor, psri care zboar peste aria observat fr s coboare i psriobservate nafara cercului de 100 de metri. Datele se culeg n dou perioade, ntre 15 aprilie i 15 mai i apoi

nc una la interval de 14 zile. Datele centralizate sunt apoi prelucrate de SOR i rezultatele fcute publice.O singur inventarierile a unor populaiilor nu este suficient, ele trebuie repetate periodic pentru

monitorizarea speciei. Doar astfel se pot determina creterile, descreterile, se pot decela influenele mediului,ale activitii antropice, ale schimbrilor climatice etc. Inventarierea presupune fie numrarea complet a tuturorindivizilor fie prelevarea de probe.

Alturi de acest tip de inventariere se pot utiliza i alte metode de investigare cum ar fi observarea,urmrirea animalelor, observarea urmelor, ascultarea sunetelor scoase de diferite specii; o alt modalitate estemarcarea - recapturarea unor indivizi pentru studierea nu numai a mrimii populaiilor dar i a deplasrilorrealizate de indivizi, fie n cazul migraiei sau pentru obinerea de informaii legate de etologia i ecologiaspeciei.

Inventarierea vizeaz fie specii vulnerabile care fac obiectul conservrii, fie poate fi vorba de speciiindicatoare, sensibile la alterarea mediului sau ecosistemelor n care triesc, cum sunt fluturii, lichenii, psrile,sau unele specii xilofage ori prdtoarele, carnivorele.

Pentru realizarea unui studiu populaional complet sunt numrai toi indivizii, li se stabilete vrsta,deci distribuia pe clase de vrst (piramida vrstelor), sunt msurai, li se stabilete sexul, eventual sunt marcaipentru o viitoare identificare. Se noteaz poziia indivizilor i se preleveaz probe de esut pentru analizegenetice. Metodele aplicate n acest scop difer de la specie la specie i n funcie de scopul studiului: ornitologiiineleaz picioarele psrilor, biologii care studiaz mamiferele ataeaz crotale la urechile animalelor, botanitii

fixeaz plcue pe trunchiurile arborilor sau se pot face nregistrri cu sunetele emise de diferite specii, sunetecare difereniaz indivizii i sunt criterii de recunoatere.Analizndu-se datele culese i piramidele vrstelor se stabilete dac populaia va rezista n timp i ce

mrime va avea la un moment dat; dac populaia este cumva ameninat de extincie, atunci se pot realiza ncontinuare alte studii care s stabileasc dac ratele de reproducere i supravieuire trebuie ridicate prinaplicarea anumitor msuri de management pentru meninerea sau mrirea populaiei. Interpretarea datelorobinute prin studiile demografice trebuie atent fcut deoarece exist diferite situaii cum ar fi speciile cu olongevitate ridicat la care anii n care apar noi indivizi sunt rari, urma i de un numr mare de ani n care indiviziinu se reproduc; trebuie n consecin s se fac diferena ntre fluctuaiile normale, pe termen scurt ale mrimiipopulaiilor i tendinele pe termen lung.

Alte aspecte importante care trebuie abordate pentru a asigura reuita unor planuri de conservare aspeciilor sunt stabilirea raportului sexelor, determinarea procentului de aduli, a mecanismelor de reproducere, asistemului de reproducere monogam sau poligam, a comportamentelor legate de reproducere. De asemeneaaceste studii pot furniza informaii despre capacitatea de suport a mediului pentru a stabili efectivele optime alepopulaiilor astfel nct s se previn stresul populaional i de mediu al indivizilor sau chiar eventualele pagube,mai ales n condiiile n care mecanismele naturale de control ale populaiilor adic prdtorii nu mai exist.Aceste informaii sunt importante att n ariile protejate care au dimensiuni de obicei reduse dar i n cazul ncare din populaiile respective omul recolteaz indivizi n scopuri economice sau recreative.

Un exemplu de inventariere i monitorizare este reprezentat de proiectul Carnivorele mari dinRomnia care s-a desfurat n Vrancea i Braov care a folosit radiotelemetria, GPS-ul i tehnici noninvazivecum sunt camerele foto automate, hair snair etc. rezultatele au artat c estimrile autoritilor romne suntfoarte optimiste, numrul de carnivore mari fiind mult mai mic, iar populaiile izolate. S-a evideniat de asemeneac braconajul neselectiv este ridicat, urii cznd prad laurilor puse de localnici i ungulatele sau mistreii fiindvnai ilegal. Studiul menioneaz i necesitatea unor studii tiinifice pe baza crora s se determine corectmrimea populaiilor, capacitatea de suport a habitatelor i implicit efectivul optim al acestor carnivore,

8/3/2019 curssCBimp

24/103

considerndu-se nerealiste i lipsite de baztiinific actualele evaluri pe care se bazeaz aa-numitele cotede recolt. Se prezint n continuare cteva aspecte determinate n urma acestui proiect:

Ursul (Ursus arctos) n Romnia triesc aproximativ 5500 de indivizi, dup ce numrul lor ajunsesela 1500 n anii 60 i depind 8000 de exemplare n 1988, datorit interdiciei de vntoare. n anii 80 s-au

nregistrat i numeroase incidente n care au fost implicai i oameni i de asemenea pagube impostante lastne datorit acestui numr mare de indivizi. Oficial n prezent sunt vnate anual 300 de exemplare. n restullanului carpatic specia este strict protejat n Polonia i Ungaria, restricionat la vntoare n Cehia, Slovacia,Ucraina i Romnia.

Lupul (Canis lupus) este aproape disprut n vestul i centrul Europei. Cea mai mare parte apopulaiei europene de lupi se gsete n Romnia (3000 de indivizi adic 35% din total); n rile vecinenumrul indivizilor este mult mai sczut: 300-450 de indivizi n Slovacia, 250 de indivizi n Polonia, 350 deindivizi n Ucraina. Rareori se nregistreaz atacuri asupra omului, mult mai rar dect n cazul ursului, el cauznddaune mai ales stnelor i vnatului. n Romnia se vneaz anual 350 de indivizi ns n anii 50 a existat ocampanie mpotriva acestui prdtor care era considerat duntor i care a fost combtut prin vnare, capcanei otrav.

Rsul (Lynx lynx) se mai gsete doar n Romnia 1500 de indivizi, Slovacia 400-500 de indivizi,Ucraina 300 de indivizi i doar 10-20 de indivizi n Cehia i Ungaria. Studiul acestui animal exclusiv carnivoreste foarte dificil deoarece este nocturn i se camufleaz perfect; este identificat n general doar dup urmele penoroi i zpad. Teritoriul de vntoare este de aproximativ 10 000 ha n pdurile ntunecoase de conifere.

Analiza viabilitii populaiilor se folosete la preconizarea capacitii unei specii de a-i asiguracontinuitatea n timp; ea este o extensie a studiilor demografice i presupune utilizarea de metode matematice i

statistice pentru a determina posibilitatea ca o populaie sau o specie s devin extinct la un moment dat nviitor.Metapopulaiile - multe specii care utilizeaz habitate efemere cum sunt habitatele ripariene din

lungul cursurilor de ap sunt caracterizate de existena metapopulaiilor, adic a unui mozaic dinamic depopulaii, legate ntre ele prin migraie. La unele specii metapopulaia are o existen scurt, iar distribuiaspeciei se schimb dramatic la fiecare generaie. La alte specii, metapopulaia poate fi caracterizat printr-unasau mai multe populaii surs (sau populaii centrale) cu un numr de indivizi relativ stabil i prin populaiireceptoare(populaii satelit) al cror efectiv fluctueaz n funcie de venirea emigranilor din populaia surs.

Populaiile satelit pot s dispar n anii nefavorabili, apoi ns arealele sunt recolonizate de noi indiviziprovenii din populaia surs ulterior cnd condiiile redevin favorabile (figura 13). Structura metapopulaiilor estecomplex la speciile migratoare, la care exist habitate separate pentru cuibrit i iernat, ce pot fi sau nucomune populaiilor speciilor respective. i pentru a simula dinamica populaiilor s-au realizat modele pecalculator ca n cazul analizei viabilitii populaiilor.

S-a dovedit c evaluarea la nivel de metapopulaie este mai eficient pentru managementul unorspecii n comparaie cu evaluarea la nivel de populaie. Un exemplu l constituie specia endemicPedicularisfurbishiae (vrtejul pmntului) care vegeteaz pe o fie de teren de 200 de km n lungul rului St. John dinSUA, care este periodic inundat. Inundaiile distrug adesea populaiile speciei dar creeaz n acelai timp noihabitate favorabile prin scoaterea de sub ape altor zone. Populaiile intr n declin cnd se instaleaz arbori iarbuti care umbresc aceste plante ierboase. Dac studiile ar fi fcute la nivell unei singure populaii s-ar obineo imagine incomplet asupra speciei, deoarece populaiile au o via scurt. n acest caz metapopulaia esteunitatea de studiu recomandat iar bazinul hidrografic unitatea de management eficace.

8/3/2019 curssCBimp

25/103

Fig. 13 Populaiile satelit pot s dispar n anii nefavorabili, apoi ns arealele sunt recolonizate

La metapopulaii distrugerea habitatului unei populaii centrale poate atrage dup sine extincia maimultor populaii mici care depind de populaia central pentru colonizarea periodic. De asemenea perturbrileantropice care limiteaz migraia (gardurile, liniile electrice, autostrzile, barajele) pot reduce rata de migraiunei probabilitatea de recolonizare dup extincia local. Fragmentarea habitatelor poate avea uneori ca rezultattransformarea unei populaii mari ntr-o metapopulaie n care sunt cuplate habitate cu suprafee mici,fragmentate.

Modelele metapopulainale pun n eviden natura dinamicii proceselor populaionale i arat cum

reducerea potenialului de migrare poate duce la extincia local a unei specii ntr-o zon mai extins.III. EXTINCIA

Perioada geologic prezent este cea mai bogat n specii dar n acelai timp, aa cum s-a menionatanterior este i perioada cu ratele de extincie cele mai ridicate.

Principala cauz a pierderilor actuale de biodiversitate este n primul rnd activitatea economicuman ce degradeazi distruge habitatele naturale pentru a satisfacere cerinele oamenilor. Astfel, ntre 40%i 55% din producia primar net a ecosistemelor terestre (