Экспансия чужеродных видов

Внедрение (инвазия) агрессивных чужеродных видов является в настоящее время значительной частью глобальных природных изменений и часто ведёт к существенным потерям биологического разнообразия и экономической значимости экосистем, подверженных биологическим инвазиям. Иногда это внедрение может наносить значительный экономический ущерб и даже представлять опасность для здоровья людей. Число крупных экологических катастроф, вызванных инвазиями чужеродных видов, постоянно растёт. Достаточно назвать лишь несколько примеров: амброзия, колорадский жук, борщевик Сосновского... Пока ещё не существует универсальных способов остановить агрессивные виды. Разработка мер по предотвращению биологических инвазий, смягчению их последствий и мониторингу являются обязанностью всех стран, подписавших в 1992 году в Рио-де-Жанейро Конвенцию о биологическом разнообразии [Конвенция..., 1995].

Многочисленные чужеродные виды, большинство из которых занесены всего лишь 200 лет назад, успешно обосновались на новой родине и сформировали широкие ареалы. Учёные предполагают, что уже в ближайшем будущем произойдёт ещё более драматическое увеличение биологических инвазий [Sala et al., 2000; Hulme, 2007]. Глобальное потепление, повышение концентрации атмосферного углекислого газа и понижение содержания азота существенно изменяют природные условия и увеличивают фрагментарность местообитаний, что может облегчить дальнейшие инвазии [Vila et al., 2006]. Раннее обнаружение и предотвращение воздействия чужеродных видов на экосистемы является фундаментальным требованием Стратегии ЕЭС по сохранению биоразнообразия в Европе до 2010 года и далее. Однако при отсутствии надёжных региональных исследований европейские государства не способны заняться этой проблемой в стратегическом плане [Miller et al., 2006; Hulme, 2007].

Экономический ущерб от биологических инвазий колоссален. Подсчитано, что в результате инвазии заносных видов США теряют 137 миллиардов, Индия — 117 миллиардов, а Бразилия — 50 миллиардов долларов [Тишков, 2005]. Урон, наносимый биологическими инвазиями только со стороны 79 наиболее злостных инвазионных видов, в США оценивается в 97 миллиардов долларов [Pimentel etal.,2001]. Ниже приведены данные из работы Д. Пайменталя в соавторстве, касающиеся только ущерба экономике США от заносных растений.

Урон, наносимый инвазионными видами растений

В Европе пока нет полных данных по этой проблеме, но биологические инвазии также приводят к экономическим потерям. Наиболее значимые свидетельства касаются ущерба, который причиняют чужеродные вредители и сорняки сельскому хозяйству, лесоводству и водным ресурсам [Williamson, 2002]. Примером прямого воздействия на экономику служат ущерб, наносимый пойменным лугам Fallopia japonica, и снижение продуктивности лесов из-за повреждения коры деревьев серыми белками (Sciurus carolinensis). Большое экономическое значение в Европе имеют агрессивные заносные сорные виды, например, Chenopodiiim ambrosioides, Paspalum paspaloides, Oxalis pescaprae, Conyza canadensis. Имеются данные, что урожай сои снижается на 83%, если на 1 м² произрастает 150 особей мелколепестника канадского Conyza canadensis. Серьёзное засорение полей мелколепестником уменьшает урожаи сахарной свёклы в Германии на 64% и отрастание весенних почек виноградной лозы в Италии на 28%. При уборке урожая зрелые стебли C. canadensis забивают механические комбайны, даже при низкой (1 растение/м²) плотности популяции [Weaver, 2001]. Борьба с одним из наиболее опасных заносных видов Германии — амброзией полыннолистной составляет 20% расходов на борьбу с сорными видами в стране [Sheppard et al., 2006]. Другие заносные растения служат хозяевами болезнетворных микроорганизмов, например, Bromns catharticus является растением-хозяином жёлтого вируса карликовости ячменя и ржавчины пшеницы. Инвазионные виды могут влиять на здоровье человека, вызывая фитофотодерматит при контакте с борщевиком Heraclenm sosnovskii и H. mantegazziannm, астму или сенную лихорадку при цветении Ambrosia artemisiifolia, а также отравление людей ядовитыми плодами Phytolacca americana и Solanum elaeagnifolinm.

Кроме того, инвазионные виды вызывают серьёзные экологические последствия, нанося существенный вред экосистемам [European Commission, 2004]. Экосистемы могут быть изменены вплоть до полного исчезновения природных видов, что наблюдается при колонизации песчаных дюн видами рода Acacia. При экспансии Carpobrotns edidis угрожающему сокращению подверглись эндемичные прибрежные виды. Однако чаще экологические изменения и биологическая гомогенизация трудно уловимы. Например, внедрение Rhododendron ponticum значительно сократило биологическое разнообразие приатлантических дубрав. Тонкое, но потенциально более серьёзное воздействие чужеродных видов — это возможность гибридизации с природными видами, подобно тому, что наблюдается в Европе между заносными и природными видами рода Quiercus. Гибридизация может ввести чужие гены в естественные популяции или привести к появлению сильного гибрида, способного к инвазии [Hulme et al., 2008].

Некоторые биологические инвазии, которые в настоящее время угрожают Европе, могли быть пресечены, если бы в отдельных странах имелся высокий уровень понимания грозящей опасности со стороны агрессивных видов. Продолжающееся бездействие многих стран становится всё более пагубным для сохранения биоразнообразия и экономики региона, а также здоровья населения [Hulme, 2007]. Европейцам следует осознать опасность того, что из-за их бездействия территории, находящиеся под их юрисдикцией, могут стать потенциальным источником вторжения инвазионных видов в пределы соседних государств, а потому обязаны предпринять ряд решительных мер в попытке минимизировать этот риск. Для Европы такие шаги очень важны, поскольку виды, интродуцированные на территорию одного государства, могут легко распространиться на соседние, особенно те, с которыми имеются общие водные пути, горные цепи или береговая линия. Пока же численность и воздействие вредных инвазионных видов в Европе хронически недооценивались, особенно для видов, не представляющих непосредственной опасности сельскому хозяйству или здоровью людей.

Исторически сложилось так, что, за исключением узкого круга специалистов, в Европейском экономическом сообществе ранее проблеме инвазионных видов внимания практически не уделялось. Однако в конце 1990-х годов понимание опасности биологических инвазий в Европе возросло в связи с явными негативными воздействиями, сведения о которых опубликованы в региональных экологических обзорах [Europe’s environment..., 1995, 1998, 2003]. В 1998 году в Стратегии по сохранению биоразнообразия инвазия чужеродных видов оценена как важная экологическая проблема [European Commission, 1998]. В марте 2002 года Совет Европы по окружающей среде признал, что интродукция инвазионных чужеродных видов является одной из главных зарегистрированных причин потери биологического разнообразия, а также серьёзного урона экономике и здоровью населения [European Commission, 2002].

Совет Европы поддержал действия, включающие в качестве приоритетных меры по предотвращению появления инвазионных видов, а также меры, призванные уничтожать эти виды в том случае, если инвазия всё-таки произошла. В 2002 году была принята Стратегия по инвазионным видам Европы. Стратегия по биологическому разнообразию ЕЭС [European Commission, 1998] гласит: «Присутствие или интродукция чужеродных видов или подвидов могут потенциально вызвать неустойчивость и изменения в экосистемах. При этом воздействие на природное биоразнообразие может стать необратимым ввиду гибридизации или конкуренции. ЕЭС должно принять меры предосторожности и предотвратить пагубное влияние чужеродных видов на экосистемы, приоритетные виды и их местообитания, а также установить, насколько это возможно, контроль и управление для сокращения ущерба, который они причиняют».

Несмотря на эти усилия, практические программы и координация по инвазионным видам в Европе отстают от других регионов мира. Трудности возникают уже при стандартизации статуса чужеродного вида. В национальных масштабах исследователи обычно принимают во внимание региональные данные, и классификация степени натурализации заносных видов в разных странах может различаться. Особенно это касается подвидов, гибридов, реинтродуцированных видов, а также природных видов и популяций, естественно расширяющих свой ареал. Основные принципы классификации статуса вида предложены не столь давно [IUCN..., 2000], однако происхождение давно интродуцированных видов растений и животных часто неясно. Европейские страны разнородны по степени подверженности биологическим инвазиям, и в ряде случаев это ограничивает осознание ими риска, который они в состоянии причинить соседним государствам. Наиболее агрессивные чужеродные виды в разных странах Европы различны, так что согласованные акции следует планировать в субрегиональном масштабе. Наконец, чужеродный вид в одной стране может быть аборигенным в другой стране Европы.

В Европе эффективному контролю за инвазией чужеродных видов препятствовали:

1. Отсутствие мониторинга заносимых видов с достаточно частыми интервалами;
2. Отсутствие средств информирования и правильность идентификации новых находок;
3. Отсутствие осознания риска и оценки вероятности превращения того или иного заносного вида в инвазионный.

Информация о распространении инвазионных чужеродных видов в Европе неполная, а то, что доступно, рассеяно во множестве опубликованных или неопубликованных отчётов, а также различных базах данных. Предупреждение вторжений чужеродных видов затруднено в связи с тем, что доступ к информации относительно их предыдущего инвазионного потенциала (один из лучших показателей того, станет ли новый вид агрессивным) в основном, малодоступен. Ключевая рекомендация Стратегии по инвазионным видам в Европе — развитие региональной инвентаризации заносных видов, зарегистрированных в природе [Council оf Europe, 2003].

Интерес к изучению чужеродного компонента флор Восточной Европы активизировался в 1970-е годы, однако долгое время исследования носили локальный характер. Переход к целенаправленному изучению региональных адвентивных флор наметился в середине и конце 1980-х годов, продолжается он и ныне. Более 700 адвентивных (заносных) видов выявлено в настоящее время в составе флор стран Балтии, Беларуси, Украины и ряда регионов РФ: Ленинградской и Московской областей, Республики Удмуртия. 400-700 видов обнаружено во флорах 12 регионов, 200-400 — во флорах 30 регионов. Фрагментарно изучены Уральская и Гурьевская области Казахстана, Архангельская область РФ. Активные флористические исследования ведутся в Смоленской области, ранее относившейся к малоизученным (Решетникова, 2003).

Сделано несколько крупных обзоров по вопросам антропогенной трансформации флоры (Горчаковский, 1979; Малышев, 1981; Туганаев, Пузырёв, 1988; Игнатов и другие, 1990; Протопопова, 1991; Березуцкий, 1999; Хмелёв, Березуцкий, 2001; Миркин, Наумова, 2001; Морозова, 2003а; Папченков, 2003). Итоги изучения адвентивной флоры регионов Восточной Европы за последние 30 лет подведены большой группой авторов: Н. В. Абрамов (Йошкар-Ола), Л. М. Абрамова (Уфа), О. В. Бакин (Казань), Е. А. Борисова (Иваново), М. А. Борисова, Н. А. Тремасова (Ярославль), В. Д. Бочкин, С. Р. Майоров, А. П. Сухоруков (Москва), З. А. Гуджинскас (Вильнюс), В. П. Дедков, И. Ю. Губарева (Калининград), О. Н. Демина, Д. В. Вахненко (Ростов-на-Дону), В. А. Костина (Мурманская область), А. В. Кравченко (Петрозаводск), А. П. Лактионов, В. Е. Афанасьев (Астрахань), В. А. Мартыненко, Б. И. Груздев (Сыктывкар), А. А. Нотов (Тверь), С. А. Овеснов (Пермь), Н. Н. Панасенко (Брянск), В. И. Попов (С.-Петербург), В. В. Протопопова (Киев), А. Н. Пузырев (Ижевск), В. А. Сагалаев, Д. Е. Матвеев (Волгоград), Е. М. Тарасова (Киров), А. С. Третьякова (Екатеринбург), Л. В. Хорун (Тула), Н. Н. Чаадаева (Орел), Н. В. Швыдкая, Т. Г. Яненко (Краснодар) и опубликованы в материалах международной конференции «Изучение флоры Восточной Европы: достижения и перспективы» [2005].

База данных по адвентивной флоре Восточной Европы (AliS), включающая 1 148 видов, создана в институте географии РАН (Морозова, 20036). Стали доступны электронные источники по адвентивной флоре Орловской области (автор сайта А. В. Сотников) и Республики Татарстан. Подготовлен электронный вариант списка адвентивного компонента флоры Тверской области. Этот список доступен в интернете (Нотов, 2000). Создана основа сайта по инвазионным видам на ботаническом сервере биологического факультета МГУ (куратор сайта — С. Р. Майоров). Тем не менее информационные базы развиты крайне недостаточно и требуют совершенствования.

Диссертационные работы защищены по адвентивной флоре ряда регионов Средней России: Ивановской, Калужской, Липецкой, Тверской, Тульской областей и Мордовии [Малышева, 1980; Вьюкова, 1985; Борисова, 1993,2008; Стародубцева, 1995; Хорун, 1999; Бармин, 2000; Березуцкий, 2000; Григорьевская, 2003; Маркелова, 2004; Крылов, 2008; Швецов, 2008]. Тверская и Ивановская области изучены в этом отношении особенно тщательно: по результатам изучения адвентивной флоры Тверской области защищены две кандидатские диссертации [Малышева, 1980; Маркелова, 2004], Ивановской области — кандидатская и докторская диссертации [Борисова, 2003; 2008]. В работе Е. А. Борисовой привлечён большой материал по заносному компоненту флор Владимирской и Костромской областей РФ.

Флора транспортных путей специально изучена в Московской и Ярославской областях [Чичёв, 1985; Борисова, 2002].

Адвентивная фракция флор городов явилась предметом диссертационных исследований в Москве, Санкт-Петербурге, Брянской и Ярославской областях [Попов, 2000; Швецов, 2008]. Урбанофлоры и их динамика с характеристикой адвентивного компонента исследованы в десятке городов [Ильминских, 1982, 1986; Григорьевская, 2000; Панасенко, 2002; Раков, 2003, и другие]. Имеются многочисленные работы по адвентивной флоре заповедных территорий, парковым интродуцированным видам, сегетальному потенциалу адвентивных видов [Горчаковский, Козлова, 1998; Усадебные парки..., 2003].

Данные по биологии адвентивных видов приводятся в региональных «Флорах...» и «Определителях...» [Александрова и другие, 1996; Сосудистые растения Татарстана, 2000; Казакова, 2004].

Адвентивная фракция флоры — чрезвычайно динамичная система. Процесс по�