Чужеродные виды на территории России
Поиск по сайту     
  www.sevin.ru      Карта сайта     petrosyan@sevin.ru
www.sevin.ru/Top100Worst/

ЦЕЛИ


Проблема биологических инвазий чужеродных видов уже более пятидесяти лет является одной из острых проблем многих стран мира. Это связано с деятельностью человека, а также возможными глобальными климатическими изменениями. Например, значительные изменения распространения млекопитающих произошли в Европейской части России в результате антропогенного преобразования лесов и степей, таких как: масштабные рубки леса, разреживание леса в результате возникновения гарей и рекреационной нагрузки; сокращение и фрагментация лесопокрытой площади; появление полей, строений и дорог на местах, ранее занятых лесами и степями; проникновение древесных растений в степь (лесопосадки), обводнение территории и др. Известно, что в пресноводных водоемах и морях южной Европы за последние 20-30 лет успешно натурализовалось более 300 видов, представителей всех таксономических групп эукариот (Atlas of Exotic Species in the Mediterranean Sea International, AESMSI; Атлас Экзотических Видов Средиземного Моря, http://www.ciesm.org/online/atlas). Международные базы данных показывают, что в Европе в настоящее время обнаружено 84 чужеродных видов грибов, 58 видов мхов и лишайников, 3749 видов сосудистых растений, 1522 вида наземных беспозвоночных животных, 357 видов пресноводных беспозвоночных животных, 75 видов рыб, 35 видов амфибий, 72 вида рептилий, 193 вида птиц, 88 видов млекопитающих (http://www.nobanis.org; http://www.alarmproject.net; http://www.daisie.se). Несмотря на то, что в России инвазии чужеродных видов в последнее время происходят с нарастающей интенсивностью, планомерные фундаментальные исследования инвазий чужеродных видов как источников экологической опасности нашей страны начаты сравнительно недавно. Достаточно вспомнить несколько примеров вселения в европейскую Россию вредных чужеродных видов, принесший существенный ущерб биоразнообразию, экономике и здоровью населения: водоросль псевдонитшия, растения- сорняки и аллергены амброзия и борщевик Сосновского, клен ясенелистный, насекомые колорадский жук, золотистая нематода, американская белая бабочка, ясеневая изумрудная узкотелая златка, морское беспозвоночное гребневик мнемиопсис, рачок церкопагис, моллюски рапана и дрейссены, рыбы ротан и амурский чебачок, млекопитающие ондатра, енотовидная собака, норка американская, бобры. Во всем мире в последние годы наблюдается интенсификация исследований в области биологических инвазий. В 1997 г. создана «Глобальная программа по инвазионным видам» в Евросоюзе, в США и Канаде, давно работает ряд экспертных групп и осуществляется большое количество научных программ. Это связано с тем, что многие страны мира раньше и в большей степени, чем Россия пострадали от инвазий чужеродных видов. Например, ущерб от биологических инвазий в США оценивается в 137 миллиардов долларов в год, в связи с чем были приняты специальное решение Конгресса и Указ президента США (1999) об усилении исследований в данной области (Pimentel et al., 2001). Сходные оценки получены и для территорий ряда других стран - Австралии, Бразилии, а также стран Тихоокеанского бассейна (Williamson, 2002; Whiteand Harris, 2002; Pimentel et al.,2005; Oreska and Aldridge, 2010). Экономический ущерб от некоторых чужеродных видов для Англии, Шотландии и Уэльса в 11 секторах экономики оценен в 1.7 миллиардов фунтов стерлингов в год (Williamson, 2002). Опыт британских ученых показал, что успешность оценок тесно связана не только с наличием, но и с доступностью информации об инвазионном процессе. Именно в этом направлении ориентирован и данный проект. В результате мобилизации ресурсов и подключению многих исследовательских организаций во всем мире выполняются исследования всех этапов инвазионного процесса: выявляются инвазионные коридоры; исследуются адаптации видов- вселенцев к новым условиям, генетические последствия инвазий, воздействие чужеродных видов на аборигенные виды и экосистемы; разрабатываются меры предотвращения и контроля инвазий. Создано большое количество региональных и континентальных баз данных по вселенцам, сделано ряд крупных обобщений, основанных на материалах исследований конкретных инвазий, касающихся главным образом Америки, Австралии, Новой Зеландии и Западной Европы (Mooney, Drake, 1986; Williamson, 1996; Mooney, Hobbs, 2000; Mooney et al, 2005; Sax et al., 2005; Lokwood et all., 2007; Davis, 2009; Keller et al., 2009; Perrings et al., 2010). Следует отметить, что в этих работах практически не охвачена территория России и стран бывшего СССР, хотя многие экосистемы этих территорий являются донорами и реципиенты видов- вселенцев. Довольно ущербными выглядят базы данных по чужеродным видам Европы, в которых мало информации по России (http://www.alarmproject.net; http://www.daisie.se). Кроме того, многие из европейских баз данных содержат лишь списки видов-вселенцев с краткой информацией об их распространении и образе жизни. Картографическая составляющая таких информационных систем обычно невелика. Проблема чужеродных видов, как отмечалось, в современной интерпретации и с учетом глобальности этого явления разрабатывается в России лишь короткий период. Хотя, в несколько иных аспектах инвазионные процессы исследуются в нашей стране уже более ста лет. Первоначально, научные работы велись в направлении поиска полезных для человека живых организмов, которых можно было бы привезти из отдаленных регионов и натурализовать в новых местах. Не обсуждая целесообразность подобных мероприятий, можно с уверенностью сказать, что полученные в результате этих работ научные результаты много дали для понимания хода инвазионного процесса, в особенности для оценок возможностей вселенцев адаптироваться к абиотическим факторам среды. Кроме того, в ходе этих исследований подробно описаны этапы и определены сроки натурализации чужеродных видов после их преднамеренной интродукции (Карпевич, 1975). Следующим этапом исследований был анализ результатов многолетних работ по интродукции и создание сводок по ряду видов- вселенцев. В некоторых работах были предприняты попытки оценки воздействия видов- вселенцев на экосистемы-реципиенты. В последние годы в РФ выполнены исследования, описывающие как процесс инвазии, так и воздействие конкретного чужеродного вида на аборигенные виды и экосистемы. В результате этих исследований было установлено, что более уязвимыми к инвазиям являются искусственные (антропогенные) и нарушенные экосистемы. Чаще всего эти нарушения вызваны хозяйственной деятельностью человека, вследствие которой происходит разрушение или преобразование местообитаний, переэксплуатация отдельных видов биологических ресурсов, увеличение притока биогенных элементов. Была обозначена роль глобальных климатических изменений в инвазионном процессе. Важным итогом исследований последних лет является выявление некоторых инвазионных путей. Наибольшие успехи достигнуты в определении путей проникновения в Россию сорных растений и насекомых- вредителей. Большинство этих путей связано с потоками сельскохозяйственных грузов.

Возросшее в последние 30 лет, расселение водных организмов связанно со строительством каналов, плотин и интенсификацией транспортных перевозок. Выявлен и описан важнейший для всей европейской части России черноморско–каспийско–волжский транзитный путь. Начаты работы по мониторингу чужеродных видов гидробионтов по всему этому пути. Установлено, что продвижение чужеродных видов гидробионтов происходит в несколько этапов, на каждом из которых происходит образование устойчивых самовоспроизводящихся популяций. Из других безусловных достижений российской науки об инвазиях следует отметить многолетние комплексные исследования карельского озера Сямозеро, показавшие как появление лишь одного нового вида рыб (корюшки) может трансформировать схему потока энергии по пищевым цепям водной экосистемы. Гораздо большее воздействие на экосистемы происходит в результате средообразующей деятельности другого ключевого вида - речного бобра. К началу ХХ-го века этот вид был почти уничтожен на территории России. После интенсивной реинтродукции, начатой в СССР в 20-е годы прошлого века, и саморасселения речной бобр во многих районах достиг сравнительно высокой численности. В настоящее время речному бобру практически вернули его первоначальный ареал. В случае речного бобра, учитывая большие масштабы преобразований экосистем, произошедших в результате климатических и антропогенных воздействий, а также то, что многие из этих преобразований необратимы, следует признать, что реинтродукция – восстановление ранее исчезнувших популяций в местах их естественного обитания – фактически является инвазией. “Старый” вид является чужеродным в ранее родной, но измененной экосистеме. Расселение речного бобра привело к серьезным изменениям в пищевых сетях экосистем малых рек, что хорошо показано для бассейна верховьев Волги. Значительный прогресс в последние годы достигнут и в области моделирования инвазионного процесса. При использовании в качестве прототипа зоопланктонные сообщества и конкретные параметры реальных видов зоопланктеров удалось показать, что предсказание успеха внедрения чужеродных видов возможно только при учете наиболее важных факторов (наличия избыточного пищевого ресурса, хищничества и эксплуатационной конкуренции), влияющих на исход конкуренции между аборигенными видами и вселенцами. Модели свидетельствуют, что простой зависимости между биоразнообразием сообщества и его устойчивостью к вселениям не существует, а предсказание результата инвазионного процесса требует в каждом конкретном случае проведения тщательного биологического и математического анализа ситуации. Следует отметить, что подобных исследований в других странах не проводилось. В последние годы сделаны первые шаги по инвентаризации чужеродных видов России с представлением результатов в доступной для исследователей и представителей регулирующих организаций форме. Из общедоступных Интернет-ресурсов по проблеме чужеродных видов следует отметить первые шаги по созданию проблемно-ориентированного портала «Чужеродные виды на территории России» (сайт Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН http://www.sevin.ru). Большую роль в развитии исследований по биологическим инвазиям чужеродных видов сыграли всероссийские и международные конференции, организованные в последние годы. Многие из этих конференций завершились изданием тематических сборников и монографий (Виды-вселенцы в европейских морях …, 2000; Экологическая безопасность и инвазии…, 2002; Инвазии чужеродных видов в Голарктике, 2003; 2005; 2010; 2010, 2013). В организации большинства из этих конференций принял участие ИПЭЭ РАН. Значительная часть работ выполнена при участии и поддержке исполнителей данного проекта. В целом можно утверждать, что за последние годы в мире сформировалось специальное направление в экологии – экология инвазионного процесса, которая имеет свою терминологию, подходы, методы, сеть научных организаций, периодических конференций и журналов.

Основные задачи

Исследования будут ориентированы на выявление и анализ (1) видового состава чужеродных видов, инвазионных коридоров, векторов, пресса рекрутов, географии и динамики инвазий; (2) динамики популяций от внедрения до натурализации, а также натурализовавшихся видов-вселенцев и последствий их воздействия на местообитания, аборигенные виды, сообщества и экосистемы; (3) географического распространения инвазионных субкоридоров и уязвимых к инвазиям экосистем; а также (4) на разработку новых экологических методов предупреждения инвазий и ограничения численности некоторых инвазионных видов, наносящих существенный ущерб природным и искусственным экосистемам, здоровью населения и экономики страны. Проект мультидисциплинарный, охватывает широкий круг инвазионнных организмов (беспозвоночные и позвоночные) и экосистем (водные и наземные), касается всей территории России.

GOALS

For more than 50 years, the problem of biological invasions of alien species has been one of the acute problems for many countries. This is connected with human activity and also possible global climatic changes. For example, huge changes have occurred in the distribution of mammalians over European Russia as a result of human-induced conversion of forest and steppe, such as forest thinning as a result of burnt areas, logging and recreational load; reduction and fragmentation of the forest areas; the appearance of the fields, buildings and roads in areas previously occupied by forests and steppes; penetration of woody plants in the steppe (plantations), flooding areas and so forth. It is known that in freshwater reservoirs and the seas of the southern Europe, in recent 20-30 years, more than 300 species, representatives of all taxonomic groups of eukaryotes have naturalized successfully (Atlas of Exotic Species in the Mediterranean Sea International, AESMSI; http://www.ciesm.org/online/atlas). International databases show that in Europe, at present it is revealed 84 species of fungi, 58 species of mosses and likens, 3749 species of vascular plants, 1522 species of terrestrial invertebrate animals, 357 species of freshwater invertebrate animals, 75 species of fish, 35 species of amphibians, 72 species of reptiles, 193 species of birds, 88 species of mammals (http://www.nobanis.org; http://www.alarmproject.net; http://www.daisie.se). Despite the fact that in Russia invasions of alien species have recently occured with growing intensity, the systematic fundamental research of alien species invasions as the sources of ecological danger in this country has started comparatively not long ago. One has only to think about several examples of introduction of harmful alien species into European Russia, which inflicted serious damage to biodiversity, economy and health of people: the alga pseudo- nitzschia, weeds and allergens ambrosia and Sosnowski's hogweed, ash-leaved maple, Colorado potato beetle, golden nematode, fall webworm, emerald ash borer, ctenophore mnemiopsis, fishhook waterflea (Cercopagis pengoi), mollusks rapana and dreissenas, fish Amur sleeper (rotan) and stone moroko, muskrat, raccoon dog, American mink, beavers. In recent years an intensification of research in the field of biological invasions has been seen worldwide. In 1997 the Global Invasive Species Programme was created in European Union, the USA and Canada. Several expert groups have been working for a long time, and many scientific programs have been carried out. This is because many countries earlier and at a greater extent than Russia suffered from alien species invasions. For instance, the damage because of biological invasions in the USA is evaluated as 137 milliard dollars per year, in connection with that the special resolution of the Congress and decree of the President about intensification of the research in this field was adopted in 1999 (Pimentel et al., 2001). Similar evaluations were also obtained for the territories of different countries, namely Australia, Brasilia, and the countries of the basin of the Pacific Ocean and etc. (Williamson, 2002; Whiteand Harris, 2002; Pimentel et al., 2005; Oreska and Aldridge, 2010).

Economic damage from some of alien species for England, Scotland and Wales in 11 sectors of economy was evaluated as 1.7 milliard pounds per year (Williamson, 2002). The experience of British scientists showed that successfulness of estimations was tightly connected not only with the existence, but also with availability of information about invasion process. The present project is pointed right in this direction. As a result of mobilization of resources and involvement of many research organizations, the studies of all stages of invasion process are carried out all over the world: invasion corridors, adaptations of invader species to new conditions, genetic consequences of invasions, influence of alien species on aboriginal species and ecosystems; the measures of prevention and control of invasions. A great amount of regional and continental databases on invaders has been created, several major generalizations based on the materials of particular invasions researches concerning manly America, Australia, New Zealand and Western Europe have been made (Mooney, Drake, 1986; Williamson, 1996; Mooney, Hobbs, 2000; Mooney et al, 2005; Sax et al., 2005; Lokwood et all., 2007; Davis, 2009; Keller et al., 2009; Perrings et al., 2010). It should be noted that in these works the Russian territory and the territory of the Former USSR is almost not included, though many ecosystems of these territories are donors and recipients of invader species. The databases on alien species of Europe, which lack information about Russia, look rather flawed (http://www.alarmproject.net; http://www.daisie.se). Besides, many of European databases contain only the lists of invader species with brief information about their distribution and mode of life.

Cartographic part of such information systems is usually not big. The problem of alien species, as previously noted, in modern interpretation and with taking into account the globality of this phenomenon has been developed in Russia only for a short period. Although, in several different aspects, the invasion processes have been under study in Russia for more than a hundred years. Initially, the scientific works were led in direction of search of useful for man living organisms, which could be brought from distant regions and naturalized in new places. Without discussing the reasonability of such measures, it can be said with confidence that obtained as the result of those works scientific data gave a lot for understanding the course of the invasion process, particularly for estimations of capability of invaders for adaptation to abiotic factors. Besides, in the course of such studies, the stages and the terms of naturalization of alien species after their intentional introduction were determined and described in detail (Karpevich, 1975). The next phase of research was an analysis of the results of long-term studies on introduction, and creation of the summaries on several invader species. In some works, the attempts to evaluate the influence of invader species on recipient ecosystems were made. In recent years, in Russia, the studies describing both the invasion process and the influence of the particular alien species on aboriginal species and ecosystems have been carried out. As a result of those studies, it was established that artificial (anthropogenic) and damaged ecosystems are more vulnerable to invasions. Mostly those disturbances are caused by economic activity of man, in consequence of which the destruction or transformation of habitats, over-exploitation of distinct kinds of biological resources, and an increase in the inflow of biogenic elements occur. The role of the global climatic changes in invasion process has been determined. An important outcome of recent studies is a revelation of some invasion ways. The greatest success is achieved in determination of the ways of penetration of weeds and insect pests into Russia. Most of these ways is connected with the farm freight traffic. Increased in the latest 30 years expansion of the aquatic organisms is connected with the building of canals, dams and intensification of traffic and shipping operations. The most important for the whole European part of Russia Black Sea- Caspian- Volga transit way has been revealed and described. The works on monitoring of alien species of hydrobionts along this way have been started. It was revealed that the progression of alien species of hydrobionts occurs in several phases, and at every of these phases a formation of stable self-reproducing populations takes place. Out of other undoubted achievements of Russian science about invasions, it should be noted the long-term complex studies of Karelian lake Syamozero, which showed the way of transformation of the scheme of energy flux along food chains of aquatic ecosystem because of appearance of only one new fish species (smelt). Much more influence on ecosystems occurs as a result of engineering activity of another key-stone species, European beaver. By the beginning of the twentieth century, this species had been almost exterminated on the territory of Russia. After intensive reintroduction started in the USSR in the twenties of the last century, and expansion, European beaver have achieved comparatively high number in many regions. At present, its initial range is practically given back to him. In the case of European beaver, taking into account the great scales of ecosystem transformations, which occurred as a result of anthropogenic and climatic influences, and also the fact that many of these transformations are irreversible, it should be recognized that reintroduction – restoration of previously disappeared populations in the places of their natural habitation – is factually the invasion. 'Old species' is alien in previously native, but now changed ecosystem. Settling of European beaver has led to serious changes in food chains of ecosystems of small rivers, which is well shown for the the upper Volga basin. Recently, a considerable progress has been achieved also in the field of invasion process modeling. By using zooplankton communities as a prototype and the concrete parameters of the real species of zooplankters, it was shown that prediction of success of intrusion of alien species was possible only at the account of the most important factors (the presence of excessive food resource, predation and exploitation competition) influencing the result of competition between aboriginal species and invaders. The models evidence that a simple dependence between biodiversity of community and its resistance towards introductions does not exist, and prediction of the result of invasion process demands in every concrete case an execution of a thorough biological and mathematics analysis of situation. It is noteworthy that similar studies in other countries are absent. In the latest years, the first steps on inventory of alien species of Russia with presentation of the results in available for researchers and representatives of regulating organizations form have been made. Out of accessible for public Internet-resources on the problem of alien species it should be noted the first steps on creation of the problem-oriented portal “Alien species on the territory of Russia” (the site of the A.N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution of the RAS, http://www.sevin.ru). Great role in development of research on biological invasions has played Russian and International conferences, organized in the latest years. Many of these conferences were resulted in publication their proceedings and monographs (Invader species in European seas, 2000; Ecological safety and invasions, 2002; Invasions of alien species in Holarctic, 2003; 2010; 2013). The IPEE RAS took part in organization of the most of those conferences. A considerable part of works was carried out with participation and support of the executors of the given project. On the whole, it is possible to state that lately in the world a special direction in ecology has been formed – the ecology of invasion process, which has its own terminology, approaches, methods, and network of research organizations, periodic conferences and journals.

Main Tasks

Research will focus on the identification and analysis of (1) dynamics of specific composition, invasion corridors, vectors, recruit pressing, geography and dynamics of invasions; (2) dynamics of populations of naturalized invader species and the consequences of their influence on the habitats, aboriginal species, communities and ecosystems; (3) geographic distribution of invasion sub-corridors and vulnerable to invasion ecosystems; (4) development of new ecological methods to prevent invasions and to restrict the number of naturalized species damaging significantly natural and man-made ecosystems, public health and the country's economy.The project is multidisciplinary, covering a wide range of alien organisms (invertebrates and vertebrates) and ecosystems (aquatic and terrestrial), concerns the entire territory of Russia.

Наверх Наверх Наверх     Документ создан: 12.05.2016.     Документ изменен: 11.10.2016

Кабинет Биоинформатики и моделирования биологических процессов
Web-портал Чужеродные виды на территории России разработан и поддерживается
кабинетом «Биоинформатики и моделирования биологических процессов» ИПЭЭ РАН в рамках выполнения гранта РНФ № 16-14-10323
©  май 2016 -. Кабинет "Биоинформатики и моделирования биологических процессов" ИПЭЭ РАН