CH.15 Biodiversity, Conservation & Environmental Issues

 

Prof.Dr.Sadhana  Nikam  

 Vice Principal

Rashtriya Jr. College, Chalisgaon

Biology Subject

Notes of XII Science

CH.15  Biodiversity, Conservation & Environmental  Issues

Introduction :
Def : Biodiversity : The variety & richness of all plants & animal species at different  scales  in  a  space  & types  of  ecosystem ,both  terrestrial  &  aquatic  within  a  defined  area  is  called  Biodiversity.                          

 The  term  biodiversity  was  coined  by  Walter  Rosen  in  1982.

15.1  Levels  of  Biodiversity :
Q. Enlist  levels  of  Biodiversity  (1 Mks)
The  levels  of  biodiversity  are 
a. Genetic  diversity b. Species diversity  c. Ecosystem  diversity.
----------------------------------------------------------------------------------------
a. Genetic  diversity :
Q. Explain  Genetic  diversity ( 3 Mks)
i. Def : The  diversity  related  with  the  number  &  types  of 
genes  in  different  species  &  variation  in  genes  &  their  alleles  in  the  same  species  is  called  Genetic  diversity.
ii. It  is  intraspecific  diversity.
ii. Genetic  diversity  lead  to  individual  differences  within  species.
iii. When  the  genetic  diversity  is  greater  the  species  sustenance  is  better.      iv.Genetic  variation  lead  to  evolution.                                                                          v.It  also  improve  chances  of  continuation  of  species  in  the  changing  environmental  conditions.                                                                                                 vi. Genetic  diversity  is  essential  for  existence  of  subspecies  &  for  healthy  breeding  species  population.                                                                                           vii. e.g. Medicinal  plant  Rauwolfia  vomitoria   secrete    active  component  reserpine  found  in  different  Himalayan  ranges  show  variation  in  potency  &  concentration  of  reserpine  from  location  to  location.

---------------------------------------------------------------------------------------------

b. Species  diversity :
Q. Write  a  note  on  Species  diversity (2 Mks)
i. The  diversity  related  to  number  of  plants  and  animal  species  in  that  region  is  called  species  diversity.
ii. It  is  interspecific  diversity.
iii. Species  diversity  deals  with  variety  of  species  &  number  of 
individuals  of  different  species  in  that  area.
iv. India  is  rich  in  diversity  among  15  nations. 
v. Amphibian  species  diversity  is  more  in  western  ghats  than  in  eastern  ghats.

---------------------------------------------------------------------------------------

c. Ecological  Diversity
Q. Explain  Ecological  diversity  (3 Marks)
i.Diversity  related  with  different  types  of  ecosystems  within  a  given  geographical  area  is  called  Ecological  diversity.
ii. There  may  be  one  or  many  different  types  of  ecosystems  in  a  region.
iii. In  India  variety  of  ecosystems  occur  such  as  deserts, rain, forests, estuaries, wetlands, grasslands.
iv. In  India  ecosystem  diversity  is  very  higher  &  quite  lower  in  Norway.
v. Western  ghats  show  great  ecosystem  diversity  than  region  like  Ladakh  and  Rann  of  Kutch.

15.2 Patterns  of  Biodiversity :
Q. Enlist  patterns  of  Biodiversity (1 Mks.)
There  are  two  patterns  of  Biodivesity  as
i. Latitudinal  &  Altitudinal  gradients
ii. Species  area  relationship.
Q.Explain  Latitudinal  &  Altitudinal  gradients (3 Marks)
i.Species  richness  exhibits  latitudinal  gradient  for  many  plants  &  animals.
ii. Species  richness  is  higher  at  lower  latitudes.
iii. Species  richness  for  plants  &  animals  decreases  from  equator  to  the  poles.
iv. Species  richness  is  more  in  rain  forest  as  fruit  bearing  plants  are  more  for  frugivorous  organisms.
v. e.g. Species  richness  is  maximum  in  Amazon  rain  forest  40,000 plants, 1300  birds, 427  mammals, 3000  species.

Q. Explain  Altitudinal  Gradients (2 Marks)
i. It  is  related  with  the  height   from  mean  sea  level  upwards.
ii. Species  diversity  is  more  at  lower  altitudes  than  at  the  higher  altitudes.
iii. Change  in  climatic  conditions  &  drastic  seasonal  variation  occur  at  higher  altitude.
iv. Species  diversity  decrease  at  higher  altitude.
Q. Write  a  note  on  Species – Area  relationship
i. It  explained  that  number  of  species  present  is  directly  proportional  to  the  area.
ii. German  naturalist  Alexander  Von  Humboldt  observed  that  species  richness  increase  with  the  increase  in  area  but  up  to  a  limit.                                                 iii. From  the  graph  of  species  area  relationship  the  curve  is  rectangular  hyperbola  for  many  species.

iv. This  relationship  can  be  described  from  the  equaion
log  S = log  C +  Z log  A.
                         as  S =  Species  richness
                              A = Area
                              C  as  Y  intercept
                              Z as  slope  of  line.
v. Value  of  Z  ranges  between  0.1  to  0.2 without  species  or  region.
vi.For  larger   areas  slopes  are  closer  to  vertical  axis.
vii. This  observation  indicate  that  number  of  species  increase  in  larger  area.

Q. Give  importance  of  Species  diversity  to  the  ecosystem
i. Species  richness  help  to  maintain  stability  of  an  ecosystem.
ii. Loss  of  species  may  not  cause  threat  to  ecosystem  initially.
iii.Loss  of  key  species  cause  threat  to  ecosystem  in  very  short  time.
iv. Loss  of  species  affect  food  chains, food  web, energy  flow  and  natural  cycles.
v. Loss  of  species  affect  balance  of  ecosystem.
Q. What  is  mean  by  Productivity  Stability  Hypothesis
The  hypothesis  which  explain  that  rich  diversity  leads  to  lesser  variation  in  biomass  production  over  a  period  of  time  is  called  Productivity  Stability  Hypothesis.
Q. Who  explain  Rivet  Popper  Hypothesis (1 Mks)
Paul  Ehrlich, an  ecologist  from  Stanford  university  explain  Rivet  Popper  Hypothesis.

15.3  Biodiversity  Current  Scenario :
i. Robert  May  has  given  estimate  of  about  7  million  species  round  the  globe.
ii. From  pie  chart  A  there  are  Total = roughly  1,800,000  species  of  Organisms.
iii. From  pie  chart  B  there  are  Total = roughly  1,315,378 species  of  Animals.
iv. From  pie  chart  C  there  are  Total = 287, 655 species  of  Plants.
( For  more  reference  observe  the  pie  charts  on  Text  book  page  324) 
v. India  have  a  share  of  8.1 %  of  total  biodiversity  wealth  of  the  earth.
vi. India  is  one  of  the  12  megadiversity  country  of  the  globe.
vii. India  has  2.4%  of  total  land  area  of  the  world.

15.4  Loss  of  Biodiversity :
Q.Enlist  types  of  extinction ?
There  are  three  types  of  extinction  as
i. Natural  extinction  ii. Mass  extinction  iii. Man  made  extinction.
Q.Which  are  natural  reasons  causing  damage  to  Biodiversity (1 Mks)
Natural  reasons  are  forest  fires, earthquakes  and  volcanic  eruptions.
Q. Which  are  Man  made  reasons  causing  damage  to  Biodiversity (1  Mks)
Man  made  reasons  are  habitat  destruction, hunting, settlement,  overexploitation  and  reclamation.
Q.Which  is  the  major  cause  of  loss  of  biodiversity (1 Mks)
The  major  cause  is  sixth  extinction  as  human  intervention  in
natural  habitats.
Causes  of  Biodiversity  losses :
Q. Explain  causes  of  Biodiversity  losses. ( 3 Mks)
Four  major  causes  popularly  known  as  ‘The  Evil  Quartet’.

i. Habitat  loss  &  fragmentation :
Reduction  in  vast  natural  habitats  &  local  degradation  by  pollution  are  major  cause  of  destruction.
ii. Over- exploitation : Over – exploitation  of  resources  causes  threat  to  the  ecosystem.
E.g. Dodo  bird, Stellar  sea  cow, Passenger  pigeon.
iii. Allen  species  invasion :
A  new  species  when  introduced  in  any  ecosystem  accidently  or  intentionally  become  harmful  to  existing  species  called  as  invasive  species.
E.g. Carrot  grass ( Parthenium), Lantana  &  Water  hyacinth
( Eichhornia).
Introduction  of  predator  fish – Nile  perch  in  Lake  Victoria  become  harmful  for  200  local  species  of  Cichlid  fish.
Introduction  of  African  cat fish  Clarias  gariepinus  in  India  for  aquaculture  proved  harmful  to  endemic  catfish  varieties.                                             

iv. Co- extinctions :                                     

In  obligatory  association  extinction  of  one  variety  leads  to  loss  of  associate  variety  from  the  ecosystem.

E.g. Extinction  of  host  fish  causes  extinction  of  unique  parasites.
The  international  Union  for  Conservation  of  Nature  and  Natural  Resources  ( IUCN) maintains  a  Red  Data  Book ( Red  list) to  record  the  conservation  status  of  plant  and  animal  species.
Categories :
1. Extinct : A  species  which  is  totally  eliminated  from  earth  called  as  extinct  species. E.g. Dinosaurs.
2. Extinct  in  the  Wild ( EW) :
A  species  that  survives  only  in  captivity.
3. Critically  Endangered ( CR) : A  species  which  possess  extremely  high  risk  of  extinction  with  very  few  50  surviving  members.
4. Endangered (EN) :  Species  that  possess  a  very  high  risk  of  extinction  due  to  a  rapid  population  decline (50-70%) over  the  previous  three  generations.

5. Vulnurable (VU): Species  that  possess  a  very  high  risk  of  extinction  as  a  result  of  rapid  population  decline (30 -50%)
previous  three  generations.

6. Near  Threatened (NT): Species  close  to  become  threatened.

7. Least  Concern (LC) : Species  which  are  abundant  after  careful  assessment.

8. Data  Deficient (DD): Species  in  which  the  amount  of  available  data  related  to  its  risk  of  extinction  is  insufficient.

9. Not  Evaluated (NE): Nearly  1.9  million  species  described  by 
scientists  but  not  assessed  by  the  IUCN.

15.5  Conservation  of  Biodiversity :
Q. Give  reasons  to  conserve  Biodiversity
a. Narrowly  utilitarian  reasons : Biodiversity  provides  resources  for  basic  needs  such  as  food, clothes, shelter  or  industrial  products  like  resins, tannins, medicines, perfume  base  etc.
Def  of  Bioprospecting :  Systematic  search  for  development  of  new  sources  of  chemical  compounds, genes, micro-organisms,macro-organisms  &  other  valuable  products  from  nature  is  called  Bioprospecting.
b. Broadly  utilitarian  reasons :Nature  provide  free  oxygen. Animals  play  a  crucial  role  in  pollination  &  seed  dispersal.
c. Ethical  reasons : All  living  beings  have  equal  right  to  survive  irrespective  of  their  known  or  prospective  economical  use.

Q.Which  are  types  of  conservation  strategies ( 1 Mks)
There  are  two  main  types  of  conservation  strategies
a. In situ  conservation
b. Ex  situ  conservation.
Q. Explain  In  situ  conservation
i. Protection  of  an  organism  in  its  natural  habitat  is  called  In  situ  conservation. E.g. Kanha  forest  as  tiger  reserve.
ii. Around  34  biodiversity  hotspots  with  high  species  richness
&  density .
iii. It  include  introduction  of  traditional  varieties  in  farming  &  horticulture  e.g. In  Maharashtra  Pawara  tribals  in  Satpuda  have  protected  varieties  of  corn  with  different  coloured  kernels.
iv. India  has  three  of  world’s  biodiversity  hotspots  such  as  Western  ghats, Indo – Burma  &  Eastern – Himalayas.                                                                                         v. India  has  14  biosphere  reserves, 90  national  parks  &  448 wildlife  sanctuaries.     vi. Maharashtra  has  5  national  parks  &  11  sanctuaries.

Q. Explain  sacred  groves ( 2 Mks)
In  many  cultures  stretches  of  forests  were  set  aside  &  protected  in  the  name  of  Almighty  called  as  Sacred  groves.
ii. Tribals  do not  allow  to  cut  even  a  single  branch  of  tree  from  sacred  grove.
iii. Some  endangered  varieties  of  plant  &  animal  species  could  be  saved  through  sacred  groves.
iv.These  are  found  in  Khasi  &  Jaintia  hills  in  Meghalaya, Western  ghat  regions  of  Maharashtra  &  Karnataka,  Aravali  hills  of  Rajasthan  &  Bastar  &  Chanda  &  Sarguja  areas  of  Madhya  Pradesh.

Q. Explain  Ex-situ  conservation
i. A  method  of  protecting  critically  endangered  species  away  from  their  natural  habitat s  is  called  Ex-situ  conservation.
ii. Wild  life  safari  parks, zoological  parks  &  Botanical  gardens.
iii. Animals  whose  decreased  in  number  are  allowed  to breed 
to  protect  them.
iv.Seed  banks  are  established  to  conserve  wild  varieties  of  food  grains  &  vegetables.
v. Modern  techniques  like  tissue  culture, in vitro  fertilization  of  eggs  &  cryopreservation  of  gametes  are  used  to  protect  endangered  species.

15.6  Biological  diversity  Act  2002 :
India  is  a  part  of  Convention  on  Biological  Diversity  (CBD-1992) of  Earth  Summit , Rio  de  Janeiro.
* It  defines  biodiversity  as  plants, animals, microorganisms  &  their  parts, their  genetic  material  &  by-products.
*It  aims  at  providing  framework  for  the  sustainable  management  &  conservation  of  contry’s  natural  resources.
* The  3 tier  system  has  been  established  as
National  Biodiversity  Authority ( NBA )  at  the  national  level.
State  Biodiversity  Boards ( SBBs) at  the  state  level.
Biodiversity  Management  Committees (BMCs)  at  the  local  level.

15.11 Mission  Harit  Maharashtra :
i. It  is  an  ambitious  project  of  planting  50  crore  trees  in  four  years  was  taken  up  by  Government  of  Maharashtra  in  the  year  2016.
ii. This  plantation  is  with  National  Forest  Policy  (NEP) has  aim  of  maintaining  33%  forest  cover  in  the  country.
iii. To  provide  information  about  plantation, protection  &  mass  awareness  a  24   hour  toll  free  helpline  number  1926  called  ‘ Hello  Forest ‘ set  up.
iv. The  forest  Department  has  created  a  mobile  application  ‘My  Plants’  to  record  details  of  the  plantation.
v. State  forest  department  &  Social  Forestry  Department  have  run  plantation  programmes  using  Japanese  Miyawaki  pattern  in  various  districts  like  Beed, Hingoli, Pune, Jalgaon, Aurangabad  etc.

Notes  are  according  to  reduce  syllabus  2020-21.