10. Численность, возрастная структура, биотический потенциал и динамика популяций. Жизненные циклы. Логистическое уравнение. Регуляция роста популяций

Вероятно, наиболее общим правилом является то, что индивиды любого вида живого всегда представлены не изолированными отдельностями, а их определенным образом организованными совокупностями. Это правило получило имя С. С. Четверикова, сформулировавшего его в 1903 г. Его можно назвать правилом объединения в популяции. В связи с тем, что любая популяция обладает строго определенной генетической, фенотипической, половозрастной и другой структурой, она не может состоять из меньшего числа индивидов, чем необходимо для обеспечения стабильной реализации этой структуры и устойчивости популяции к факторам внешней среды. Именно в этом состоит принцип минимального размера популяций. Такой размер не есть константа для любых видов, он строго специфичен для каждой популяции. Выход за пределы минимума чреват для популяции гибелью: она уже не будет в состоянии самовозобновиться.

Оно носит название теории биоценотической регуляции численности популяции К. Фридерихса (1927): регуляция численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида. Совершенно очевидно — теория К. Фридерихса объясняет, что лимитирует и формирует потенцию роста численности популяции, заложенную генетически. Однако, как известно, бывают взрывы роста численности популяций — сбои в регуляторных системах самоограничения и внешних ограничений популяционного роста.

правило увеличения видового разнообразия по мере продвижения с севера на юг, или правило Уоллеса. Оно касается как видов, так и составляемых ими сообществ: в тропиках значительно больше абсолютное число видов, чем на Севере, и в составе южных сообществ их также намного больше.

Хорошо известны модели роста популяций, которые основаны на предположении пропорциональности скорости роста численности популяции. Впервые такое поведение популяции было описано Томасом Мальтусом (1798 г.) в виде закона о неограниченном экспоненциальном росте: ,(5.1) где– начальная численность популяции;r – коэффициент скорость роста, часто выражается в процентах за год. Для большинства популяций существуют ограничивающие факторы, при которых рост прекращается. Единственным исключением является человеческая популяция, которая на протяжении исторического времени растет даже быстрее, чем по экспоненте.

Одной из причин ограничения роста может быть недостаток пищи. Базовой моделью, описывающей ограниченный рост, является модель Ферхюльста (1848 г.). ,(5.4) гдеN – размер популяции, а K – максимально возможная в данных условиях численность популяции (потенциальная емкость экологической системы).

Наличие определенной емкости среды, ограничивающей рост популяции, является важной экологической закономерностью. Множитель (1-n/k) часто называют сопротивлением окружающей среды. Решение уравнения (5.4) имеет вид: N=(5.5) гдесоответствует моменту времени, когда численность популяции достигнет величины N= K/2 .

11. Демография человека. Демографический взрыв. Экологизация демографической политики

Значительное количество дополнительной информации, собираемой и анализируемой человечеством относительно структуры развития собственной популяции, позволяют осуществлять более строгие и корректные прогнозы, по крайней мере, на среднесрочную перспективу. Осуществляется такой прогноз в рамках практических положений, сформированных в научной дисциплине – демографии.

Если современные тенденции мирового развития сохранятся, то в ближайшем будущем человечество окажется в демографической ситуации, в которой на протяжении всей своей истории никогда ранее не существовало. Депопуляция одних народов и стремительный рост численности других, изменение социального статуса института семьи и принципов принятия решения о количестве детей в семье, кардинальное изменение пропорций между городским и сельским населением, между молодыми и пожилыми людьми потребуют от человеческого общества новых культурологических подходов и новых исторических решений.

По мнению большинства экспертов, будет продолжен дальнейший рост численности человеческой популяции. К 2050 г. численность населения Земли увеличится почти на 40%: с настоящих 6,6 до 9,1 – 9,2 млрд чел. Сейчас ежегодно население планеты увеличивается примерно на 80 млн чел., однако ожидается, что темпы прироста численности населения замедлятся, и при этом коренным образом изменится соотношение между городским и сельским населением, а также между количеством пожилых и молодых людей.

Экологизация демографической политики. Емкость планеты, подавляющим большинством экологов оценивается в 1,0 — 1,5 млрд человек (при идеальных общественно-экологических условиях из набора ныне существующих) Фактическое ее население превышает 5,0 млрд человек (видимо, около 5,3 — 5,4 млрд). Земля перенаселена не менее чем в 3 раза. Рост населения будет продолжаться, так как пищевые ресурсы, вопреки регионально существующему голоду и недоеданию, достаточны для жизни 15 и более млрд человек.

Человечество представляет собой среду обитания многих видов болезнетворных организмов. Их усиленная эволюция обусловлена успешной борьбой с заболеваниями. Уничтожение возбудителей болезней освобождает в человечестве экологические ниши, заполняемые новыми организмами. В ряде случаев заполнение идет в позитивном направлении. Возникают мало вирулентные штампы микроорганизмов типа «слабых» вибрионов холеры. Но не исключено и возникновение новых заболеваний типа ВИЧ, о чем уже было бегло упомянуто выше. С усилением контактов между народами и благодаря успехам медицины вероятность вспышек новейших заболеваний будет возрастать, а высокая численность населения и его подвижность — способствовать распространению этих болезней. Теоретически вероятны шквалы заболеваний типа пандемий гриппа. Количество жертв может достигнуть сотен миллионов человек. И чем выше будет численность и плотность людского населения, хуже состояние общего здоровья, тем катастрофичней будут последствия пандемий. Такой сценарий отнюдь не обязателен, если будут учтены экологические закономерности и ограничения, если человечество бросит значительные силы и средства в сферу своего воспроизводства, его оптимизации. Как показывает опыт, необходимо иметь средний доход на семью приблизительно около 15 — 20 тыс. долларов в год с тем, чтобы реально действовал регулируемый механизм депопуляции. А для нее самой необходимо не менее 3 поколений (75 лет). В этом случае в обозримой перспективе человечество бесконфликтно сократится до 1,0 — 1,5 млрд человек.

Это достижимо лишь при сокращении потребности в трудовых ресурсах в условиях «обесчеловечивания» технического прогресса, но с его гуманизацией. Экономический рост должен идти за счет увеличения производительности труда с сокращением числа занятых и быть направлен на сохранение здоровья и увеличение продолжительности жизни людей. Экологически постарение населения — благо. «Качество» детей — одна из важнейших целей современной демографической политики. А в целях социобиологической компенсации вынужденной малодетности необходимы механизмы разностороннего поощрения и социальной реабилитации.