
- •1. Основные понятия.
- •Биосфера.
- •1.2. Концепция экосистемы.
- •1.3. Структура экосистемы.
- •1.4. Энергия в экологических системах.
- •2. Биогеохимические циклы.
- •2.1. Цикл углерода.
- •2.2. Цикл азота.
- •2.3. Круговорот воды.
- •2.4 Цикл фосфора.
- •3. Абиотические и биотические факторы среды.
- •3.1. Организм и экологический фактор.
- •Экологические факторы
- •3.2. Закон Либиха-Шелфорда.
- •3.3. Абиотические факторы.
- •3.4. Боитические факторы среды.
- •3.5. Местообитание и экологическая ниша.
- •3.6. Формы межвидовых связей в экосистемах.
- •3.7.Адаптация как фундаментальное свойство экологических систем.
- •4. Эволюция экосистем.
- •4.1. Экологические сукцессии.
- •4.2.Первичные и вторичные сукцессии.
- •4.3. Гомеостаз на уровне экосистем.
- •5. Свойства популяционной группы
- •Плотность популяции
- •5.2. Рождаемость
- •5.3. Смертность
- •5.4. Возрастной состав популяции
- •6. Пространственная структура популяций
- •6.1 Типы пространственного распределения
- •6.2 Пространственная дифференциация
- •7. Флуктуации численности популяций
- •8. Человеческая популяция.
- •8.1 Введение и определения
- •8.2. Регуляция численности населения
- •8.2.1. Древний мир
- •8.2.2. Страны Европы и сша.
- •8.2.3. Развивающиеся страны
- •Среднее число желаемых детей
- •Демографическая ситуация в России
- •8.2.5. Демографическая ситуация в Сибири
- •8.3. Емкость среды обитания
- •8.3.1 Пищевые ресурсы
- •8.3.2. Истощение ресурсов биосферы
- •9.Экология и здоровье человека.
- •9.1. Повышение роли городов в развитии общества - урбанизация
- •9.2. Влияние социальных условий урбанизированной среды на здоровье человека
- •I) Несоответствие быстрого нарастания социальных изменений медленно меняющимся биологических процессам.
- •3) Десинхроноз
- •4) Потеря нравственных ориентиров, снижение духовности в условиях урбанизированной среды.
- •5) Гиподинамия
- •10. Охрана природных экосистем.
- •10.1. Правовая охрана природы и ее составных компонентов.
- •Экологические системы, подлежащие правовой охране.
- •10.3. Право гражданина рф на благоприятную окружающую природную среду.
- •10.4. Качество естественной окружающей среды
- •10.5. Механизм охраны природной среды
- •10.6. Вред окружающей природной среде.
- •10.7. Формы ответственности за причинение вреда.
- •11. Приложение тексты
- •1. Почему так быстро в настоящее время растет население Земли?
- •2. Что же будет, когда ресурсы кончатся?
- •3. На сколько человек рассчитана Земля?
- •4. В какой форме может произойти резкое сокращение численности, которое часто называют демографическим коллапсом?
- •5. Каковы же биологические механизмы контроля над численностью людей?
- •6. Каковы сигнальные факторы? Регулируется ли численность человека только первичными (как считает большинство экологов) или к тому же еще и сигнальными факторами?
8.2.5. Демографическая ситуация в Сибири
В последние годы демографическая ситуация в Сибири, как и во всей России, характеризуется: снижением рождаемости, высоким уровнем смертности, естественной убылью населения, начавшейся в 1991-1992 гг. и сохраняющейся до сих пор, снижением количества браков, старением населения. Среди трех выбранных регионов Сибири, положение в Новосибирской области такое же как и в России в целом (табл.6), В Красноярском крае и в Иркутской области демографическая ситуация несколько лучше.
Показатель рождаемости за все послевоенные годы является самым низким. В сельской местности он выше. Так, в Новосибирской области рождаемость в селе 9,9, а в городах - 8,1 на 1000 человек. В Новосибирской области показатель рождаемости ниже, чем в России в целом, в Красноярском крае и в Иркутской области он выше.
С одной стороны, наступивший с 1988 г. спад рождаемости связан со значительным ее сокращением во второй половине 60-х годов (в эти годы в детородный возраст, вступили малочисленные контингенты женщин военных и первых послевоенных лет рождения). С другой стороны снижение рождаемости - результат перехода к массовому регулированию деторождения, характерного для многих стран Европы, их стремлению к созданию семьи с одним ребенком. Вместе с тем на уменьшение рождаемости, сказывается и ухудшение социально-экономических условий, обострение политической обстановки, снижение уровня и качества жизни. Среднедушевой доход семьи к 1995г. уменьшился на 25-30% и поэтому второго и третьего ребенка большинство семей не планируют. В 1995г. в Новосибирской области число детей, рожденных женщиной в течение жизни, составил 1,3 против 2,15-2,17, необходимых для простого воспроизводства населения. Некоторое увеличение рождаемости в России в 1997 г. может быть началом слабой тенденции к повышению рождаемости.
Коэффициент смертности непрерывно повышался в России с 1887 г. и увеличился с 10,5 до 15,7 к 1995 г. Во всех регионах Сибири показатель смертности был близок к общероссийскому и только в 1995 г. он несколько снизился в Новосибирской и Иркутской областях.
Естественный прирост населения держался положительным до 1991 г. по России и Новосибирской области и до 1992 г. в Красноярском крае и Иркутской области; в 1994 г. в Новосибирской области он был ниже, чем в России в целом, в Красноярском крае и в Иркутской области, хотя и отрицательным, но выше, чем в России.
8.3. Емкость среды обитания
Чтобы попытаться ответить на вопрос "Может ли биосфера перенести нагрузку в 10 млрд. человек?" надо дать хотя бы приблизительные ответы на следующие вопросы:
1. Сколько людей может прокормить Земля?
2. Как влияет высокая численность человеческой популяции на биосферу?
3. Как может повлиять на численность человеческой популяции изменившаяся биосфера?
8.3.1 Пищевые ресурсы
Один из задаваемых сейчас вопросов о размере человеческой популяции - это "Сколько людей может жить на Земле?" Подобный вопрос, но в более общей форме, является одним из часто задаваемых в экологии: "Какова емкость среды обитания?". Для поддержания определенного размера популяции в данном местообитании, необходим, кроме всего прочего, адекватный приток энергии в систему. В случае человеческой популяции непосредственным источником энергии является пища, потребляемая людьми. Таким образом, для ответа на вопрос о количестве людей, которое биосфера способна содержать, надо знать ответ (хотя бы частично) на другой вопрос: "Сколько людей способна прокормить Земля?" Этот вопрос поднимался неоднократно. Много лет назад в 1798 году Томас Мальтус предсказал, что увеличение человеческой популяции будет происходить быстрее, чем обеспечение ее пищевыми ресурсами, что в конечном итоге приведет человечество к голоданию. С тех пор, было сделано множество попыток оценить емкость Земли на основании подсчета доступных источников пищи.
Большой разброс значений оценок максимально возможной численности населения Земли связан с недостатком наших знаний о демографии человека и концептуальными различиями в методиках подсчета. Обеспечение пищей населения Земли, несомненно, является ключевым фактором устойчивого развития. Из-за различий в качестве и количестве потребляемой пищи среди населения различных географических областей очень сложно найти приемлемый индикатор, характеризующий достаточность пищи. Одним из таких показателей может быть производство зерновых на душу на селения (как среднее для всего мира), что позволяет проследить растет или уменьшается доступность пищи. Другой возможный показатель - величина запасов зерна, что позволяет судить о том, превышает ли продукция потребление. Разумеется, это очень приблизительные показатели, но, тем не менее, попытаемся оценить ситуацию.
В период между 1950 и 1984 гг. десятикратное увеличение объема вносимых удобрений в значительной мере обусловило рост сельскохозяйственного производства. Общее производство зерна в мире возросло с 1950 по 1990 гг. с 630 до 1670 млат. Таким образом, урожаи росли на 2,6% в год, а популяция планеты за те же годы - на 1,9%. Увеличение продукции зерна на душу населения достигло в 1984г. (самый урожайный год) 40% по сравнению с 1950г. Ежегодный прирост составил, следовательно, 1,2%.
Несмотря на то, что рост валового сбора зерна увеличивался более быстрыми темпами, чем прирост населения, сотни миллионов людей голодали из-за несправедливого распределения продуктов питания или, все чаще, из-за снижения их объема на душу населения в отдельных регионах земли.
После 1984 г. продукция зерна на душу населения, колеблясь, начала снижаться. По миру в целом среднегодовые темпы прироста производства зерна за период с 1984 по 1990 гг. составляли 1%, тогда как население планеты за эти годы увеличивалось на 1,8%. И в 1984г., и в 1990г., в мире была зарегистрирована очень высокая урожайность трех основных культур: пшеницы, риса и кукурузы, что явилось результатом необычайно благоприятных погодных условий, сложившихся в основных сельскохозяйственных регионах. Однако, при этом объем производства зерна на душу населения в 1990г. был ниже, чем в 1984г. (табл. 8).
Таблица 8.
Производство зерна на душу населения
Регион |
Максимальный годовой уровень |
Уровень в 1990г. |
Изменение по сравнению с максимальным уровнем |
|
год |
кг |
кг |
||
Африка |
1967 |
169 |
121 |
-28 |
Восточная Европа и |
1978 |
826 |
763 |
-8 |
СССР |
|
|
|
|
Латинская Америка |
1981 |
250 |
210 |
-16 |
США и Канада |
1981 |
1509 |
1324 |
-12 |
Западная: Европа |
1984 |
538 |
496 |
-8 |
Азия |
1984 |
227 |
217 |
-4 |
Весъмир |
1984 |
343 |
329 |
-4 |
Такие факторы, как снижение темпов роста урожайности при увеличении количества вносимых удобрений, деградация окружающей среды и отсутствие новых сельскохозяйственных технологий, способных заменить минеральные удобрения, предопределяют возможность голода для большинства человечества в будущем.
Тенденция снижения темпов производства зерна могла бы иметь более серьезные последствия, если бы не наличие рекордных запасов зерна» сделанных в середине 80х годов. Переходящие запасы зерна, являясь, возможно, наиболее точным показателем "продовольственной безопасности", были максимальными в 1987 г. Имевшихся тогда 461 млн. т зерна, хватило бы населению планеты на 102 дня. Однако, в течение последующих трех лет потребление зерна в мире превышало его производство, и к 1990 г. переходящие запасы зерна уменьшились до 290 млн.т. Населению Земли их может хватить лишь на 62 дня. С 1990 г. мировые запасы колеблются на уровне 62-72 дней потребления. Когда объем запасов зерна становится меньше 60 дневной нормы потребления, цены на пшеницу теряют стабильность. Последний раз подобная ситуация сложилась в 1973 г., когда запасы снизились до 55 дней потребления, а цены на зерно в течение нескольких месяцев удвоились.
В последние годы наблюдается рост зависимости многих стран от производимого в Северной Америке зерна. Неурожай, вызванный, например, засухой в зерновом поясе Америки может привести к серьезным проблемам в мировом масштабе.
Огромное значение имеет состав потребляемых продуктов. Растительные продукты составляют 92% человеческой диеты, животные – лишь 8% из них 2% морского происхождения. Диета же населения развитых стран энергетически гораздо дороже. В ней 30% калорий приходится на животные продукты.
Если бы развивающиеся страны имели такую диету, то тогда сегодня можно было бы прокормить всего 2,5 миллиарда человек. Так может ли Земля обеспечить пищей 10,5 млрд. человек?
Лауреат нобелевской премии Н.Борлауг (Borlaug and Dowswell, 1994), многие годы отдавший борьбе с голодом, считает, что 8,3 миллиарда человек (один из прогнозов численности населения Земли к 2025 году) могут быть сыты. Чтобы обеспечить население земли пищей при сегодняшней диете надо к 2025 г. иметь продукцию на 57% превышающую сегодняшнюю. Но чтобы улучшить диету в голодающих странах, надо увеличить продукцию вдвое. Для этого требуется повысить урожай во всем мире по всем зерновым. Н.Борлауг считает, что в мире есть резервы для этого: введение высокоурожайных технологий, изменение маркетинга, улучшение инфраструктуры развивающихся стран. Урожаи могут быть повышены на 50-100% во многих районах Азии, Латинской Америки, бывшего СССР и Восточной Европы.
Таким образом, мнение одного из крупнейших мировых экспертов по продовольствию достаточно оптимистично и противоречит выше приведенным суждениям о новой тенденции - снижении темпов роста продукции.
Считается, что ограниченность земельных ресурсов препятствует росту объемов продовольствия. При анализе вопроса "А есть ли земли для ввода в агрокультуру", мы видим, что положение в разных регионах земли абсолютно различно.
В Азии, например, некультивируемых, но потенциально возможных для культивации земель, практически нет, т.к. часть земель этого региона необходимо уже вывести из культивации в связи с эрозией. А в Азии живет около 50% всего населения Земли. Большие же площади "свободных" земель Африки и Южной Америки - это тропические леса с их огромным биоразнообразием и "газовыми функциями", которые стабилизируют круговорот кислорода и углекислого газа.
Оценка возможности использования некультивируемых, но потенциально годных для сельского хозяйства земель, различны. Одни ученые и политики считают возможным введение их в сельскохозяйственный оборот, другие утверждают, что распашка этих земель должна сопровождаться выводом такой же площади деградированных почв из землепользования для их постепенного восстановления, пока они еще могут быть "вылечены" природой. Третья группа считает, что мы уже перешагнули предел разрушения природных экосистем и необходимо остановиться.
На объем производства продуктов питания влияют не только почвенные ресурсы, но и технологии сбора урожая, его переработки, транспортировки, распределения, а также экологическое и экономическое положение стран и этнические традиции. Являются ли сегодняшние тенденции отставания темпов роста пищевых ресурсов от темпов роста населения временными и локальными, вызванными местными условиями, такими как погодные, социальные, политические и пр., или долговременными и глобальными - вопрос спорный. На данный момент мы не можем с достаточной достоверностью оценить емкость среды нашей планеты для человеческой популяции, но в одном мы должны быть уверены, что наши оценки не могут основываться только лишь на учете необходимых пищевых ресурсов или любых других потребностей человека.