- •Федеральное агенство по образованию
- •1. Организм и среда 6
- •1. Организм и среда
- •1.1. Строение и история земли
- •1.2. Возникновение жизни на земле
- •1.3. Фундаментальные свойства живых систем
- •1.4. Уровни организации живой материи
- •1.5. Условия и ресурсы среды
- •1.6. Популяции и сообщества
- •2. Экологические системы, пищевые цепи и энергия в экосистемах
- •2.1. Экологические системы
- •2.1.1. Понятие экологической системы
- •2.1.2.Живое, косное и биокосное вещество (по в.И.Вернадскому)
- •2.1.3. Законы в.И.Вернадского
- •2.2. Пищевые цепи
- •2.2.1. Понятие простых и сложных пищевых цепей
- •2.2.2. Экологические пирамиды
- •2.3. Циркуляция веществ
- •2.4. Энергетические ресурсы и энергия в экосистемах
- •2.4.1. Понятие энергетических ресурсов
- •2.4.2. Энергия в экологических системах
- •3. Экология человека
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Энергия и вещества
- •3.2.1. Энергия
- •3.2.2. Пищевые вещества
- •3.2.3. Минеральные соли и вода
- •3.3. Климатическая адаптация
- •3.3.1. Общие сведения
- •3.3.2. Температурная среда
- •3.3.2. Реакция организма на перегрев
- •3.3.4. Реакция организма на охлаждение
- •3.3.5. Границы зоны комфорта
- •3.4. Болезни
- •4. Глобальные проблемы окружающей среды
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Окружающая среда и стабильность популяций
- •4.2.1. Общие сведения
- •4.2.2. Процессы, регулирующие численность популяций
- •4.2.3. Экологические показатели
- •4.3. Глобальные изменения климата
- •4.3.1. Основные сведения
- •4.3.2. Природные экосистемы суши
- •4.3.3. Лесное и сельское хозяйство
- •4.3.4. Гидрология и водные ресурсы
- •4.3.5. Мировой океан и прибрежные зоны
- •4.3.6. Сезонный снежный покров, лед, вечная мерзлота
- •4.3.7. Энергетика, транспорт и промышленность
- •4.4. Проблемы мегаполисов
- •4.4.1. Общие сведения
- •4.4.2. Классификация городов по численности населения
- •4.4.3. Зонирование территории
- •4.4.4. Влияние крупных городов на климат
- •4.4.5. Радиационная экология
- •4.5. Разрушение озонового слоя
- •4.6. Снижение видового разнообразия
- •5. Экологический мониторинг
- •6. Основы охраны биосферы
- •6.1. Развитие биосферы
- •6.2. Биогеохимические циклы
- •6.2.1. Кругооборот воды
- •6.2.2. Кругооборот углерода
- •6.2.3. Кругооборот азота
- •6.2.4. Кругооборот серы
- •6.2.5. Кругооборот фосфора
- •6.2.6. Ландшафтный и экосистемный подход к изучению изменений биосферы
- •6.3. Основные положения необходимости устойчивого развития
- •6.4. Особенности эволюции биосферы в условиях антропогенного развития
- •6.5. Пути обеспечения экологической безопасности в биосфере
- •7. Основы экологического права
- •7.1. Правовое регулирование
- •7.2. Международные организации в области экологии
- •7.3. Экологический паспорт промышленного предприятия
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Проверочные тесты
4.2.2. Процессы, регулирующие численность популяций
В сообществах с ограниченными ресурсами и консервативной техникой плодовитость такова, что по истечении достаточно длительного времени неизбежно наступило бы такое положение , при котором численность популяции превысила бы уровень, соответствующий количеству ресурсов. Если же численность остается постоянной, то, по-видимому, существуют какие- то регуляторные процессы , поддерживающие стабильность.
В соответствии с теорией Мальтуса, такие ограничивающие факторы - это:
голод;
эпидемии;
войны.
Низкий уровень развития технической культуры ставит популяции в тесную зависимость от изменений в окружающей среде. В таких условиях рождаемость и смертность велики, но и скорость обновления популяции очень высока.
При наблюдении над жизнью простых сообществ и популяций животных было установлено, что популяции фактически стремятся сохранить постоянную численность, и эта цель всегда более менее достигается.
Ограничение численности за счет увеличения смертности в примитивном сообществе представляет собой регуляторный процесс, зависящий от плотности и так или иначе связанный с тенденцией к перенаселенности.
Технический прогресс делает возможным достижение нового «оптимального» уровня, однако эффективная деятельность может быть связана с выбором различных путей, а возможно, и с периодом , в течение которого не удается избежать перенаселения. Часто полагают, что увеличение численности населения - нормальный показатель развивающегося человеческого сообщества, в действительности же на протяжении почти всей истории человечества численность населения оставалась стабильной . Согласно теории « оптимума», численность населения зависит характера общественной организации и роста производительных сил, например, в современный период развития человечества.
4.2.3. Экологические показатели
Уровень жизни того или иного человеческого сообщества зависит от способа, с помощью которого данное сообщество достигает равновесия в определенных экологических условиях. Это равновесие может быть достигнуто за счет :
более высокой общей смертности или более высокой заболеваемости;
за счет более напряженной работы, ухудшения здоровья или
недостатка материальных благ.
Для характеристики равновесия можно пользоваться критериями:
определяющими уровень потребления, работоспособность, энергию или денежный доход на душу населения;
демографическими показателями (детская смертность и средняя продолжительность жизни).
Детская смертность - смертность в первый год жизни на каждых 1000 новорожденных.
Детская смертность отражает отрицательные стороны общественного уклада:
недоедание ; - перенаселенность; - отсутствие необходимых санитарных условий.
Это - чувствительный показатель, так как снижение детской смертности не связано со снижением смертности в старших возрастных группах.
Во всех примитивных сообществах детская смертность неизменно высока, и она служит одним из факторов регуляции численности в экосистемах с ограниченной емкостью.
Средняя продолжительность жизни - усредненный показатель по возрастным группам :
1 группа - от 0 до 12 ...13 лет (дети);
2 группа - от 12...13 лет до 21 года ( подростки);
3 группа - от 21 года до 40 лет (взрослые);
4 группа - от 40 лет до 59 лет (люди среднего возраста);
5 группа - от 60 лет и старше (пожилые);
На всем протяжении истории человечества смерть наступала в значительно более раннем возрасте , чем в наше время. Не более 10 % населения переживало возраст 40 лет и лишь 50 % достигало двадцатилетнего возраста.
Продолжительность жизни в античные времена в среднем составляла 20 ...30 лет. - Для англичан, живших в ХШ веке - 35 лет.
В последующие 5 столетий средняя продолжительность жизни изменилась незначительно и составляла 33,5 ... 35,5 лет.
Постепенное повышение уровня жизни в последние два столетия привело к увеличению средней продолжительности жизни:
1838 -1854г.г.( Англия) 40,9 года;
1900 - 1902г.г.(Англия) 49,2 года;
1945г.(США) 65,8 года;
начало 90-х годов в странах Европы и США около 70 лет;
к 2025 году (по прогнозам: в Японии для женщин) 88 лет.
В настоящее время рост численности людей на Земле происходит по экспоненциальной модели, которая является менее устойчивой, чем логистическая (рис. 4.3).
Рисунок 4.3. - Рост численности населения Земли