- •Основы экологии
- •Минск - 2003
- •Глава 1. Предмет экологии, ее содержание
- •Глава 2. Среда обитания. Основные среды жизни…………… 31
- •Глава 3. Экологические факторы………………………………… 62
- •Глава 4. Экология популяций……………………………………….. 98
- •Глава 5. Биоценозы......................................………………………………….. 132
- •Глава 6. Экосистемы. Динамика и стабильность экосистем..……………………………………………………………………… 150
- •Глава 7. Биосфера как высший уровень организации живых систем ...........…………………………………………………………………….. 173
- •Глава 8. Ресурсы биосферы...............................……………………… 218
- •Глава 9. Экология как основа природопользования и охрана окружающей среды................................………………………… 245
- •Предисловие
- •Глава 1. Предмет и объекты экологии, ее содержание и краткий обзор развития
- •1.1. Что такое экология? Предмет экологии.
- •1.2. Краткая история экологического знания
- •1.3. Уровни организации живой материи
- •1.4. Основные экологические проблемы современности
- •Глава 2. Среда обитания. Основные среды жизни
- •2.1. Понятие о среде обитания.
- •2.2. Автотрофные и гетеротрофные организмы
- •2.3. Водная среда
- •2.4. Наземно-воздушная среда
- •2.5. Почва как среда обитания
- •2.6. Живые организмы как среда обитания
- •2.7. Круговорот веществ и биогеохимические циклы
- •Глава 3. Экологические факторы
- •3.1. Понятие об экологических факторах
- •3.2. Классификация факторов среды. Абиотические факторы
- •Климатические факторы
- •Температура
- •Влажность
- •Эдафические факторы (факторы почвенной среды)
- •Орографические факторы
- •Пирогенный фактор (пожары)
- •3.3. Биотические факторы
- •3.4. Антропогенные факторы
- •3.5. Концепция лимитирующих факторов
- •3.6. Биологические ритмы и Фотопериодизм
- •3.7. Жизненные формы организмов
- •Глава 4. Экология популяций
- •4.1. Определение популяции
- •4.2. Пространственная структура популяций.
- •4.3. Половая структура популяций
- •4.4. Возрастная структура популяций
- •4.5. Динамические характеристики популяций
- •4.6. Взаимодействия между популяциями
- •4.7. Конкуренция, хищничество, паразитизм. Отношения хищник-жертва, паразит-хозяин
- •4.8. Гомеостаз популяций. Регуляция
- •4.9. Цели и задачи популяционной экологии
- •Глава 5. Биоценозы
- •Виктор Астафьев
- •5.1. Понятие и сущность биоценоза
- •5.2. Видовая структура биоценоза
- •5.3. Пространственная структура биоценоза.
- •5.4. Континуум, экотоны, краевой эффект
- •5.5. Экологическая ниша
- •5.6. Трофическая структура биоценоза
- •Восточная пословица
- •Глава 6. Экосистемы. Динамика и стабильность экосистем
- •6.1. Биомы. Основные типы сухопутных биомов
- •6.2. Биологическая продуктивность экосистем.
- •6.3. Динамика экосистем
- •6.4. Экологическая сукцессия. Классификация сукцессий. Проблемы стабильности экосистем.
- •6.5. Биогеоценоз. Теория биогеоценологии по в.Н.Сукачеву.
- •6.6. Агроэкосистемы, их особенности
- •Глава 7. Биосфера как высший уровень организации живых систем
- •7.1. Состав и строение биосферы
- •7.2. Учение в.И. Вернадского о биосфере
- •7.3. Живое вещество планеты.
- •7.4. Проблема сохранения биологического разнообразия планеты
- •7.5. Биогеохимические циклы важнейших химических элементов в биосфере
- •7.6. Учение в.И. Вернадского о ноосфере
- •7.7. Техносфера
- •7.8. Современные проблемы биосферы
- •7.9. Проблема численности населения планеты
- •7.10. Связь между загрязнением окружающей среды и здоровьем человека
- •7.11. Понятие и причины экологического кризиса
- •Глава 8. Ресурсы биосферы
- •8.1. Общая характеристика природных ресурсов
- •8.2. Атмосфера, структура атмосферы
- •8.3. Парниковый эффект
- •8.4. Нарушение озонового экрана
- •8.5. Источники загрязнения атмосферы
- •8.6. Кислотные осадки
- •8.7. Проблема дефицита пресной воды
- •8.8. Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод
- •8.9. Водные ресурсы беларуси и их использование
- •8.10. Состояние почвенных ресурсов беларуси
- •8.11. Деградация почвенного покрова и опустынивание
- •8.12. Ресурсы сырья и энергии
- •8.13. Современное состояние тепловой энергетики, гидроэнергетики и атомной энергетики
- •8.14. Альтернативные источники энергии
- •Глава 9. Экология как основа природопользования и охраны окружающей среды
- •9.1. Экология, рациональное природопользование и охрана природы
- •9.2. Основные проблемы охраны окружающей среды беларуси
- •9.3. Охрана флоры и фауны. Красная книга беларуси
- •9.4. Заповедные и другие охраняемые территории
- •9.5. Биосферные заповедники, их цели и задачи
- •9.6. Охраняемые территории беларуси
- •9.7. Охрана и защита лесов
- •Шарль Монтескье
- •9.8. Охрана и защита животного мира
- •9.9. Мониторинг окружающей среды
- •Е.А.Баратынский
- •Терминологический словарь
- •Указатель имен
- •Рекомендуемая литература
7.9. Проблема численности населения планеты
Через пятьсот лет на Земле останутся
только стоячие места.
Вернер фон Браун.
Одна из самых острых проблем современности - проблема народонаселения. За то время, которое вы потратите на прочтение этой фразы, население Земного шара увеличится на 18 человек, за час - на 11 тыс., за год - 95 млн. Сейчас на нашей планете в минуту рождается примерно 180 человек, в секунду - около трех, умирает - один. Каждую секунду численность населения увеличивается на два человека. За год прирост составляет более 60 миллионов.
В наше время удвоение числа людей на планете происходит за 35 лет, а производство пищи растет на 2,3% в год и удваивается за 30 лет. В 1987 году человечество перешагнуло рубеж пятого миллиарда. 12 октября 1999 г. на планете родился 6-миллиардный житель.
Рост населения Земли в середине XX в. приобрел стремительные темпы и получил название "демографического взрыва". Анализ современной ситуации распределения населения на земном шаре позволил выявить несколько закономерностей.
1. Прирост населения распределен чрезвычайно неравномерно. Он максимален в развивающихся странах и минимален в развитых странах Европы и Америки.
Например, в Кении - государстве в Восточной Африке проживает 24 млн. человек. Это бывшая британская колония, которая получила независимость в 1963 г. Как и многие молодые независимые африканские государства, Кения - бедная страна, борющаяся за развитие и улучшение условий жизни. Препятствия на этом пути - устрашающие. Темпы роста населения Кении - около 4% в год - более высокие, чем в любой другой стране мира. Более половины населения - дети в возрасте до 15 лет. Высокая детская смертность, широко распространенная неграмотность и средняя продолжительность жизни - всего 54 года. Валовой национальный продукт в расчете на душу населения составляет 3000 долларов. Большинство кенийцев живет в сельских районах и добывает средства к существованию земледелием; основными статьями экспорта страны являются кофе и чай, основной продовольственной культурой - маис (кукуруза).
2. Быстрый прирост населения нарушает его возрастное соотношение: увеличивается процент нетрудоспособного населения - детей, подростков и пенсионеров. Доля детей до 15 лет в большинстве развивающихся стран увеличивается до 50%, а доля пожилых людей старше 65 лет возрастает с 10 до 15%.
Пока мировой рекорд по числу пожилых людей принадлежит Италии - 65-летних здесь больше (16 % населения), чем 15-летних (15 % населения). Для сравнения в Ливии, например, 65-летние составляют всего лишь 3% населения, тогда как 15-летние - 48%. В Италии, как и в других западных странах, повзросление связано с двумя победами человечества: умением избежать нежелательного рождения и несвоевременной смерти. Конечно, и за эти победы пришлось платить: лишь от 4 до 5 млн итальянцев - молодежь, тогда как пожилые составляют 15-16 млн. Сегодня мальчик, родившийся в Италии или Швеции, вполне может дожить до 76 лет, а девочка - до 81 года. А ведь тысячелетия мужчина жил в среднем 25-30 лет!
3. Возрастает плотность населения. Ускоренный процесс урбанизации концентрирует население в крупных городах. В 1925 г. в городах проживало немногим более 1/5 населения мира, сейчас - около половины. Прогнозируется, что к 2025 г. 2/3 жителей планеты будут горожанами. Продолжает расти число городов, с населением свыше 5 млн. В 1900 г. этот рубеж перешагнул лишь один город - Лондон. К концу века прогнозируется существование 60 таких городов. Среди них заметно выделяется такой супер-мегаполис, как Мехико. Сейчас там проживает более 20 млн человек, а в начале следующего века его население может возрасти до 40 млн!
Быстрый рост населения в развивающихся странах резко обостряет экологические и социальные проблемы. Число жителей развивающихся стран составляет три четверти населения планеты, а потребляет всего одну треть общемировой продукции, причем разрыв в потреблении на душу населения продолжает расти. Большие цифры - миллиарды и миллионы - трудны для восприятия. Поэтому одно популярное американское издание опубликовало следующие расчеты. Если бы все население Земли "сжать" до размеров деревушки с населением в 100 человек, а все существующие соотношения современного человечества остались бы прежними, то получилась бы следующая картина:
■ в ней проживало бы 57 азиатов, 21 европеец, 14 представителей
Северной, Центральной и Южной Америки, 8 африканцев;
■ 70 из 100 были бы "цветными";
■ 50 % всех богатств оказалось бы в руках 6 человек, и все они были бы гражданами США;
■ 70 человек не умели бы читать;
■ 50 страдали бы от недоедания;
■ 80 человек жили бы в жилищах, для проживания не приспособленных;
■ только один человек имел бы университетское образование.
В докладе, составленном В 1998 г. Институтом наблюдения за миром приводится прогноз роста народонаселения на ближайшие 50 лет в различных странах (табл. 13). По мнению авторов доклада, в 2050 г. наиболее населенной страной станет Индия, опередив лидирующий в последнее тысячелетие Китай. Прирост населения в развитых странах будет умеренным, а в Германии и Японии его численность даже уменьшится. Аналогичная тенденция будет наблюдаться и в России в связи с экономическими трудностями. Вперед же вырвутся некоторые страны третьего мира, население которых уже сейчас. увеличивается с угрожающей быстротой. Наибольшая динамика роста — в три-четыре раза — ожидается в некоторых африканских странах. Предполагается, что пятое место в 2050 г. займет Нигерия (339 млн.), девятое — Эфиопия (213 млн.), а на одиннадцатом окажется Конго (165 млн.).
Таблица 13. Наиболее населенные страны в 1998 г. с прогнозом на 2050 г.
|
1998 |
2050 |
||
МЕСТО |
СТРАНА |
НАСЕЛЕНИЕ, млн. чел. |
СТРАНА |
НАСЕЛЕНИЕ, млн. чел. |
1 |
Китай |
1 255 |
Индия |
1 533 |
2 |
Индия |
976 |
Китай |
1 517 |
3 |
США |
274 |
Пакистан |
357 |
4 |
Индонезия |
207 |
США |
348 |
5 |
Бразилия |
165 |
Нигерия |
399 |
6 |
Россия |
148 |
Индонезия |
318 |
7 |
Пакистан |
147 |
Бразилия |
243 |
8 |
Япония |
126 |
Бангладеш |
218 |
9 |
Бангладеш |
124 |
Эфиопия |
213 |
10 |
Нигерия |
122 |
Иран |
170 |
11 |
Мексика |
96 |
Конго |
165 |
12 |
Германия |
82 |
Мексика |
154 |
13 |
Вьетнам |
78 |
Филиппины |
131 |
14 |
Иран |
73 |
Вьетнам |
130 |
15 |
Филиппины |
72 |
Египет |
115 |
16 |
Египет |
66 |
Россия |
114 |
17 |
Турция |
64 |
Япония |
110 |
18 |
Таиланд |
62 |
Турция |
98 |
19 |
Франция |
60 |
ЮАР |
91 |
20 |
Эфиопия |
59 |
Таиланд |
89 |
Наиболее оптимистично настроенные демографы полагают, что в ближайшем будущем рождаемость в мире стабилизируется на уровне, обеспечивающем лишь обновление поколений без роста численности (2,1 ребенка на женщину). Уже сейчас уровень рождаемости в развивающихся странах снизился с 6,1 ребенка на каждую женщину в 50-х годах до 3,7.
Индустриальные общества эпохи научно-технической революции, нуждаясь в новых технологиях, требующих больших объемов энергии и много рабочей силы, сконцентрировали их в городах. Сверхконцентрация технологий привела к деградации экологических систем.
Вероятно, первых людей на Земле было всего несколько десятков тысяч. Они блуждали в поисках пищи и были зависимы от погодных и климатических условий. Около 10 тыс. лет тому назад человечество могло составлять цифру в 5-10 млн человек. Существует своеобразная биологическая закономерность, заключающаяся в том, что любые виды бактерий, растений, животных, попав в благоприятные условия, увеличивают свою численность в такой зависимости от времени, которая носит название "экспоненциальной". Видимо, и человек унаследовал эту особенность. Анализ роста народонаселения показывает, что всякий раз, когда условия жизни Homo sapiens улучшались, численность людей увеличивалась.
Ученые отмечают три глобальных всплеска численности населения планеты. Первый связан с освоением охоты на крупных животных и расселением охотников в конце плейстоцена. Второй произошел около 10 тыс. лет назад, после открытия земледелия, когда численность людей увеличилась в 20-30 раз. И всего несколько столетий назад, после начавшейся промышленной революции, начался третий период, продолжающийся до нашего времени.
В начале эпохи неолита (6—7 тыс. лет до н. э.) на Земле жило не более 10 млн. человек. К началу новой эры — не более 25 млн. Понадобилось 1,5 тысячелетия, чтобы численность населения увеличилась еще вдвое. Однако следующее удвоение произошло уже за два столетия, и к началу XIX века число жителей Земли приблизилось к 1 млрд. Новое удвоение заняло всего 120—130 лет. 2 млрд. людей стало уже в 20-е годы нашего столетия, и всего лишь за последние 50 лет население мира удвоилось еще раз и превысило 4 млрд. В 1980 году нас было 4,5 млрд.
К 1650 г. - условному началу промышленной революции - на Земле проживало 500 млн человек; к XIX в. - 1 млрд, в начале XX в. - 2 млрд. В докладе, составленном фондом народонаселения ООН за 1995 г. говорится, что в середине 1995 г. на земном шаре проживало 5,75 млрд человек. Эксперты ООН оценивают нынешний средний уровень прироста населения в мире существенно ниже ожидавшегося: 1,48% в год вместо 1,57%.
"Стабилизация произошла быстрее, чем мы думали", - заметил директор департамента ООН по проблемам народонаселения Джозеф Чами. На его взгляд, новой тенденцией мы обязаны эффективным программам планирования семьи во многих странах, более высокому экономическому и социальному статусу женщин. Падение роста населения Джозеф Чами объясняет также повышением уровня смертности в некоторых странах. В Африке рождаемость снизили войны и СПИД. Падает она в Восточной Европе и на территории бывшего Советского Союза, но уже по экономическим причинам.
Наиболее оптимистично настроенные демографы полагают, что в ближайшем будущем рождаемость в мире стабилизируется на уровне, обеспечивающем лишь обновление поколений без роста численности (2,1 ребенка на женщину). Уже сейчас уровень рождаемости в развивающихся странах снизился с 6,1 ребенка на каждую женщину в 50-х годах до 3,7.
Приемлемой считается численность населения Земли 8 млрд человек к 2050 г., вместо ожидаемых 10 млрд человек. Этой цели можно достичь увеличением ежегодных расходов на осуществление программ планирования семьи и выбором социальной политики. Важнейшим условием является повышение уровня образования женщин. Еще один эффективный фактор уменьшения размера семьи - гарантированное пенсионное обеспечение в старости.
На современную возрастную структуру населения Земли большое влияние оказывают новейшие достижения науки и медицины. Побеждены многие болезни, уносившие в прошлом тысячи и миллионы жизней: малярия, оспа, чума, холера, полиомиелит и др. Повсюду снизилась детская смертность. Достижения в медицине и фармацевтике, улучшение гигиенических и социальных условий постепенно способствовали ликвидации инфекций, сопровождавших человека с младенченства (в середине XVIII в. на первом году жизни умирало 250 из 300 детей, сейчас - только 5).
Наблюдающийся в наше время рост числа сердечно-сосудистых и раковых заболеваний (от инфаркта миокарда умирает до полумиллиона человек в год) специалисты связывают с возможностью большинства людей современности дожить до возраста, когда эти заболевания преимущественно проявляются.