- •Введение
- •1. Экология территорий как составная часть общей экологии. Человек в природной среде на различных территориях.
- •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. Понятие экологической системы в контексте экологии территорий. Составные части экосистем.
- •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 территорий и социальная экология.
- •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, региональные и территориальные 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 и территориальные 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, как особых территорий.
- •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. Основы экологического нормирования и экологический мониторинг
- •6. Устойчивое развитие и 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. Правовое регилирование и экологический менеджмент
- •7.1. Правовое регулирование
- •7.2. Международные организации в области экологии
- •7.3. Экологический паспорт промышленного предприятия
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Проверочные тесты
4.2. Окружающая среда и стабильность популяций
4.2.1. Общие сведения
Экологическое взаимодействие окружающей среды и общества определяет численность популяций.
Большое разнообразие экосистем человека находит отражение в не меньшем разнообразии численности его различных популяций. Данные, приведенные в таблице, могут иллюстрировать связь между формой, или стадией развития экономики и плотностью населения (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Плотность популяций
-
N п/п
Экономическая стадия
Площадь на 1 чел. (кв.км)
Число жителей чел./кв.км/
1.
Собиратели / люди верхнего палеолита
200-0,5
до 2
2.
Охотники и рыболовы
200-0,05
до 20
3.
Древние земледельцы/люди верхнего неолита
0,05-1
0,5-50
4.
Пастушеские и кочевые народы
10-100
5.
Земледельцы на более высокой ступени развития:
10-150
- люди железного века
10
- люди средневековья
50
- шведские крестьяне
20-150
Каждая экономическая группа испытывает на себе действие многих различных факторов. Плотность популяции в данных условиях среды зависит от следующих причин:
от характера климата, почвы и рельефа;
от флоры и фауны;
от культурного уровня, способности использовать природные ресурсы /производительность хозяйства/.
В простых сообществах с относительно однородным уровнем на данной территории можно установить прямую связь плотности популяции с некоторой величиной, характеризующей воздействие среды.
Например, для Австралии такой величиной может служить среднегодовое количество осадков, которое коррелирует с плотностью населения. Для популяций численностью около 500 человек применимо уравнение:
Y = 7112,8 Х-1,5845,
где Y - размер площади, занимаемой данной популяцией ;
Х - среднее годовое количество осадков.
Плотность населения изменяется также в зависимости от различий в биосфере и источниках пищи.
Например, плотность населения у бушменов Калахари отличается от плотности населения у аборигенов Австралии /в Австралии - в 50 раз ниже/, что можно связать с различием в растительной пище.
Ускоренный рост численности населения начался около 8000 лет назад с развитием земледелия, благодаря которому стала возможна жизнь в городах.
В эпоху, когда человек жил охотой и собирательством /палеолит или мезолит/ плотность населения была менее 1 человека на 3 кв.км.
Неолит /начало обработки земли/- плотность возросла в 10 раз. Общее число людей в эпоху неолита составило 5 млн.человек.
В период появления первых городов - 20...40 млн.человек.
Современному виду Homo Sapiens потребовалось 20000 лет, чтобы достичь численности 200 млн. / во Времена Римской империи/.
В последующие 1500 лет / к 1600 г. н.э./ население земного шара возросло до 500 млн. человек. Спустя 200 лет население более чем удвоилось и составило около 1 млрд. в 1800. В 80-х годах ХХ века население составило около 3 млрд. человек. В настоящее время половина населения земного шара проживает на территории, составляющей 10 % площади обитаемой суши.
Динамика численности человеческих популяций может быть разнообразна:
они могут увеличиваться; уменьшаться; оставаться стабильными.
В первобытных человеческих сообществах существовала тенденция к сохранению численности популяции на определенном уровне.
Принципы систем естественной регуляции:
приближение к стабильной численности популяций на самом деле означает, что колебания численности ограничены некоторыми пределами;
стабильный средний уровень плотности определяется емкостью системы;
процессы, которые ограничивают диапазон колебаний в экосистеме постоянной емкости, - это внутренние процессы; их называют процессами, зависящими от плотности;
внешние события могут резко нарушить равновесие в экосистеме но они не участвуют в установлении стабильности;
любая данная экосистема имеет «оптимальную» численность населения, и процессы, регулирующие численность, направлены к установлению оптимума.
Эти принципы применимы и к человеческим популяциям, но с некоторыми ограничениями:
численность человеческой популяции регулируются не только биологическими, но и культурными факторами;
со временем система становится все более способной к расширению. В последний период стало возможным непрерывное увеличение численности популяции без приближения к равновесию.
Схема регулярных процессов приведена на рис.4.1.
Рисунок 4.1. - Схема регуляторных процессов
1 группа - ограничивающее действие изменяется с изменением численности популяции: увеличение численности приводит к усилению ограничивающего действия; снижение численности - ослабевание ограничивающего действия.
Например, при увеличении плотности населения усиливается борьба за основные источники пищи, воды, топлива и сырья, за освоение территории и мест, пригодных для жилья. Увеличение плотности популяции может сопровождаться загрязнением окружающей среды или иным ухудшением условий существования.
Ограничивающее действие этих процессов ослабевает со снижением численности его популяции.
2 группа - ограничивающее действие регуляторных процессов изменяется в направлении, противоположном изменению численности популяции: плотность популяции возрастает - интенсивность процессов возрастает.
По мере увеличения численности популяции становится более способной эффективно использовать природные ресурсы, более успешно добывать себе средства к существованию.
Например, больше возможностей для совместной деятельности (охоты, земледелия) и взаимной защиты. При снижении плотности все эти преимущества теряет силу.
Малочисленное, разбросанное на большой территории сообщество имеет меньше шансов успешно конкурировать с другими популяциями.