Подробные ответы на билеты по предмету "Экология человека" (стр. 1 из 5)
Подробные ответы на билеты по предмету "Экология человека"
1) Центр возникновения человека и история расселения человечества? (см. таблицу 15.1.)
2) Экологические ниши человека. Эволюция эк. ниш (индивидуальная кормовая площадь)?
Эволюция экологических ниш. В отличие от экологических ниш животных экологические нити человека постоянно изменялись, увеличиваясь с нарастающей скоростью вместе с этапами исторического развития человечества.
Базовая реализованная экологическая ниша первобытного человека в большой мере зависела от его энергетических потребностей. В соответствии с данными о размерах тела средняя удельная расходуемая мощность человека была близка к 2 Вт/кг, а теплоотдача — к 75 Вт/м2, что определяло потребность в пище (до 1/12 массы тела в сутки) и в климатических условиях обитания, характерных для сезонно-влажных зон тропического пояса.
Ранние архантропы занимали нишу собирателей пастбищной пищевой цепи с относительно малой долей животной пищи. Они были вынуждены постоянно выполнять большую работу по добыче пищи и осваивать большую кормовую территорию. Начало использования огня и увеличение потребления животной пищи расширило экологическое пространство человека до ниши первобытных охотников и рыболовов. К этому же периоду относится и применение огня для выжигания лесов, сначала для целей загонной охоты, а затем и для подсечно-огневого земледелия.
М.Ичас (1994) называет это первой экологической революцией, сравнимой по своим последствиям с более поздними революциями — аграрной и индустриальной. Историю «покорения Природы» и экоцида — уничтожения природных экосистем — можно начинать с палеолита, так как еще древним поджигателям природа обязана утратой больших пространств лесов и их многочисленных обитателей в зоне к югу от Сахары, в Европе и в Восточной Азии.
Переход к земледелию значительно уменьшил необходимую индивидуальную кормовую площадь и довел потребление пищи почти до уровня чистой первичной продукции возделываемых растений примитивных агроценозов. Одновременно это потребовало роста общих затрат контролируемой человеком энергии на единицу продукции (включая затраты на изготовление орудий, обработку земли и переработку урожая, а также энергию рабочего скота).
Все это вместе с оседлостью, созданием постоянных поселений и необходимым разделением труда означало появление устойчивой материальной культуры — возникновение цивилизации.
С экологической точки зрения это было в значительной мере случайным явлением, так как требовало редкого совпадения ряда условий: относительно большой плотности населения в плодородных террасных долинах сезонно-влажных тропиков или субтропиков, где были растения, пригодные для возделывания, и животные, пригодные для одомашнивания. Недаром древнейшие центры цивилизации независимо возникли всего в трех небольших регионах — на юге Месопотамии, в среднем течении Меконга и на юге Перу.
На ограниченных территориях освоения человек не мог добыть нужное количество животной пищи. Поэтому распространение земледелия сопровождалось развитием скотоводства и пастбищного хозяйства, а также развитием кочевого скотоводства. Так как продукция скота по массе на порядок меньше его корма, то для получения хотя бы 1/10 продуктов питания в виде животной пищи человек вынужден был иметь биомассу скота, равную биомассе людей, а площадь пастбищ — не меньше площади пашни.
Потребление человеком большей части продукции агроценозов исключало возможность естественного восстановления биомассы растений и плодородия почвы. Человек вынужден был взять на себя функцию воспроиз-водства, ежегодно обрабатывая, удобряя и засевая поля. Распространение земледелия и скотоводства привели к освоению значительных территорий субтропиков и умеренного пояса и к увеличению численности людей. Этим территориально были определены экологические ниши больших популяций людей. Внутри них, благодаря возросшей продуктивности земледелия и углублению разделения труда, возникли условия развития ремесел, торговли и концентрации людей в городах.
Применение машин и ископаемого топлива позволило значительно повысить выход продукции земледелия, освоить новые территории и расширить площадь возделываемых земель. Но одновременно это сильно увеличило энергоемкость производства продуктов питания и обеспечения других потребностей человека. Вещественные концентраты энергии (уголь, нефть и газ) оказались для этого универсальной валютой и источниками богатства. К концу XX в. среднее потребление энергии, приходящееся на одного жителя планеты, в 25 раз превысило его потребность в энергии пищи. За последние 100 лет затраты энергии на производство 1 т пшеницы возросли в 100 раз и сейчас намного превышают энергию, содержащуюся в этой массе зерна.
Каждый способ энергообеспечения, в частности, получения энергии с продуктами питания для длительного существования популяции, можно рассматривать как энергетический эквивалент экологической ниши. Для основной массы человечества характерно неуклонное увеличение плотности энерговложения на единицу территории. Это приводит к росту численности населения и более быстрому, чем рост численности, росту энергопотребления всего человечества, включая антропогенную долю потребления продуктов биосферы.
Эти тенденции соответствуют закону максимизации энергии и информации, который во многом определяет эволюцию биосистем. Высшие животные эволюционируют в сторону оптимального сочетания мощности и эффективности энергетики, тогда как человек отдает предпочтение мощности, очень часто пренебрегая эффективностью. У животных с увеличением интенсивности затрат энергии увеличивается кормовая территория и уменьшается энер- гетическая плотность потребления. Животные, нарушавшие это требование, разрушали биоценозы, подрывали свою кормовую базу и вымирали. По этому пути идет и человек.
3) Рост народонаселения. Демографический взрыв. Когда человечество достигло 1,5 и 6 млрд. человек?
Особенности роста. На протяжении многих тысячелетий народонаселение мира росло чрезвычайно медленно. Считается, что к началу IV- го тысячелетия до н.э. оно составляло около 100 млн., к 1000 году н.э. едва достигало 300 млн., а к 1500 году увеличилось до 425 млн. Такие темпы соответствуют годовому приросту максимум до 0,7°/оо, т.е. до семи человек на 10000 за год. Начиная с эпохи Великих географических открытий темпы роста народонаселения заметно возросли и приблизились к экспоненциальной закономерности. Но затем нарастание числа людей на Земле, прослеженное уже на основании достаточно достоверных исторических данных, приобрело еще более необычный характер, стало гиперболическим. В период с 1600 по 1990 гг. рост населения Земли довольно точно (с максимальным отклонением с5%) описывается эмпирическим уравнением гиперболы (рис. 5.3):
N = 2,1*1011
2030 - A’
где А — год н.э.
По этому уравнению получается, что в 2030 г. численность должна стать бесконечной. Поскольку это невозможно, закон, по которому росло население в указанный период, должен в ближайшее время измениться. Действительно, за последние годы, с конца 80-х годов, относительный прирост почти перестал увеличиваться; рост численности приблизился к линейному со средним значением абсолютного прироста около 86 млн. человек за год. По прогнозам экспертов Фонда народонаселения ООН (1995 г.), этот темп сохранится до 2015 г., когда общая численность людей достигнет 7,5 млрд.
Демографический взрыв. Очень быстрое увеличение численности человечества в XX в. называют демографи-ческим взрывом. На прирост за последние 100 лет приходится три четверти современного числа людей на Земле. Во второй половине века с каждым десятилетием среднегодовой прирост увеличивался приблизительно на 10 млн.: в 50-х годах он составлял 53,3 млн., в 60-х — 66,7 млн., в 70-х — 70,3 млн., в 80-х — 86,4 млн. человек. Относительный прирост в середине 60-х гг. достиг высшей отметки 2,2 % в год. Если для увеличения народонаселения от 1 до 2 млрд. человек понадобилось 107 лет (с 1820 по 1927 гг.), то для 3-го миллиарда — 32 года (1959 г.), для четвертого — 15 лет (1974 г.), для пятого — 13 лет (1987 г.), для шестого — 12 лет (1999 г.). Для последнего удвоения численности понадобилось всего 38 лет. Ничего подобного у высших млекопитающих никогда не наблюдалось.
С экологической точки зрения рост человечества в XX в. имеет характер, больше свойственный r-стратегам — в основном примитивным организмам, у которых часто вслед за резкой вспышкой численности (демографическим взрывом) следует массовая гибель. Для отдельных популяций крупных К-стратегов (приматов, копытных, хищников), но никогда для вида в целом, максимальный размах численности иногда достигает 500%.
Кроме особых факторов эволюции и истории челове-чества, в принципе допустивших рост численности, значительное ускорение роста вызвано в основном снижением смертности от эпидемий и голода. В XX в. к этим факторам добавилось резкое снижение детской смертности в развивающихся странах, связанное с улучшением гигиенических условий и успехами медицины. Демографический взрыв обусловлен тем, что начиная с середины столетия снижение смертности значительно опередило снижение рождаемости во многих странах мира, причем наиболее резко — в развивающихся странах.
В 1990—1995 гг. общий коэффициент рождаемости в мире снизился до 24,6°/оо, общий коэффициент смертности составлял 9,8 °/оо, коэффициент естественного прироста — 14,8 °/оо. Примерно такие же параметры воспроиз-водства населения сохраняются и в настоящее время. Это означает, что в среднем каждую минуту на Земле появляются 270 младенцев, умирают 1 110 человек разного возраста, население мира увеличивается на 160 человек. Каждые сутки в тесном орбитальном космическом корабле под названием планета Земля число пассажиров воз- растает на 230 тысяч.