Биотический потенциал (БП)
По Ю. Одум, «Экология», Т.2, 1986. - с. 26-30
БП - показатель, отражающий способность популяции к размножению, выживанию и развитию при отсутствии лимитирующих факторов.
БП - теоретически максимальная скорость увеличения популяции вида.
Термин предложил Р. Чепмен (1928). Он определил БП как врожденную способность популяции к росту.
Как сравнить БП разных видов?
1) по скорости создания биомассы, равной массе земной коры (у бактерий 1, 6 суток, а у слона 1300 лет)
2) по приплоду популяции в благоприятных условиях (не лимитированных условиях). Он равен рождаемость-смертность
3) по удельной скорости роста (r) в нелимитированных условиях, т. е. по приплоду, приходящемуся на одну особь (это математическое выражение БП).
Кривую экспоненциального роста можно также назвать кривой биотического потенциала.
Разница между биотическим потенциалом и реальным ростом популяции называют сопротивлением среды. Сопротивление среды — это сумма всех лимитирующих факторов, препятствующих реализации БП.
Считается, что БП разных видов может различаться на 6 порядков.
Как используется это понятие?
- при разработке методов повышения продуктивности полезных видов
- при борьбе с вредными видами
- при экологической экспертизе технических проектов
- для охраны и рационального использования природных ресурсов
ВОПРОСЫ
1) Меняется ли биотический потенциал популяции вида в разных условиях?
2) Примеры реализации БП.
3) Зачем понадобилось понятие БП?
Емкость среды
Ёмкость среды — максимальный размер популяции вида, который среда может стабильно поддерживать: обеспечивать пищей, укрытием, водой и другими необходимыми ресурсами.
Ниже ёмкости среды популяция, как правило, имеет положительный естественный прирост, при превышении ёмкости естественный прирост обычно становится отрицательным.
Уравнение логистического (S-образного) роста популяции включает показатель ёмкости среды:
где
- N— численность (плотность) популяции; r— скорость роста популяции, обусловленная свойствами организма (специфическая скорость роста популяции); K— ёмкость среды для максимальной плотности популяции, или предельная нагрузка на среду, соответствующая верхней асимптоте, при которой индекс рождаемости равен индексу смертности; t— время
Применительно к человеческой популяции…[https://ecocrisis. /2009/01/08/1026/]
В 2001 году в докладе ООН сообщалось, что две трети оценок допустимой численности населения планеты попадают в диапазон от 4 до 16 млрд (с неопределенным показывают намного меньшие значения, в значительной степени из-за истощения ресурсов стандартным отклонением) с медианным значением в 10 млрд. Более поздние исследования и увеличения темпов потребления.
О Биоемкости планеты в докладах «Живая планета»
Биоемкость Земли— это площадь биологически продуктивной территории/акватории (пахотных земель, пастбищ, лесов и рыбопромысловых зон), которая может использоваться для удовлетворения потребностей людей. Её сравнивают с экологическим следом. Экологический след — это площадь биологически продуктивной территории/акватории, необходимой для производства используемых человеком ресурсов и ассимиляции отходов.
Изменение экологическая емкости (трофическая) среды для человека
Период | Сколько человек обеспечивали 500 га | Энергетические затраты |
До неолитической революции | 1 | собственная мускульная энергия |
Появление земледелия | 100-200 | возросли в 20 раз: мускульная энергия человека+работа животных+орудия труда |
Современное земледелие (эпоха «зеленой революции») | 2-5 тыс. | Выросли в 20-50 тыс раз: механизация, химизация, переработка |
ВОПРОСЫ
1) Может ли изменяться емкость среды для растений и животных?
2) возможно ли беспредельное увеличение емкости среды?
2) Как изменялась емкость среды для человека за 20 тыс. лет
Примером повышения емкости среды и выведения сортов с более высоким биотическим потенциалом является «ЗЕЛЕНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»
Зелёная революмция - значительное увеличение мировой сельскохозяйственной продукции в 1940-1960 гг.
Рост продукции был обеспечен:
- выведением высокоурожайных сортов
- ирригацией
- химизацией (удобрения, пестициды)
- использованием техники
Термин ввел директор Агентства США по международному развитию Вильям Гауд в 1968 году.
Начало Зелёной революции было положено в Мексике в 1943 году сельскохозяйственной программой мексиканского правительства и Фонда Рокфеллера. Крупнейших успехов по этой программе достиг Норман Борлоуг, выведший множество высокоэффективных сортов пшеницы, в том числе с коротким стеблем, устойчивую к полеганию.
К1951 году Мексика полностью обеспечила себя зерном и начала его экспорт, за 15 лет урожайность зерновых в стране выросла в 3 раза. Разработки Борлоуга были использованы в селекционной работе в Колумбии, Индии, Пакисчтане.
В 1970 году он получил Нобелевскую премию мира.
В Мексике был создан Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT), активно способствующий распространению Зелёной революции.
В то же время из-за широкого распространения минеральных удобрений и пестицидов возникли проблемы экологического характера. Интенсификация земледелия нарушила водный режим почв, что вызвало масштабное засоление и опустынивание. Ядохимикаты на основе меди и серы, вызывающие загрязнение почвы тяжёлыми металлами, к середине XX века были заменены ароматическими, гетероциклическими, хлор- и фосфорорганическими соединениями (малатион, дихлофос, ДДТ и др.) [3]. В отличие от более старых препаратов эти вещества действуют в более низкой концентрации, что позволило снизить расходы на химическую обработку. Многие из этих веществ оказались устойчивыми и плохо разлагались биотой.
Показательный пример — ДДТ. Это вещество было найдено даже у животных Антарктиды [4], в тысячах километров от ближайших мест применения этого химиката.
Джон Зерзан, известный идеолог анархо-примитивизма и отрицатель цивилизации, пишет о своей оценке Зеленой Революции в эссе «Агрокультура: демонический двигатель цивилизации»:
По мнению специалистов ФАО (2015 г.), производственная база сельского хозяйства в последние годы является крайне нестабильной на фоне признаков истощения подземных вод, загрязнения окружающей среды и утраты биоразнообразия, что свидетельствует о конце модели «зеленой революции». Между тем, чтобы прокормить растущее население мира, к 2050 г. потребуется увеличить глобальное производство продовольствия на 60 %, в основном на уже существующих пахотных землях и в условиях изменения климата. Выход специалисты ФАО видят в переходе на экологически чистое сельское хозяйство, с использованием естественных экосистемных процессов [5].
