NOŚNOŚĆ: Z CZEGO SIĘ SKŁADA, CZYNNIKI I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2025

Ekologiczny nośność lub ekosystemu jest maksymalna granica wzrostu populacji biologicznych, że środowisko może obsługiwać w danym okresie, bez negatywnych skutków dla tej populacji lub na środowisko. Ten maksymalny próg wielkości osobników populacji, który może utrzymać środowisko, zależy między innymi od dostępnych zasobów, takich jak woda, żywność, przestrzeń.

Gdy pojemność ekosystemu zostanie przekroczona lub przekroczona, jednostki są zmuszane do jednej z trzech alternatyw: zmiany nawyków, migracji do obszaru o większych zasobach lub zmniejszenia liczebności populacji wraz ze śmiercią wielu osobników.

Rysunek 1. Zanieczyszczenia spowodowane przez człowieka degradujące środowisko i zmniejszające jego nośność. Źródło: Pixabay.com

Żadna populacja nie może mieć nieograniczonego wzrostu, ponieważ zasoby są ograniczone i ograniczone. W szczególności w odniesieniu do gatunku ludzkiego szacuje się, że na planecie Ziemia może żyć około 10 miliardów ludzi.

Jednak ludzkość rośnie wykładniczo i generuje negatywne skutki dla środowiska, głównie w wyniku działalności przemysłowej, która wiąże się z jego degradacją, czyli wpływem na integralność funkcjonalną środowiska.

Czynniki determinujące nośność

Wielkość populacji

Wielkość populacji zależy od czterech zmiennych: liczby urodzeń, liczby zgonów, liczby imigrantów i liczby emigrantów.

Wzrost liczebności populacji następuje wraz z narodzinami jednostek oraz imigracją lub przyjazdem osób ze środowisk zewnętrznych. Liczebność populacji zmniejsza się wraz ze zgonami oraz emigracją lub wyjazdem jednostek do innych środowisk.

W taki sposób, aby można było ustalić następującą równość:

Zmiana liczby ludności = (urodzenia + imigracja) - (zgony + emigracja)

Zdolność wzrostu lub potencjał biotyczny

Zdolność wzrostu (lub potencjał biotyczny) determinuje zróżnicowanie populacji. Wewnętrzne tempo wzrostu populacji to tempo, w jakim populacja rosłaby, gdyby dostępne zasoby były nieograniczone.

Wysokie tempo wzrostu populacji wiąże się z wczesną reprodukcją, krótkimi przerwami międzypokoleniowymi, długim życiem reprodukcyjnym i dużym potomstwem przy każdej reprodukcji.

Jako ilustracyjny przykład wysokiego tempa wzrostu populacji możemy przytoczyć muchę domową, gatunek o zaskakującej zdolności do wzrostu.

W teorii w ciągu 13 miesięcy potomkowie muchy osiągną 5,6 miliarda osobników, a za kilka lat mogą pokryć całą powierzchnię planety; ale rzeczywistość jest taka, że ​​każda populacja ma ograniczenia dotyczące wzrostu.

Rysunek 2. Mucha domowa (Musca domestica), gatunek o bardzo wysokim tempie wzrostu. Źródło: Pixabay.com

Ponieważ istnieją czynniki ograniczające, takie jak ilość wody, dostępne światło, składniki odżywcze, przestrzeń fizyczna, konkurenci i drapieżniki, populacja ma limit wzrostu.

Odporność na środowisko

Wszystkie czynniki ograniczające wzrost populacji składają się na tak zwaną odporność środowiskową. Zdolność wzrostu populacji i odporność środowiskowa są czynnikami decydującymi o nośności.

Formy wzrostu populacji

Jeśli środowisko oferuje populacji wiele zasobów, może rosnąć w szybkim tempie, to znaczy szybko. Wraz z szybkim wzrostem populacji zasoby maleją i stają się ograniczone; wtedy stopa wzrostu ulega obniżeniu i wyrównaniu lub dostosowaniu.

Wzrost wykładniczy

Populacja, dla której środowisko oferuje niewiele ograniczeń, rośnie wykładniczo w stałym tempie od 1 do 2% rocznie. Ten wykładniczy wzrost zaczyna się powoli i szybko rośnie w czasie; W tym przypadku wykres liczby osobników w funkcji czasu daje krzywą w kształcie litery J.

Rozwój logistyczny

Tak zwany wzrost logistyczny stanowi pierwszy etap wzrostu wykładniczego, po którym następuje faza z powolnym, nie gwałtownym, fluktuacyjnym spadkiem wzrostu, aż do wyrównywania się wielkości populacji.

Spadek lub spowolnienie wzrostu ma miejsce, gdy populacja napotyka opór środowiskowy i zbliża się do nośności środowiska.

Populacje wykazujące wzrost logistyczny, po wyrównywaniu wzrostu, doświadczają fluktuacji w zakresie nośności ekologicznej.

Wykres liczby osobników w funkcji czasu w przypadku wzrostu logistycznego ma przybliżoną postać S.

¿ Co się stanie, gdy pojemność otoczenia i zostanie przekroczona?

Kiedy populacja przekracza ilość zasobów dostępnych w środowisku, wiele osobników umiera, zmniejszając w ten sposób liczbę osobników i równoważąc ilość zasobów dostępnych na osobę.

Inną alternatywą dla przetrwania populacji jest zmiana przyzwyczajeń w zakresie korzystania z zasobów innych niż te, które zostały wyczerpane. Trzecią alternatywą jest emigracja lub przemieszczanie się osób do innych środowisk, które mają więcej zasobów.

Przykłady

Jako przykłady ilustracyjne możemy przeanalizować kilka konkretnych przypadków.

Przykład I

Populacje pochłaniają zasoby i czasowo przekraczają lub przekraczają pojemność środowiska naturalnego.

Takie przypadki występują, gdy występuje opóźnienie w reprodukcji; okres, w którym współczynnik urodzeń musi się zmniejszyć, a śmiertelność musi wzrosnąć (w odpowiedzi na przyspieszone zużycie zasobów) jest bardzo długi.

W takim przypadku następuje załamanie lub spadek populacji. Jeśli jednak populacja ma zdolność adaptacyjną do wykorzystywania innych dostępnych zasobów lub jeśli nadwyżka liczby osobników może migrować do innego środowiska oferującego więcej zasobów, załamanie się nie nastąpi.

Przykład II

Populacje trwale przekraczają nośność środowiska.

Taki przypadek ma miejsce, gdy populacja przekracza i powoduje uszkodzenie nośności, a siedlisko nie jest już w stanie utrzymać dużej liczby osobników, które pierwotnie utrzymywało.

Nadmierny wypas może zubożyć obszary, na których rośnie trawa, i pozostawić obszary ziemi wolne dla wzrostu innych konkurencyjnych gatunków roślin, które nie są konsumowane przez zwierzęta gospodarskie. W tym przypadku środowisko zmniejszyło pojemność dla zwierząt gospodarskich.

Przykład III

Gatunek ludzki o dominującym obecnie modelu rozwoju gospodarczego przekracza możliwości środowiskowe.

Ten ekonomiczny model nadmiernej produkcji i konsumpcji w krajach rozwiniętych wymaga wykorzystywania zasobów środowiska w bardzo wysokim tempie, wyższym niż ich naturalne zastępowanie.

Zasoby naturalne są ograniczone, a tak podniesiony rozwój gospodarczy zakłada nieograniczony wzrost, co jest niemożliwe. Nie tylko liczba ludności rośnie w czasie, ale zasoby środowiska są wykorzystywane nierównomiernie, głównie i intensywnie przez ludność krajów rozwiniętych.

Niektórzy autorzy twierdzą, że rozwój nauki i technologii uratuje ludzkość przed upadkiem. Inni przewidują, że ludzkość jako gatunek nie jest zwolniona z przekroczenia granic, które środowisko zawsze narzuca wszystkim populacjom.

Bibliografia

1. Boutaud, A., Gondran, N. i Brodhag, C. (2006). (Lokalna) jakość środowiska a (globalna) nośność ekologiczna: co mogą wnieść alternatywne zagregowane wskaźniki do debat na temat krzywych Kuznetsa środowiskowych i zrównoważonego rozwoju? International Journal of Sustainable Development. 9 (3) doi: 10.1504 / IJSD.2006.01285
2. Brown, K., Turner, R., Hameed, H. and Bateman, I. (1997). Nośność środowiska i rozwój turystyki na Malediwach i Nepalu. Ochrona środowiska, 24 (4), 316-325.
3. Liu, Y., Zeng, C., Cui, H. and Song, Y. (2018). Zrównoważona urbanizacja gruntów i pojemność ekologiczna: perspektywa wyraźnie określona przestrzennie. Zrównoważony rozwój. 10 (9): 3070-3082. doi: 10.3390 / su10093070
4. McKindseya, W., Thetmeyerb, H., Landryc, T. and Silvertd, W. (2006). Przegląd najnowszych modeli nośności dla hodowli małży oraz zaleceń dotyczących badań i zarządzania. Akwakultura. 261 (2): 451–462. doi: 10.1016 / j.aquaculture.2006.06.044
5. Zeng, C., Liu, Y., Liu, Y., Hu, J., Bai, X. and Yang, B. (2011). Zintegrowane podejście do oceny nośności ekologicznej środowiska wodnego: studium przypadku dystryktu Wujin w dorzeczu jeziora Tai w Chinach. J. Environ. Res. Zdrowie publiczne. 8 (1): 264-280. doi: 10.3390 / ijerph8010264