Табиғи ортаның сыйымдылық потенциалы, оны иелену және табиғи ортаға ластаушы заттар шығарылуын реттеу
Орта сыйымдылығы (Емкость среды) — белгілі бір мекеннің ресурстарымен қанағаттанатын және алдағы уақытта оны жақсы қалыпта сақтайтын сол жердегі дарақтар мен кауымдастықтар саны. Популяцияның саны Орта сыйымдылығынан асып кеткенде пайдалану өнім мөлшерінен артып ресурстар нашарлайды. Соның салдарынанпопуляция азайып, кырыла бастайды. Керісінше, өнім мөлшері көбейсе, орта популяцияның тіршілік етуін қаматамсыз етеді. Бұл үғымның, осіресе, қорғалатын табиғи аумақтарда, өсімдіктер мен жануарлардың сирек кездесетін және жойылып бара жаткан түрлерін қорғау мәселесін шешуде маңызы зор.
Ёмкость среды
Предельная нагрузка биологического вида на среду обитания (Ёмкость среды) — это максимальный размер популяции вида, который среда может безусловно стабильно поддерживать, обеспечивать пищей, укрытием, водой и другими необходимыми благами.
Для популяции человека, необходимыми иногда так же признают гигиену и медицинское обслуживание. С увеличением плотности заселения рождаемость обычно падает вместе с увеличением смертности. Разность между рождаемостью и смертностью называют естественным приростом.
Таким образом, емкость среды это количество индивидов, проживание которых в данной среде не ведет к негативному воздействию на организм индивида и среду. Ниже ёмкости среды популяция, как правило, имеет положительный естественный прирост, при превышении ёмкости естественный прирост обычно становится отрицательным.
Существует большое количество оценок, демонстрирующих широкий диапазон возможных значений емкости среды в отношении человеческой популяции. В 2001 году в докладе ООН сообщалось, что две трети оценок попадают в диапазон от 4 до 16 млрд (с неопределенным стандартным отклонением) с медианным значением в 10 млрд.[1] Более поздние ииследования показывают значения намного более низкие, в значительной степени из-за истощения ресурсов и увеличения темповпотребления.
Противники концепции емкости среды для человеческой популяции указывают на отсутствие учета многослойного взаимодействия между людьми и средой, сторонники же утверждают, что теория настолько же применима к человеку, насколько и к любому другому организму. Разнятся лишь размеры популяции, уровень жизни и потребляемые ресурсы.
Емкость среды планеты исследуется так же при помощи компьютерных моделей, к примеру World3.
Емкость среды в первом приближении имеет в своей основе обеспеченность организмов пищей. Люди с их стремлением к расширению своих репродуктивных возможностей осознают вариативность потребности в пище и влияние на емкость среды множества факторов. К примеру, жилище обеспечивает меньшу потребность в пище благодаря снижению затрат энергии на поддержание температуры тела, что увеличивает емкость среды за счет уменьшения потребления еды.
Уравнение Ферхульста-Пирла
Американский эколог Р. Пирл в 1920 году вывел это уравнение для описания динамики биологических популяций. В 1838 бельгийский математик и демограф П. Ферхульст вывел аналогичное уравнение для описания человеческого населения.
Уравнение логистического (лимитированного роста) популяции показывает[1], что с увеличением численности популяции ресурсы уменьшаются, снижается экологическимй иммунитет, увеличивается пресс хищников. Таким образом рост популяции замедляется и численность приближается к верхнему пределу.
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.