Динамика численности популяций человека
Численность человеческой популяции, как и популяции любого вида живых организмов, практически никогда не остается постоянной. Она постоянно претерпевает изменения, вызванные многочисленными естественными и социальными факторами. В самом общем виде изменения численности человеческой популяции за единицу времени (ΔN/Δt) определяются следующим образом:
ΔN/Δt = (В + im) – (M + em),
где:
В -рождаемость, или количество младенцев, произведенных имеющимися в популяции взрослыми женщинами;
D –cмертность, или количество погибших индивидуумов в популяции, независимо от причины их смерти -- старость, болезни, гибель от несчастных случаев, в военных конфликтах, природных катастрофах и т.д.;
im –иммиграция, или приток в популяцию индивидуумов из других популяций;
em – эмиграция, или отток индивидуумов из данной популяции в другие популяции.
Все эти параметры имеют размерность «особь . время-1».
В популяциях многих видов живых организмов величинами im и em можно пренебречь. В таком случае изменения численности популяции будут определяться разностью между величинами рождаемости и смертности:
ΔN/Δt = В – M,
При В = M численность популяции остается постоянной, поскольку ΔN/Δt = 0, при В > M она возрастает, а при В < M – снижается.
Однако в большинстве человеческих популяций миграционные процессы вносят большой вклад в изменение их численности, поэтому их необходимо учитывать.
При изучении динамики численности населения используются следующие показатели:
Рождаемость– процесс возобновления населения за счет новых особей. В статистике – частота рождений в определенной группе населения. Уровень рождаемости определяется следующими показателями:
Общий коэффициент рождаемости(ОКР) -- число родившихся за год младенцев в расчете на 1000 человек;
Коэффициент рождаемости (Kf) – число родившихся младенцев (Nb) за год в расчете на 1000 женщин репродуктивного возраста – от 15 до - 49 лет;
Средний коэффициент рождаемости – среднее число детей, которое рождает «среднестатистическая» женщина в течение всей жизни. Этот показатель можно определить из демографических таблиц.
Смертность – процесс убыли населения вследствие прекращения жизнедеятельности отдельных индивидуумов. В медицинской статистике широко используется такой показатель, как «общий коэффициент смертности» (ОКС), который определяется как число умерших за год на 1 тысячу населения. Различают общую и детскую смертность (в возрасте до года).
Продолжительность жизни – длительность существования индивидуума (его онтогенез), т.е промежуток времени от рождения до смерти. Различают физиологическую, экологическую и среднюю продолжительность жизни. Физиологическая – максимальная для особей при оптимальных условиях существования, лимитируемая лишь генетически. Экологическая продолжительность жизни характеризует предельный возраст человека в естественных условиях и зависит от внешних факторов. Средняя – возраст, который в среднем достигают индивидуумы в данной популяции.
Естественный прирост населения (ЕПН)– разность между общим коэффициентом рождаемости и общим коэффициентом смертности, т.е. ЕПН = ОКР – ОКС. ЕПНсоответствует изменению численности населения за год в расчете на 1000 человек. Он может иметь положительное, отрицательное и нулевое значение. Чтобы выразить ЕПН в процентах, полученное значение естественного прироста делят на 10.
Миграционный прирост населения (МПН) – разность между количеством людей, прибывших в эту популяцию и ее покинувших за год в расчете на 100 человек.
Общий прирост населения (ОПН) – сумма естественного и миграционного приростов, т.е.
ОПН = ЕПН + МПН
Соотношения между обоими компонентами ОПН в разных государствах значительно различаются. Например, численность населения во всех государствах Западной Европы давно сохряняется на постоянном уровне. Здесь отрицательный ЕПН компенсируется за счет счет положительного МПН, обусловленного миграцией населения из более бедных стран. Напротив, в развивающихся государствах Азии и Африки имеют место положительные значения ОПН несмотря на отрицательные МПН. В то же время, в США имеют место положительные значения ЕПН и МПН.
Величина ЕПН определяет тенденции изменения численности популяции – увеличение, постоянство или уменьшение. Величины ЕПН представляют собой разность между рождаемостью, которые существенно изменяются с возрастом.
Целостное представление о них дают демографические таблицы. Первую попытку их составления предпринял английский демограф Джон Грант для Лондона еще в середине XVII века. Однако он потерпел неудачу, поскольку рост населения английской столицы происходил преимущественно за счет миграции из сельской местности, а не за счет естественного прироста.
Первую таблицу, близкую к современным, составил в 1693 г. для прусского города Бреслау (ныне польский Вроцлав) английский астроном Э.Галлей, описавший знаменитую комету.
Демографические таблицы бывают двух видов – статические и когортные.
Такие таблицы часто составляют отдельные таблицы для женщин и мужчин. В таком случае в таблицах для женщин в соответствующих графах приводится среднее число дочерей, родившихся у матерей данного возраста, а в таблицах для мужчин -- число сыновей, появившихся у отцов данного возраста. Однако вполне возможно объединить оба пола в одной таблице.
В статистических демографических таблицах приводятся величины рождаемости и смертности для различных возрастов. Они составляются на определенный год и потому представляют временнόй срез популяции. Пример такой таблицы для расчета ЕПНприведен ниже.
Статическая демографическая таблица населения на 2000 год
| Возрастная группа | Общее число человек | Общее число новорож- денных | Общее число умерших | ОКР, на 1000 человек | ОКС, на 1000 человек | ЕПН, на 1000 человек |
| 0 –1 | 17 000 | 9,41 | -9,41 | |||
| 1 – 4 | 69 000 | 0,49 | -0,49 | |||
| 5 – 9 | 88 000 | 0,25 | -0,25 | |||
| 10 – 14 | 98 000 | 0,23 | -0,23 | |||
| 15 – 19 | 116 000 | 27,6 | 0,49 | +27,11 | ||
| 20 – 24 | 114 000 | 59,6 | 0,54 | +59,11 | ||
| 45 – 49 | 62 000 | 10,5 | 2,67 | +7,81 | ||
| 50 – 54 | 61 000 | 4,21 | -4,18 | |||
| 65 – 69 | 41 000 | 16,6 | -16,07 | |||
| 70 – 74 | 33 000 | 25,5 | -25,86 | |||
| >74 | 24 000 | 10 003 | 416,8 | -416,8 | ||
| Суммарныезначения | 723 000 | 10 650 | 12 306 | 14,7 | -17.2 | -2,5 |
Аналогичные таблицы составляются для расчетов миграционного прироста населения. В таком случае в ней вместо данных рождаемости и смертности приводятся данные, характеризующие число людей, прибывающих в эту популяцию и покидающих ее.
Значение ЕПН для каждого возраста представляет собой увеличенное в 1000 раз отношение:
ЕПП = (Nd – No)/Δt No = ΔN/Δt No
где - No– начальная численность данной возрастной группы; Nd – ее численность через год, Δt– временнóй промежуток, равный одному году, т.е. Δt = 1.
Легко видеть, что ЕПП/1000 имеет размерность “год-1”, т.е. своему смыслу оно очень близко к удельной скорости роста численности (r) данной возрастной группы за год.
Отсюда усредненные значения ЕПП для всей популяции можно использовать для расчетов экспоненциальных уравнений роста ее численности:
Nt = Noert
Когортные таблицы представляют данные для отдельных когорт, т.е. группы одновозрастных индивидуумов, как правило, одного гора рождения, если имеются данные по изменению численности данной когорты за весь период ее существования. В когортных таблицах данные по численности удобнее представлять не в абсолютных, а в относительных единицах. Пример когортной таблицы представлен ниже.
Когортная демографическая таблица
| Возрастной интервал когорты, годы (х) | Численность, lx | Число детей за интервал на одного человека, mх | lxmx | xlx mx |
| 0 - 14 | 1.0 | |||
| 15 – 25 | 0.97 | 0,97 | 19,4 | |
| 26 – 35 | 0.95 | 1,2 | 1,14 | 34,2 |
| 36 – 45 | 0.90 | 0,8 | 0,72 | 28,8 |
| 46 – 55 | 0.84 | 0,2 | 0,17 | 8,5 |
| 56 – 65 | 0.76 | |||
| 66 – 75 | 0.65 | |||
| 76 – 85 | 0,10 | |||
| Суммарные показатели | 3,0 | 90,9 |
Из когортной таблицы возможно рассчитать чистую скорость размножения (Ro), или среднее число потомков в расчете на один индивидуум когорты (независимо от пола) за всю жизнь. Расчет Ro производится согласно:
Ro = Σ lxmx / x0
где - x0 –начальная численность когорты, которая в данном случае принята за единицу.
Если Ro > 1,то численность популяции растет, при Ro = 1она остается постоянной (стационарная популяция), а при Ro < 1 -- снижается.
Для нашей гипотетической популяции Ro = 3,0 : 1 = 3,0,поэтому ее численность будет расти.
Время генерации (T), или средняя продолжительность одного поколения по данным этой таблицы рассчитывается согласно:
Т = Σx lx mx / Σ lxmx
В нашем случае Т = 90,9 : 3,0 = 30,3 года.
Допустим, что численность популяции за время одной генерации растет экспоненциально. Тогда:
Nt = N0erT,или Nt /N0 = erT
Однако Nt/N0 является отношением численности особей в двух последовательных поколениях, т.е. Ro. Тогда:
Ro= erT
Логарифмируя обе части уравнения, получим lnRo= rT,тогда:
| r = lnRo/T |
Для нашей гипотетической популяции r = ln 3 : 30,3 = 0,0363 год-1.
Если в популяции со временем не происходит существенных изменений возрастной рождаемости и смертности данные, полученные по статистической и когортной таблицам практически совпадают.
Если нет данных по когортному составу населения, значение rможно определить по следующей приближенной формуле:
__ln aE__
(T1 + Tf)/2
где - Е– среднее количество детей, родившееся у женщины за всю ее жизнь, a –доля рожавших женщин в общей численности популяции (ее можно принять равной 0,5), T1 и Tf – соответственно средний возраст рождения первого и последнего ребенка.
Проанализируем две гипотетические популяции человека. В первой популяции у каждой женщины рождается в среднем по 10 детей, причем они появляются в возрасте от 30 до 39 лет. Во второй популяции у каждой женщины рождается 5 детей в возрасте от 18 до 22 лет.
Тогда значение r для первой популяции равно
r = ln 5/34,5 = 0,046 год-1,
а для второй: r = ln2,5/20 = 0,047 год-1.
Таким образом, скорость роста обоих популяций будет одинаковой.
Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 3382;