Координатные оси для графиков динамики численности населения

1 2

Б1.Б.14 Экология

Методические указания

к выполнению расчетно-графической работы

по теме «динамика численности популяции»

для самостоятельной работы студентов

Направление: 4.35.03.01 Лесное дело

Профиль подготовки

Лесное хозяйство

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Уфа 2017

УДК 574:378.147

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета агротехнологий и лесного хозяйства 29.08.2017 (протокол № 1)

Составитель: доцент, к.б.н. Леонтьева Т.Л.

Рецензент: профессор, д.с.-х.н. Коновалов В.Ф.

Ответственная за выпуск: заведующая кафедрой безопасности

жизнедеятельности и технологического оборудования к.б.н. Латыпова Г.Ф.

Уфа: БГАУ, каф. БЖД и технологического оборудования

Цель задания:

- научиться строить возрастные пирамиды и кривые роста численности,

- понять, как влияют показатели рождаемости, смертности и продолжительности жизни на численность популяции (демографический взрыв или стабилизация численности).

1. Содержание задания:

Построить возрастные пирамиды по предложенным условиям. Рассчитать изменение численности популяций по предложенным условиям и построить графики динамики численности. Проанализировать изменение полученных результатов при изменении ряда исходных параметров и сделать выводы.

Оформление задания

2.1 Рукопись должна включать

- титульный лист (приложения А);

- оглавление;

- список принятых сокращений и условных обозначений;

- введение, рассматривающее значение вопросов динамики численности для лесного хозяйства (динамика промысловых видов, вредителей и т д.);

- задания на работу и условия по разделам;

- пронумерованные по порядку разделы и подразделы основного содержания;

- выводы (вопросы и ответы на них);

- библиографический список.

2.2 Расчетно-графическая работа оформляется на белой бумаге формата А4 (297*210). Возрастные пирамиды для задания 3.1 строятся на бумаге в клетку формата А4 (297*210).

Текст РГР следует писать от руки разборчиво и аккуратно или печатать на компьютере (шрифт "Times New Roman Суr", размер 12 или 14 со строками через 1,5 интервала, поля левое - не менее 30 мм, правое - 10 мм, верхнее и нижнее - не менее 20 мм, абзацы 1,25- 1,27 см). Заголовки разделов печатаются прописными буквами посередине листа через два интервала от предыдущей и последующей строк. Переносы слов в заголовке не допускаются, в конце точка не ставится. Заголовки подразделов могут печататься без выделения в отдельную строку. Первая буква заголовка подраздела - заглавная, далее - строчные. Заголовки и подзаголовки не подчеркиваются, но могут быть выделены жирным шрифтом

Опечатки, описки и графические неточности допускается исправлять только пастой черного цвета или тушью. 6.9 Ссылки в тексте оформляют следующим образом: - на библиографический список: указывается порядковый номер по библиографическо- му списку литературы, который выделяется квадратными скобками [5]; - на иллюстрацию: указывается порядковый номер иллюстрации, слово "рисунок" не сокра- щается, например, "на рисунке 1.2"; - на формулы: указывается порядковый номер формулы в скобках, например, "по фор- муле (2.1)"; - на таблицу: не сокращая слово "таблица", например, "в таблице 4.1". - на приложение: слово "приложение" в ссылках не сокращается, так же как и слово "формула". Например, "в приложении В"; - на таблицу или страницу, указанную в библиографическом источнике, ссылку делают в круглых скобках (с обязательным последующим пояснением выбора) следующим образом: "принимаем Б=1000 Н/м (таблица 2.6 /10/) для крупнозернистого бетона".

Страницы рукописи нумеруются арабскими цифрами на верхнем поле в середине или в правом углу. В пояснительных записках к проектам, подчиняющимся требованиям ЕСКД (см. п. 6.1), номера страниц проставляются в штампе. После цифры, обозначающей номер страницы, точку не ставят. Отсчет страниц начинается с титульного листа.

3. Указания к выполнению задания:

3.1 Условия. Две популяции людей начинают заселять две недавно открытые необжитые области. Каждая из популяций характеризуется одинаковым возрастным составом (смотрите свой вариант в таблице 1).

Таблица 1 Исходные данные возрастной структуры популяции

по вариантам

Возрастные группы

Число людей разных возрастов для 12 вариантов (тыс.чел.)

III

VII

VIII

XII

0-9 лет

10-19 лет

20-29 лет

Продолжительность жизни всех людей в каждой популяции составляет 60 лет, соотношение полов 1:1, репродуктивный возраст (возраст, когда у людей родятся дети) – от 20 до 29 лет, все женщины в каждой популяции рождают одинаковое число детей. В одной популяции СКР (суммарный коэффициент рождаемости - число детей, приходящихся на одну женщину) составляет 2, а в другой популяции - 4.

Задание. Постройте исходную возрастную пирамиду для обеих популяций и возрастные пирамиды, которые будут иметь место через каждые 10 лет, на 60 лет вперед, учитывая рождение детей, увеличение возраста, смерть от старости. Затем заполните таблицы динамики численности населения для каждой области и на одних координатных осях постройте 2 графика роста его численности.

Построение возрастных пирамид. При построении возрастных пирамид по вертикали откладывается возраст (в масштабе: 1 клетка = 10 годам), а по горизонтали количество людей в данной возрастной группе (в масштабе 1 клетка = 1 тыс. чел.). Помните, что основание пирамиды составляют организмы младших возрастов, а вершину - старшие особи. Таким образом, в рассматриваемых популяциях нижняя ступень пирамиды соответствует возрастной группе 0-9 лет. Образцы возрастных пирамид приведены в приложении В. Каждый раз чтобы построить пирамиду, которая будет через 10 лет, сначала определяйте число людей в репродуктивном возрасте по предыдущей пирамиде. Соответствующее им число рожденных детей отметьте в основании новой пирамиды. Затем над ними надстройте всех людей из предыдущей пирамиды, переводя их в следующую возрастную группу, так как за 10 лет они стали на 10 лет старше. То есть прежнюю пирамиду поднимают на 1 клетку вверх, а снизу пристраивают новую ступень, соответствующую численности вновь родившихся детей. Число новорожденных (b) в популяции за каждые 10 лет будет определяться по формуле: b=1/2 N_20-29 СКР, где N_20-29 – число людей, находившихся в течение предыдущего десятилетия в репродуктивном возрасте, ½ - доля женщин в популяции, а СКР - суммарный коэффициент рождаемости, т.е. 2 или 4, в зависимости от популяции. Смертность в популяциях наступает только после 60 лет. Следовательно, возрастная группа 20-29 лет из исходной пирамиды попадает в разряд умерших через 40 лет. Заштрихуйте ее на соответствующей пирамиде и больше не изображайте. Через 50 лет умирает следующая возрастная группа и т.д.

Построение кривых роста численности популяции. Составьте для обеих популяций таблицы динамики численности населения (таблица 2).

Таблица 2 Динамика численности населения в тысячах человек

Годы, прошедшие от заселения	Рождаемость (b)	Смертность (d)	Прирост (r = b – d)	Численность (N)
				N₀
				N₁₀
				N₂₀
…				…
				N₆₀

Сначала, пользуясь своими возрастными пирамидами, заполните колонки рождаемости и смертности, затем рассчитайте прирост для каждой из них и только после этого приступайте к вычислению численности населения в тысячах человек: N₀ – суммарное число приехавших людей всех возрастов. Оно определяется по исходной возрастной пирамиде. N₁₀ = N₀ + r₁₀, N₂₀ = N ₁₀ + r₂₀, и т.д.

Затем по данным первого и последнего столбцов постройте графики изменений численности во времени. При этом откладывайте по горизонтальной оси годы, а по вертикальной - численность людей (образцы в приложении В).

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ТАБЛИЦ 9.1 Каждая таблица должна иметь заголовок. Заголовок начинается с прописной буквы и не подчеркивается (приложение Н). 9.2 Слово "Таблица" с указанием ее номера пишется с прописной буквы в одной строке с заголовком. 9.3 Заголовок таблицы должен быть кратким и отражать содержание таблицы. 9.4 Таблица должна иметь правильно оформленные головку и боковик. Она должна быть правильно разбита на столбцы (графы) и строки. В боковике таблицы размешают заголовки строк, в головке - заголовки столбцов. 9.5 Заголовки столбца должны начинаться с прописных букв, подзаголовки - со строч- ных, если они составляют одно предложение с заголовком и с прописных, если они самосто- ятельны. Одинаковые слова в отдельных заголовках не должны повторяться, их следует выносить в общие заголовки таблицы или ее головки. 9.6 Делить головки по диагонали не разрешается. Отдельные столбцы для порядковых номеров и единиц измерений в таблицы не включают. Единицу физической величины, об- щую для всех данных таблицы, указывают в ее заголовке; общую для строки - в соответ- ствующей строке боковика после названия строки через запятую. Если единица измерения является общей для столбца, то она указывается в головке после названия столбца через за- пятую. Значение (характеристика) показателя, приведенного в таблице в виде текста, запи- сывают на уровне первой строки, в которой приводится наименование показателя. 9.7 Столбцы и строки таблицы нумеруются только в том случае, если на них необходи- мо давать ссылки в тексте или если таблица имеет продолжение. 9.8 Цифровой материал таблицы проставляется на уровне последней строки наименова- ния, если он занимает больше одной строки. 9.9 Числа, приводимые в таблице и имеющие одну и ту же единицу измерения, должны быть округлены с одинаковой степенью точности (одинаковое количество знаков после запятой, в т.ч. и ноль). Если цифровые и иные данные в какой-либо строке таблицы не приводят, то в ней ставится прочерк.

Рисунок должен иметь подрисуночную подпись. Пример оформление иллюстрации, содержащей несколько изображений, и ссылки на нее в тексте документа приведен ниже. 8.4 Рисунок и его наименование помещают после пояснительных данных и указывают номера позиций составных частей, которые располагают в возрастающем порядке. При ссылке в тексте отдельные элементы обозначают прописными буквами русского алфавита согласно ГОСТ 2.109 ЕСКД.

1.3 Условия. Те же, что и в задании 1.2, кроме продолжительности жизни. В этом задании она составляет 90 лет.

Задание. Заполните новые таблицы динамики численности населения для обеих популяций до 90 лет от заселения (построение возрастных пирамид при этом уже не обязательно). Результаты представьте графически на тех же координатных осях, что и в задании 1.2 (все графики должны быть подписаны).

1.4 Условия. Те же, что и в задании 1.2, кроме числа популяций и рождаемости. В единственной популяции в течение 30 лет суммарный коэффициент рождаемости равен 4, а затем, в связи с перенаселением, его законодательно снижают до 2 (продолжительность жизни 60 лет).

Задание. Заполните таблицу динамики численности населения до 100 лет от заселения (построение возрастных пирамид при этом уже не обязательно). Результаты представьте графически на тех же координатных осях, что и в заданиях 1.2 и 1.3 и в первом случае (все графики должны быть подписаны).

1.5 Задание. Проанализируйте полученные результаты и ответьте на предложенные вопросы:

1) Как зависит форма возрастных пирамид от величины СКР?

2) Какой характер роста численности имеет популяция с СКР, равным 4? Как называется такая кривая роста численности? Прекратится ли рост этой популяции, пока ей будет хватать ресурсов?

3) Каким типом роста характеризуется популяция с СКР, равным 2? Как называется такая кривая роста численности? Прекращается ли рост этой популяции?

4) Изменился ли характер кривых роста численности популяций при увеличении продолжительности пострепродуктивной жизни?

5) За счет чего, главным образом, растет население: за счет увеличения продолжительности жизни или коэффициента рождаемости?

6) Может ли население быстрорастущей популяции стабилизироваться сразу после введения ограничений рождаемости? Сколько лет прошло до стабилизации в рассмотренном вами случае?

7) Какая кривая отражает рост численности населения в мире (демографический взрыв)? При каком СКР демографический взрыв прекратится?

8) Как влияет увеличение продолжительности жизни на проблему перенаселения?

9) Какие упрощения допущены в рассмотренной Вами модели? Как отразится на кривой роста численности детская смертность?

10) Сколько детей должна иметь средняя семья в России, чтобы численность ее населения была стабильна?

список рекомендуемой литературы

1. Шилов, И. А. Экология [Электронный ресурс]: учебник для бакалавров: для студ. высших биологических и медицинских специальностей: рекомендовано М-вом образования РФ / И.А.Шилов.-7-е изд. - М.: Юрайт, 2013. - 512 с. – Режим доступа: http://biblio.bsau.ru/metodic/20912.pdf

2. Коробкин, В. И. Экология [Текст]: учебник для студентов вузов / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - 19-е изд., доп. и перераб. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2014. - 602 с.

3. Николайкин, Н. И. Экология [Текст]: / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Академия, 2012. - 572 с.

4. Гончарова, О. В. Экология для бакалавров [Текст]: учебное пособие / О. В. Гончарова. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2013. - 366 с.

5. Степановских, А. С. Прикладная экология. Охрана окружающей среды [Текст]: учебник для студ. вузов / А. С. Степановских. - М.: ЮНИТИ-Дана, 2003

6. Разумов В. А. Экология [Электронный ресурс]: Учебное пособие / В.А. Разумов. - М.: НИЦ Инфра-М, 2012. - 296 с. – Режим доступа: http://www.znanium.com/bookread.php?book=315994

7. Общая экология. Курс лекций [Электронный ресурс]: Учебное пособие / В.В. Маврищев. - М.: НИЦ ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2013. - 299 с. – Режим доступа: http://www.znanium.com/bookread.php?book=400685

8. Экология [Электронный ресурс]: Учебное пособие / Л.Н. Ердаков, О.Н. Чернышова. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 360 с. – Режим доступа: http://www.znanium.com/bookread.php?book=368481

9. Леонтьева, Т. Л. Экология [Электронный ресурс]: учебное пособие для подготовки студентов к тестированию / Т. Л. Леонтьева, Г. Ф. Латыпова; М-во сел. хоз-ва РФ, Башкирский ГАУ. - Уфа: Изд-во БашГАУ, 2015. - 150 с. – Режим доступа: http://biblio.bsau.ru/metodic/31049.pdf

10. Электронные учебники по данной дисциплине можно также выбрать в ЭБС znanium.com: http://www.znanium.com

Приложение В

Координатные оси для графиков динамики численности населения