Зростання Населення: Чому Крива Завжди Змінюється

Більше, ніж народження мінус смерті

Розмір населення в будь-який момент визначається трьома потоками: народженнями, смертю та міграцією (переміщенням людей у ​​вхід або вихід). Демографи відстежують рівень народжень і смерті на 1000 осіб на рік, але більш прогнозоване число для довгострокового зростання - це коефіцієнт фертильності — середній кількість дітей, народжених однією жінкою під час її репродуктивного віку, приблизно від 15 до 49 років. У розвинених країнах показник заміщення — рівень фертильності, необхідний для стабільного населення покоління за поколінням — становить близько 2,1 народжень на жінку.

Усі це базується на демографічній переходній моделі, яка описує, як країни зазвичай проходять через чотири етапи у ​​відповідності з їх розвитком: високі рівні народження та смерті з незначним зростанням (передпромисловий), зниження рівня смертності при збереженні високого рівня народження (швидке зростання), зниження коефіцієнта фертильності в міру підвищення освіти та урбанізації (зростання сповільнюється) і, нарешті, низькі рівні народжень і смерті разом (зростання майже нульове). Деякі демографи зараз пропонують п'ятий етап, де надмірно низька фертильність насправді зменшує населення.

Логистическая модель роста популяции

Моделирование популяций в симуляторе основано на классической логарифмической дифференциальной уравнении, которая напрямую учитывает ограничения ресурсов при росте:

dP/dt = r · P · (1 − P/K) p — популяция, r — инфразростающий коэффициент, K — носительная способность Когда p мало по отношению к K, член (1 − P/K) близок к 1 и рост выглядит почти экспоненциальным. По мере приближения p к K этот член уменьшается до нуля и рост замедляется до скачка — популяция приближается к носительной способности, максимальному размеру, который может устойчиво поддерживать среда с учетом ее пищи, воды, пространства и других ресурсов. Аналитически решенное уравнение дает замкнутую S-образную кривую:

dP/dt = r · P · (1 − P/K)

P = population,  r = intrinsic growth rate,  K = carrying capacity

Експоненційне зростання, для контрасту

На малюнку поряд із логістичною кривою зображено простіший експоненційний модел, P(t) = P0·e^(rt), який передбачає, що ресурсів ніколи не вичерпано. Це є розумним наближенням лише тоді, коли популяція значно нижча за межі ноші — кожна реальна популяція зрештою стикається з певним обмеженим фактором, чи то їжа, хвороби, хижацтво, чи в людських термінах, економічні та соціальні обмеження. Обидві криві починаються однаково, а потім помітно розходяться, коли логістична крива починає згинатися до K.

Перенаселення, урбанізація та людський аспект

Реальні зміни в чисельності населення базуються на зміні народжуваності та смертності, які, у свою чергу, під впливом міграції. Відштовхуючі фактори (бідність, конфлікти, відсутність можливостей) призводять до еміграції; приваблюючим факторами (економічні можливості, стабільність, освіта) є імміграція. Водночас урбанізація — перехід населення з сільських районів до міст — змінює місце проживання людей, що зумовлено роботою, послугами та зниженим попитом на сільськогосподарську працю, хоча це також створює певні проблеми: мегаміста з населенням більше 10 мільйонів осіб, неформальні поселення без базової інфраструктури та розростання міст у прилеглій сільській місцевості.

Звідки світ насправді йде

Організація Об'єднаних Націй прогнозує досягнення світової популяції приблизно 9.7 мільярда до 2050 року та 10.4 мільярда до 2100 року — з нарощуванням зростання, що все більше зосереджується на Африці та Північній Азії, незважаючи на те, що глобальна швидкість росту також продовжує знижуватися. Це зниження глобальної швидкості є точною сигнатурою логістичної кривої: населення, яке колись зростало майже експоненціально, тепер помітно згибається, а не через якусь зовнішню катастрофу, а через те, що народжуваність падає у всьому світі, оскільки поширення освіти, урбанізації та доступу до планування сімейства.

Часті запитання

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Population Growth Model і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.