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一個(gè)自然種群的增長率和增長速率曲線
1.什么是增長率和增長速率? 2.二者的不同? 舉例說:一個(gè)自然村莊,去年有1000人,今年有1100人,增長率=1100-1000/1000=0.1 增長速率=1100-1000/1=100 個(gè)/年 曲線是: 1,S型種群的增長率與增長速率 ![]() ![]()
2.“J”型曲線的增長率與增長速率 ![]() ![]() 深入閱讀
3.S型種群的增長率與增長速率如何變化? 在“邏輯斯諦增長曲線”中: 增長率:增長率是指單位時(shí)間種群增長數(shù)量,增長率=出生率—死亡率=出生數(shù)-死亡數(shù))/(單位時(shí)間×單位數(shù)量)。在“J”型曲線增長的種群中,增長率保持不變;而在“S”型增長曲線中增長率越來越小。 增長速率:增長速率是指單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量變化率,增長速率=(出生數(shù)-死亡數(shù))/單位時(shí)間。種群增長速率就是曲線上通過每一點(diǎn)的切線斜率,不論是“J”型曲線還是“S”型曲線上的斜率總是變化著的。在“J”型曲線增長的種群中,增長速率是逐漸增大。在“S”型曲線增長的種群中,“增長速率”是該曲線上“某點(diǎn)”的切線的斜率,斜率越大,增長速率就越大,且斜率最大時(shí)在“ 1/2K”。之后增長變慢,增長速率是逐漸減小。在“S”曲線到達(dá)K值時(shí),增長速率就為0。 1.在“J”型增長曲線中,每年的增長率不變(如圖A);由于“J”型增長曲線的斜率是在不斷變化的,逐漸增大,直至無窮,所以其增長速率也就不斷增大(如圖B)。 2.在“S”型增長曲線中,每年的增長率由最初的最大值,在環(huán)境阻力(空間壓力、食物不足等)的作用下,導(dǎo)致出生率下降、死亡率上升,種群數(shù)量到達(dá)最大值(K值),其增長率不斷下降至0,故在“K”時(shí),其增長率為0(如圖C);而增長速率會(huì)有先升后降的變化過程,呈現(xiàn)鐘罩形變化曲線,即在“S”型曲線中,開始時(shí)斜率為0,斜率逐漸增大,增長速率也就越大,且斜率在 1/2K時(shí)最大,即在“ 1/2K”時(shí)增長速率最大,過后,斜率下降,在K值時(shí)降至為0,故在“K”時(shí),其增長速率為0(如 圖D)。 ![]() 我查了一下1959年孫儒泳先生最早的生態(tài)學(xué)書,對(duì)于率,就一個(gè)詞“rate”,并沒有我們中學(xué)老師討論的這樣。 所謂率,就是以變化量除以發(fā)生變化的時(shí)間;因此,率這個(gè)術(shù)語是表示某種改變隨時(shí)間變化的速度。例如,汽車每小時(shí)行駛的公里數(shù)就是速率,每年出生的數(shù)目就是出生率。“每”的意思就是“除以”。例如,種群的增長率就是單位時(shí)間中種群增加的個(gè)體數(shù),就是以種群增加數(shù)除以經(jīng)過時(shí)間而得到的。種群增長的平均速率,通常以N/t來表示,在此N是種群的大?。ɑ蚱渌匾笜?biāo)),t為時(shí)間。瞬時(shí)增長率,則用dN/dt來表示。 我們常常關(guān)心的,不僅是某時(shí)間中的平均率,還關(guān)心某時(shí)間中的理論上的瞬時(shí)率;換言之,當(dāng)t近于零時(shí)的變化率。 N/t的表示法,用于一般目的的計(jì)量模型,而dN/dt則是對(duì)模型進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)學(xué)處理時(shí)所必須的。瞬時(shí)dN/dt不能直接測量,也不能直接從種群統(tǒng)計(jì)中計(jì)算出來。我們必須首先掌握種群增長曲線的類型,然后從方程式計(jì)算瞬時(shí)率。我們不能像測定汽車的瞬時(shí)速率一樣,將“速度計(jì)”聯(lián)結(jié)在種群上,直接測量種群的瞬時(shí)變化率。當(dāng)然,按很短時(shí)間間隔做種群統(tǒng)計(jì),也能得到一個(gè)近似值。但是,我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn),增長率隨時(shí)在變化,并難以判斷平均增長。 我們老師們經(jīng)常在比較“J”型和“S”型曲線時(shí),說法不一,我想主要是因?yàn)橛玫母拍畈灰恢?,如果都用瞬時(shí)增長率,那么就是曲線的斜率,這樣比較就有了一致的基礎(chǔ)。 , 剛才的年代好像寫錯(cuò)了,是60年代的書。 綜上可知, (2)對(duì)于“S”型曲線來說:此時(shí)的r并非理想條件下的種群增長率了,因?yàn)镵-N/K這一邏輯斯諦系數(shù)對(duì)種群增長有一種制約作用,即種群密度的增加會(huì)減少每一個(gè)個(gè)體的資源可得量,最終會(huì)限制種群的增長。個(gè)體平均食物量減少或繁殖地等的短缺等限制因子會(huì)使出生率下降和死亡率上升,因此r是逐漸減小的,當(dāng)種群大小穩(wěn)定值環(huán)境容納量水平時(shí),出生率將等于死亡率時(shí)即種群增長率(r)為零。由邏輯斯諦曲線方程dN/dt=rN(K-N/K)可知,當(dāng)(K-N)/K~1時(shí),即在種群開始生長,N值很小時(shí),種群生長快。當(dāng)N值達(dá)到K/2時(shí),種群減速增長。當(dāng)種群密度很高時(shí),即N值很大時(shí),接近于K時(shí),(K-N)/K~0,種群即不再增長,此時(shí)種群即達(dá)到了滿載量的平衡狀態(tài)(參考陳閱增等《普通生物學(xué)》)。故種群的增長速度是先增加后下降的,在K/2時(shí)種群的增長速度最高。 (3)種群增長速度與種群增長率的比較 a.種群增長速度是一個(gè)數(shù)值即增長了多少,而種群增長率是一個(gè)比率即增長的比例。 b.對(duì)“S”型曲線來說,密度的增加值即增長量(種群增長速度)是先增加后減少的(相當(dāng)于物理學(xué)上的加速度)。種群增長率是一直變小的(這與環(huán)境壓力有關(guān))。 |
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