一個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/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))/單位時間。種群增長速率就是曲線上通過每一點的切線斜率,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”的切線的斜率,斜率越大,增長速率就越大,且斜率最大時在“ 1/2K”。之后增長變慢,增長速率是逐漸減小。在“S”曲線到達K值時,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,導致出生率下降、死亡率上升,種群數(shù)量到達最大值(K值),其增長率不斷下降至0,故在“K”時,其增長率為0(如圖C);而增長速率會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時最大,即在“ 1/2K”時增長速率最大,過后,斜率下降,在K值時降至為0,故在“K”時,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)學書,對于率,就一個詞“rate”,并沒有我們中學老師討論的這樣。 所謂率,就是以變化量除以發(fā)生變化的時間;因此,率這個術語是表示某種改變隨時間變化的速度。例如,汽車每小時行駛的公里數(shù)就是速率,每年出生的數(shù)目就是出生率?!懊俊钡囊馑季褪恰俺浴?。例如,種群的增長率就是單位時間中種群增加的個體數(shù),就是以種群增加數(shù)除以經(jīng)過時間而得到的。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蚱渌匾笜耍?,t為時間。瞬時增長率,則用dN/dt來表示。 我們常常關心的,不僅是某時間中的平均率,還關心某時間中的理論上的瞬時率;換言之,當t近于零時的變化率。 N/t的表示法,用于一般目的的計量模型,而dN/dt則是對模型進行嚴格的數(shù)學處理時所必須的。瞬時dN/dt不能直接測量,也不能直接從種群統(tǒng)計中計算出來。我們必須首先掌握種群增長曲線的類型,然后從方程式計算瞬時率。我們不能像測定汽車的瞬時速率一樣,將“速度計”聯(lián)結在種群上,直接測量種群的瞬時變化率。當然,按很短時間間隔做種群統(tǒng)計,也能得到一個近似值。但是,我們可能會發(fā)現(xiàn),增長率隨時在變化,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,說法不一,我想主要是因為用的概念不一致,如果都用瞬時增長率,那么就是曲線的斜率,這樣比較就有了一致的基礎。 , 剛才的年代好像寫錯了,是60年代的書。 綜上可知, (2)對于“S”型曲線來說:此時的r并非理想條件下的種群增長率了,因為K-N/K這一邏輯斯諦系數(shù)對種群增長有一種制約作用,即種群密度的增加會減少每一個個體的資源可得量,最終會限制種群的增長。個體平均食物量減少或繁殖地等的短缺等限制因子會使出生率下降和死亡率上升,因此r是逐漸減小的,當種群大小穩(wěn)定值環(huán)境容納量水平時,出生率將等于死亡率時即種群增長率(r)為零。由邏輯斯諦曲線方程dN/dt=rN(K-N/K)可知,當(K-N)/K~1時,即在種群開始生長,N值很小時,種群生長快。當N值達到K/2時,種群減速增長。當種群密度很高時,即N值很大時,接近于K時,(K-N)/K~0,種群即不再增長,此時種群即達到了滿載量的平衡狀態(tài)(參考陳閱增等《普通生物學》)。故種群的增長速度是先增加后下降的,在K/2時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數(shù)值即增長了多少,而種群增長率是一個比率即增長的比例。 b.對“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(相當于物理學上的加速度)。種群增長率是一直變小的(這與環(huán)境壓力有關)。 |
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