种群增长相关曲线的比较

     张卓鹏

    

    

    一、种群“J”型增长与“S”型增长的比较

    种群的增长方式包括指数增长（“J”型增长）和“s”型增长，前者是在理想状态下，即资源无限、空间无限和不受其他生物制约的条件下产生的;后者是在现实状态下，即资源有限、空间有限和受其他生物制约的条件下产生的，若以时间为横坐标，种群中个体数量为纵坐标，那么两种增长曲线的比较如图1所示。

    两者适用范围不同：“J”型增长适用于实验条件下或种群迁入新环境最初的一段时间;“s”型增长适用于自然种群。

    两者共同点：都表示种群数量随时间变化而变化，且都只研究种群数量变化中的增长问题。

    二、种群增长速率与增长率的比较

    1.内涵比较

    种群增长速率和增长率虽仅一字之差，但内涵却完全不同。

    种群增长速率是指种群在单位时间内增加的个体数量，其计算公式为：增长速率=（现有个体数-原有个体数）/增长时间，单位可以用“个/年”表示。

    种群增长率指种群在单位时间内净增加的个体数占原个体总数的比率，其计算公式为：

    增长率=（现有个体数-原有个体数）/原有个体数，无单位。

    例在营养和生存空间没有限制的情况下，某种（1个）细菌每20min就通过分裂繁殖一代，观察、统计细菌数如表1。

    请通过计算，绘出该细菌种群增长速率和增长率坐标曲线，并判断两曲线是否存在相关性？

    根据题意可判断该细菌种群数量增长为“J”型增长，具体计算结果如表2。

    结论：种群增长率和增长速率两者没有大小上的相关性。

    2.“J”型增长速率和增长率曲线的比较

    依据图4.图5.图6分析，“J，型曲线的增长率是不变的，而增长速率是要改变的，种群每年增长的个体数是不同的，呈现逐年增长的趋势，即增长速率逐渐增大。

    3.“S”型增长速率和增长率曲线的比较

    依据图7～图10分析，“s”型曲线的增长率是逐渐下降的，原因是種群迁入新环境最初的一段时间空间、资源都比较充足，类似于理想条件，种群保持较高的增长率;随着时间的推移，空间、资源都越来越有限，种群增长率逐渐降低，“S”型曲线的增长速率是先上升后下降，其中种群为K/2时，种群增长速率最大，种群数量为K时，种群的增长速率为0。

    三、针对性训练

    例1如图11是某实验小组测得一定体积培养液中小球藻种群增长率随时间变化的曲线，则在0～Tn时间段内，小球藻种群密度的变化为（ ）。

    A，减小

    B，增大

    C，先减小后增大

    D，先增大

    解析0～To时间段内，种群增长率都大于O，说明在该时间段内种群数量一直在增加，在一定体积的培养液中，小球藻的种群密度增大，答案：B

    例2 （2002年广东高考题）在一个玻璃容器内，装入一定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个体数量，绘制成曲线，如图12所示，图13中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线是（ ）。

    解析2002年广东高考原先此题答案是D，笔者认为有误，种群增长率是一个百分值，例如，一个种群的个体数量开始为100.在一个月中，变为120.那么，该种群的月增长率为20%，而增长速率则是以变化量除以时间，单位是个/天或千个/年，表示的是纵坐标差值与横坐标差值的比值，即△y/△x，相当于斜率，所以D实际是小球藻的增长速率，从图12可得出小球藻数量为“S”型增长，在“S”型曲线中，增长率应一直下降，所以正确答案选c，答案：c