浅析种群存活曲线
刘胜国
[摘要]对高中生物学教材中种群存活曲线的纵坐标、类型、变化、实用意义等内容进行分析并做适当的拓展和补充,为高中生物教师的教学提供参考。
[关键词]种群存活曲线;纵坐标;类型;变化;实用意义
[中图分类号]
G633.91
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-6058(2020)17-0079-02
“种群存活曲线”是浙科版高中生物必修3《稳态与环境》第四章第一节的内容,该部分内容简单介绍了种群存活曲线的概念、类型等。本文着重对种群存活曲线的纵坐标、类型,动物进化过程中种群存活曲线的变化情况以及种群存活曲线的实用意义进行分析并做适当的拓展和补充。
一、种群存活曲线的纵坐标
种群存活曲线的纵坐标是存活数量的对数值,但也有一些学者没有对存活数量进行对数转换而直接从种群的存活数量曲线上判别该种群的存活曲线类型,这种处理方式是不恰当的,因为经对数转换后的曲线特征与原来的曲线特征差异很大[1]。图1是一个典型的例子,即每经过一段时间,种群死亡一半数量的个体,各阶段减失的绝对数值有很大差别,但其减失率是相等的。由此可见,绘制种群存活曲线时,纵坐标要采用存活数量的对数值,因为研究种群死亡情况更有价值的不是存活的絕对个体数值的变化,而是平均每个个体的改变率。
二、种群存活曲线的类型
种群存活曲线通常分为三种类型:A型、B型和C型。现实生活中的种群不会有完全这样典型的存活曲线,但可表现出接近于某种类型或中间类型。
A型:凸型存活曲线(如图2A线)。绝大多数个体都能活到种群的平均生理寿命,在到达平均寿命后,短期内几乎全部死亡。人类、大型哺乳动物、饲养的宠物(这类生物在幼年期间能够得到良好的亲代关怀或照顾,幼年期间死亡率较低)和栽培的稻麦瓜果等农作物的存活曲线都十分接近这一类型。
B型:对角线型存活曲线(如图2B线)。种群各年龄段具有相同的死亡率。许多鸟类、水螅以及小型哺乳动物的存活曲线接近于此类型。
C型:凹型存活曲线(如图2C线)。种群低龄段死亡率极高,但一旦过了危险期,死亡率就变得很低而且稳定。牡蛎等贝类、蛙类、海洋鱼类、海产无脊椎动物和寄生虫的存活曲线都接近于这一类型。
在全变态昆虫的生活史中,各个阶段的死亡率差别很大,出现类似于图2中B1的阶梯形存活曲线,这反映它们的生活周期中存在几个危险的时期。例如,菜白粉蝶的存活曲线,从卵到1龄幼虫,从末龄幼虫到蛹和成虫末期,出现三个死亡高峰。有些学者把这种曲线称为第四种类型的存活曲线[2]。
三、动物进化过程中种群存活曲线的变化
麦克阿瑟和威尔逊按柄息环境和进化对策把生物分成r-对策者和K-对策者。他们认为环境是一个连续的谱系。它的一端是气候稳定的、天灾很少的系统,例如热带雨林就属于这种情况。在这类环境中,动物种群数量达到或接近环境容纳量(K值)的水平,此类生物称为K-对策者;另一端是气候不稳定、天灾多的地方,如寒带或干旱地区,种群密度处于K值以下的增长段,种群常常经受扩展增大,是高增长率(r)的,这类生物称为r-对策者。皮恩克在麦克阿瑟和威尔逊的基础上,进一步研究了生物的生态对策,并且比较了K-对策生物和r-对策生物的存活曲线,他认为K-对策生物的存活曲线属于A、B型,幼体存活率较高,r-对策生物的存活曲线属于C型,幼体存活率很低。
伊藤在《比较生物学》中提到,就大的顺序而言,动物在进化过程中从海洋进入内陆水域,再进到陆地时,意味着进入对子代更困难、营养更相对贫乏,同时也是天敌威胁的危险性减少的环境。因此,动物的产子数量也按上述顺序而减少,从而促使种群存活曲线按C型→B型→A型的顺序进化[2]。
四、种群存活曲线的实用意义
种群存活曲线反映了各物种的死亡年龄分布情况,有助于我们了解种群的特征及其与环境的适应关系。种群存活曲线以环境条件和对有限资源的竞争为转移。例如人类的存活曲线因营养、医疗条件不同有很大的变化。如果环境变得合适,种群死亡率将变得很低,种群数量就会明显增大。
研究种群存活曲线还可以了解动物种群最容易受到伤害的年龄。如果我们对种群最易受伤害的时段进行干预,比如确定海洋鱼类资源的禁捕期并及时禁捕,在濒危动物存活的危险期对其进行精心保护,在害虫的最佳防治时间内进行防治,等等,就可以较为有效地控制种群数量,以便造福人类。
[参考文献]
[l]宛新荣,钟文勤,王梦军,等.哺乳动物存活曲线类型的分析方法探讨[J].兽类学报,2000(2):142-145.
[2]孙儒泳.动物生态学原理[M].3版.北京:北京师范大学出版社.2001.
(责任编辑 黄春香)