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关于种群增长曲线的几点疑问

(2012-02-29 09:10:28)
标签:

杂谈

分类: 论文随笔

疑问1:“J”型增长曲线的适用条件有哪些?

答:“J”型增长曲线即种群在无限环境中的指数增长,其模型可以概括为两种,即世代不重叠种群的连续增长模型和世代重叠种群的离散增长模型。

(1)世代不重叠种群的连续增长模型

假定某种动物一年只生殖一次,寿命只有一年,那么,这种动物的种群就是世代不相重叠的。例如,草原上往往有季节性的小水坑,栖居在这些小水坑中的水生昆虫,雌虫每年产一次卵,卵孵化长成幼虫,蛹在泥中度过干旱季节,到第二年,蛹才变成虫,并交配、产卵。因此,这样的昆虫种群世代是不重叠的,种群增长是不连续的。对世代不相重叠的种群来说,假定种群增长不受资源、空间等条件的制约,没有迁入和迁出,没有年龄结构,那么,种群的增长就可以用下列方程表示: Nt= N0λt

其中N0为初始种群数量,t为时间,λ为种群的年增长率。

(2)世代重叠种群的连续增长模型

如果种群是世代重叠的,种群的增长则为不间断的连续增长。假定种群的其他特征与上述世代不相重叠的种群相同,种群的瞬时增长率为r,则种群仍表现为指数增长。

大多数种群的繁殖都要延续一段时间并且有世代重叠,即在任何时候,种群中都存在不同年龄的个体,具有一定的年龄结构。这种情况要以一个连续型种群模型来描述,涉及微分方程。其积分式为Nt= N0en

其中N0、Nt、t的定义与世代不相重叠种群增长模型的相同,e=2.71828……,r是种群的瞬时增长率(与密度无关)。如果r>0,种群上升;r=0,种群稳定;r<0,种群下降。

 

疑问2:什么是S型曲线?什么是K值?

答:当种群在一个有限的空间中增长时,随着种群密度的上升,对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争也将增加,必然会影响种群的出生率和死亡率,从而降低种群的实际增长率,一直到停止增长,甚至使种群数量下降。

种群在有限环境中连续增长的一种最简单形式是逻辑斯谛增长,其增长曲线为“S”型。模型的假设是:

①设想有一个环境条件所允许的最大种群值,此最大值称为环境容纳量或环境负荷量,通常用K表示。

②密度对种群增长率的影响是简单的,即种群中每增加一个个体,对种群增长力的降低就产生1/K的影响。

③种群密度的增加对其增长率降低的作用是立即发生的,无时滞。

④种群中个体具年龄结构,无迁移现象。

数学模型为:dN / dt = rN(1-N / K) 

 其中 N:种群密度  t:时间   r:瞬时增长率   K:环境容纳量。

逻辑斯谛增长模型的重要意义:①它是许多两个相互作用种群增长模型的基础;②它也是渔业、林业、农业等实践领域中,确定最大持续产量的主要模型;③模型中两个参数r、K,已成为生物进化理论中的重要概念。

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