种群增长率和增长速率.doc

种群增长率和增长速率[关键词]种群增长率增长速率“S”型曲线“J”型曲线[摘要]关于种群增长曲线的内容,在近三年的浙江理综卷中都有一道选择题考到,其中关于“J”型曲线和“S”型曲线的种群增长率和增长速率的问题,成了学生和一些老师理解的难点所在,本文就种群增长率和增长速率进行对比谈点自己的拙见。(07年全国理综卷Ⅰ的第3题)下列有关种群增长的S型曲线的叙述,错误的是(D)A、通常自然界中的种群增曲线最终呈S型B、达到K值时种群增长率为零C、种群增长受自身密度的影响D、种群的增长速度逐步降低在教学过程中,有同学提出D答案也是正确的,依据是必修第二册课本75页中有这样一段文字:“假定种群的增长率随着种群密度的增加而按一定比例下降,种群数量达到K值以后保持稳定,那么,将种群的这种增长方式用坐标图表示出来,就会呈‘S’型曲线。”其实这种观点就是把种群增长率和增长速率两个概念混淆了,本文就种群增长率和种群增长速率的概念进行对比谈点自己的拙见。1、从概念上区分种群增长率与增长速率种群增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,即增长率=出生率—死亡率,是一个百分比,无单位;而种群增长速率则是指在单位时间内新增加的个体数,即dN/dt,有单位(如个/年等)。例如,某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内,由初数量No(个)增长到末数量Nt(个),则这一单位时间内种群的增长率和增长速率的计算分别为:增长率=(末数-初数)/初数×100%=(Nt-No)/No×100%(无单位)增长速率=(末数-初数)/单位时间=(Nt-No)/t(有单位,如个/年)2、“J”型曲线中的种群增长率和增长速率种群的“J”型增长曲线中,由于条件比较理想,种群呈连续增长的趋势。以某种动物为例,假定种群的起始数量为N0,每年的增长率都保持不变,第二年的种群数量是第一年的λ倍,则这个种群在0~t年间的种群增长曲线图应为图一(见下图),呈“J”型增长。若把“J”型增长曲线转换成相对应的种群增长率曲线,即纵坐标改成种群增长率,则按照种群增长率的概念分析,增长率=(末数-初数)/初数×100%=(N0λt+1-N0λt)/N0λt×100%=(λ-1)×100%,保持不变,画成曲线图如图二(见下图)。若把“J”型增长曲线转换成相对应的种群增长速率曲线,即纵坐标改成种群增长速率,则种群增长速率=(末数-初数)/单位时间=(N0λt+1-N0λt)/1年,由于每年的基数不同,故种群每年增长的个体数是不同的,呈逐年增长的趋势,故种群增长速率(相当于“J”型曲线的曲线斜率)逐渐增大,画成曲线图应为图三(见下图)。“S”型曲线中的种群增长率和增长速率仍以某种动物为例,在自然界中,由于环境条件是有限的,种群不可能按“J”型曲线增长,而是在有限的环境中,随种群密度的上升,生存斗争加剧,出生率下降,死亡率上升,从而使种群数量的增长率下降,当种群数量达到环境所允许的最大值(K)时,种群数量停止增长,有时会在K值左右保持相对稳定,则这个种群在0~t年间的种群增长曲线应为图四(见下图),呈“S”型增长。若把“S”型增长曲线转换成相对应的种群增长率曲线,即纵坐标改成种群增长率,则按照种群增长率的概念分析,增长率=(末数-初数)/初数×100%,开始虽然单位时间种群