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種群的指數(shù)增長

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-10-11
種群增長是種群動態(tài)的主要表現(xiàn)形式之一,它是指隨著時間的變化,一個種群個體數(shù)目的增加。 如果一個單獨的種群(在自然界,常常是若干種群的個體生長在一起)在食物和空間充足,并無天敵與疾病和個體的遷入與遷出等因素存在時,按恒定的瞬時增長率(r)連續(xù)地增殖,即世代是重疊時,該種群便表現(xiàn)為指數(shù)式地增長,即dN/dt=rN。其積分就得到經(jīng)過時間t后種群的總個體數(shù)。如用圖表示,則得到一條個體數(shù)目不斷增加的“J”形曲線。種群如按此方式增長,那么一個細菌經(jīng)過36小時,完成108個世代后,將繁殖出2107個細菌,可以布滿全球一尺厚。達爾文也曾計算過繁殖緩慢的大象的個體。一對大象任其自由繁殖,后代都能成活,750年之后將會有19,000,000頭大象的存在。這些顯然是一種推算。實際上,這種按生物內(nèi)在增長能力即生物潛力呈幾何級數(shù)或指數(shù)方式的增長在自然界是不可能實現(xiàn)的。因為限制生物增長的生物因素和非生物因素即環(huán)境阻力的存在(如有限的生存空間和食物,種內(nèi)和種間競爭,天敵的捕食,疾病和不良氣候條件等)和生物的年齡變化等必然影響到種群的出生率和存活數(shù)目,從而降低種群的實際增長率,使個體數(shù)目不可能無限地增長下去。相反,通常是當種群侵入到一個新地區(qū)后,開始時增長較快,隨后逐漸變慢,最后穩(wěn)定在一定水平上,或者在這一水平上下波動。此時個體數(shù)目接近或達到環(huán)境所能支持的最大容量或環(huán)境的最大負荷量(K)。在這種有限制的環(huán)境條件下,種群的增長可用邏輯斯諦方程表示:dN/dt=rN(K-N/K)=rN(1-N/K),1-N/K代表環(huán)境阻力。增長曲線表現(xiàn)為“S”形。一般認為,這種增長動態(tài)是自然種群最普遍的形式。
 
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