增長率與增長速率

1、種群增長率與種群增長速率雖一字之差， 但內(nèi)涵完全不同。 增長率是指： 單位數(shù)量的個(gè)體在 單位時(shí)間內(nèi)新增加的個(gè)體數(shù)，其計(jì)算公式為： （本次總數(shù) -上次總數(shù)） /上次總數(shù) *100 =增長 率。如某種群現(xiàn)有數(shù)量為 a, 年后，該種群數(shù)為 b,那么該種群在當(dāng)年的增長率為（ b-a） / a。增長速率是指單位時(shí)間內(nèi)增長的數(shù)量。其計(jì)算公式為：（本次總數(shù)-上次總數(shù)）/時(shí)間=增長速率。同樣某種群現(xiàn)有數(shù)量為 a, 年后，該種群數(shù)為 b，其種群增長速率為：（b-a） /1 年。即增長率=出生率一死亡率。故增長率不能等同于增長速率。因此，“凰曲線的增長率是不變的，而增長速率是要改變的。 “ S型曲線的增長率是逐漸

2、下降的，增長速率是先上升，后 下降。種群中“S”曲線中，“K/2”有一個(gè)拐點(diǎn)，此時(shí) 增長速率”最大，之后增長變慢。 增長速率” 是該曲線上 “某點(diǎn)”的切線的斜率,斜率越大,增長速率就越大,且斜率最大時(shí)在 “K/2”。 “增 長率 ”不是一個(gè)點(diǎn)的問題,是某兩端相比較。不能把增長速率等同于增長率。在“J型曲線增長的種群中，增長速率應(yīng)該是逐漸增大。增長速率是增長的數(shù)量除以時(shí)間。在“J型增長曲線中也就是曲線的斜率。從課本圖中可發(fā)現(xiàn)曲線的斜率在不斷增大，而每年 的增長率（X）是不變的。J 型曲線和 S 型曲線增長率和增長速率2011-01-08 9:40增長率和增長速度 這兩個(gè)概念在習(xí)題中經(jīng)常把增長率看

3、作增長速度,這種 模糊處理沒有科學(xué)性。 包括很多資料都沒有很好區(qū)分； 增長率是個(gè)百分率, 沒有 “單位”,而增長速率有“單位”,“個(gè)（株） / 年”。 我舉個(gè)例子來說 明這個(gè)問題：“一個(gè)種群有 1000 個(gè)個(gè)體,一年后增加到 1100”,則該種群的增 長率為 （1100-1000）/1000*100%=10%。而增長速率為 （1100-1000）/1 年=100 個(gè)/ 年。增長率和增長速率沒有大小上的相關(guān)性。增長率： 增長率是指單位時(shí)間內(nèi)種群數(shù)量變化率,即種群在單位時(shí)間內(nèi)凈增加 的個(gè)體數(shù)占個(gè)體總數(shù)的比率。增長率=（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù)）/原有個(gè)體數(shù)=出生率一死亡率=（出 生數(shù)-死亡數(shù)）/ （

4、單位時(shí)間X單位數(shù)量）。在“J”型曲線增長的種群中, 增長率保持不變；而在“ S'型增長曲線中增長率越來越小。增長速率 ：增長速率是指單位時(shí)間種群增長數(shù)量。增長速率=（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù)）/增長時(shí)間 =（出生數(shù)-死亡數(shù)）/單 位時(shí)間。種群增長速率就是曲線上通過每一點(diǎn)的 切線斜率，不論是“ J”型曲線 還是“S'型曲線上的斜率總是變化著的。 在“J”型曲線增長的種群中， 增 長速率是逐漸增大。在“ S'型曲線增長的種群中，“增長速率”是該曲線上“某點(diǎn)”的切線的斜率，斜率越大，增長速率就越大，且斜率最 大時(shí)在“ 1/2K”。之后增長變慢，增長速率是逐漸減小。在“ S

5、9;曲線 到達(dá)K值時(shí)，增長速率就為0.分析過程一對(duì)J型曲線的分析1 模型假設(shè)在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群的數(shù)量每年以一定 的倍數(shù)增長，第二年是第一年的 入倍。從模型假設(shè)不難得出 入= 現(xiàn)有個(gè)體數(shù)/原有個(gè)體數(shù)。結(jié)合增長率的概念和定義式 不難看出，此時(shí) 增長率等于（入-1 ）,入不變，增長率（入-1 ）也就不變。再看增長速率，由于一段時(shí)間內(nèi)種群內(nèi)個(gè)體基數(shù)不斷增大， 故這段時(shí)間內(nèi)凈增加 的個(gè)體數(shù)（Nt入一Nt）不斷增多，除以時(shí)間以后即為增長速率， 可以看出增 長速率是不斷增大的。橫軸表示時(shí)間，縱軸表示種群數(shù)量，在坐標(biāo)系中畫出曲線， 那么曲線的斜率就應(yīng)該是種群增長速率而不是增

6、長率。3 .結(jié)論J型曲線增長率保持不變；增長速率一直增大。曲線的斜率表示增長速率“J “型曲線的“增長率和增長速率和時(shí)間的關(guān)系曲線”注：max是指該種群所能達(dá)到的最大增長率=出生率（maX -死亡率（min）。另 外，不考慮遷入率和遷出率二對(duì)S型曲線的分析1 .模型假設(shè)自然界的資源和空間總是有限的，當(dāng)種群密度增大時(shí)，種內(nèi)斗爭就會(huì)加劇，以該 種群為食的動(dòng)物的數(shù)量也會(huì)增加， 這就會(huì)使種群的出生率降低，死亡率增高。當(dāng) 死亡率增加到與出生率相等時(shí)，種群的增長就會(huì)停止，有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平。2.對(duì)模型假設(shè)的分析在有限的資源和空間中，隨著種群數(shù)量的增加，種群增長的阻力也會(huì)隨之增大, 由此導(dǎo)致種群的出生率

7、降低、死亡率增加，二者之間的差值即增長率是不斷減 /?。划?dāng)種群的出生率和死亡率相等時(shí)，增長率為零，此時(shí)種群數(shù)量達(dá)到最大值停止增加。在S型曲線的前半部分，由于增長率下降的幅度小于死亡率增加的幅度，所以 種群的增長速率不斷增大；在種群數(shù)量為K/2時(shí)，增長率的下降幅度等于死亡 率的增加幅度，增長速率達(dá)到最大值；而到了后半部分，增長率的下降幅度超 過了死亡率的增加幅度，所以種群的增長速率下降；至種群數(shù)量為K時(shí)，增長率 等于死亡率，增 長速率和增長率均為零，種群數(shù)量達(dá)到最大，停止增長。從另一個(gè)角度來看，坐標(biāo)系中橫軸仍表示時(shí)間，縱軸仍表示種群數(shù)量，那么曲線 的斜率的含義就應(yīng)該是不變的，即為種群增長速率。3

8、 .結(jié)論S型曲線的增長率與種群數(shù)量成反比， 不斷減??；增長速率先增大后減小。曲線 的斜率表示增長速率?！癝 “型曲線的“增長率和增長速率和時(shí)間的關(guān)系曲線”吋間注：t1時(shí)，種群數(shù)量為K/2 ； t2時(shí)為K。“增長率-時(shí)間關(guān)系曲線”中的虛線為 J型曲線的增長率兩條曲線比較環(huán)境阻力時(shí)間種群増按型WKendeigh.1974)環(huán)境阻力或因?yàn)樯娑窢幈惶蕴膫€(gè)體！關(guān)于S型曲線中，增長率下降，增長速率先升后降的補(bǔ)充解釋:增長率下降，增長速率是可以先升后降的如某種群開始增長率是 1. 種群數(shù)量為 10則 1年后, 種群數(shù)量變?yōu)?20個(gè), 增長速率 10個(gè)/ 年第 2 年增長率降為 0.9. 種群數(shù)量是 38

9、, 增長速率 18 個(gè) / 年第 3 年增長率降為 0.8. 種群數(shù)量是 68.4, 增長速率 30.4 個(gè) / 年第 4 年增長率降為 0.7. 種群數(shù)量是 116.28, 增長速率 47.88 個(gè) / 年第 5 年增長率降為 0.6. 種群數(shù)量是 186.048, 增長速率 69.768 個(gè)/ 年依次類推 , 增長率在下降 , 增長速率上升當(dāng)然不可能一直上升 ,當(dāng)增長率下降到某值時(shí) , 增長速率開始下降 （k/2 時(shí)）生態(tài)學(xué)中也指出 ,種群數(shù)量每增加 1 個(gè),對(duì)于種群內(nèi)個(gè)體來說就產(chǎn)生 1/K影響假設(shè)某種群初始數(shù)量為 10,第2年變成 15,則增長率是 0.5. 我們把這個(gè) 增長率平均到每個(gè)

10、個(gè)體上 （ 生態(tài)學(xué)中成為每員增長率 ）, 那個(gè)相當(dāng)于每個(gè) 個(gè)體新增加了 0.5 個(gè) .在不受環(huán)境限制時(shí) , 不管種群數(shù)量多大 ,個(gè)體不受影響 , 每員增長率保持 0.5 不變,所以種群增長率不變 ,呈現(xiàn) J 型增長在受到環(huán)境限制時(shí) , 種群內(nèi)每增加 1 個(gè)個(gè)體 , 都會(huì)對(duì)種群內(nèi)原個(gè)體產(chǎn)生 1/K 影響,每員增長率不可能保持不變 ,而是下降 ,種群增長率總體也表現(xiàn)為下降生物答題技巧系列之八？種群增長曲線及應(yīng)用相關(guān)試題的答題技巧一、命題角度種群增長曲線是利用曲線來形象表示種群數(shù)量變化規(guī)律的一種手段，是生物坐標(biāo)曲線題的重要組成部分，是“源于教材，而不拘泥于教材”命題思路的重要體現(xiàn)形式。此類試題考查切

11、 入點(diǎn)主要有：曲線中“ K”值的應(yīng)用；影響種群數(shù)量變化的因素；種群的基本特征間的關(guān)系； 預(yù)測種群的發(fā)展趨勢等。根據(jù)種群數(shù)量變化的特點(diǎn)，有兩種種群增長曲線的基本形式：“ J”型曲線和“ S”型曲線。二、應(yīng)對(duì)策略針對(duì)種群增長曲線題，同學(xué)們要做到以下幾點(diǎn):(1)明確兩種曲線的異同點(diǎn)：項(xiàng)目“J”型曲線“S”型曲線條件無限環(huán)境，理想條件有限環(huán)境，自然條件原因食物空間條件充裕，氣候適宜，無敵害環(huán)境條件有限，受空間、食物、 天敵等制約特點(diǎn)種群數(shù)量連續(xù)增長，無K值?！?J ”型增長的兩種情況：實(shí)驗(yàn)條件下；一個(gè)種群剛遷移到一個(gè)新的適 宜環(huán)境中有種群數(shù)量的最大環(huán)境容 納量(K值)，種群數(shù)量達(dá)到 K 值時(shí)，種群將不

12、再增長；環(huán) 境條件對(duì)種群增長的阻滯作 用，隨著種群密度的增加而逐 漸按比例增加增長率保持穩(wěn)定隨種群密度上升而下降差異 總結(jié)兩種增長方式的差異主要在于環(huán)境阻力對(duì)種群數(shù)量增長的影響，即“J”型增長曲線週逹比“ s”型增長曲線f個(gè)徉數(shù)*卿瑋境飆出0時(shí)間(2) 具備分析曲線的能力，主要方法：知道橫、縱坐標(biāo)的意義，找出兩者之間的大致 關(guān)系；明確曲線中特殊點(diǎn)的意義；分析曲線的走向、 變化趨勢。特別是種帶增長曲線斜率的含義。(3)仔細(xì)審題，運(yùn)用題中曲線特征、規(guī)律來解決實(shí)際問題，最后用規(guī)范的生物學(xué)語言表 達(dá)。三、典題例證例請回答下列種群增長曲線的相關(guān)問題：(1)若圖1是某池塘中鯽魚生長曲線圖，則在捕撈時(shí)，應(yīng)讓

13、池塘保持(填2、K/2或K)尾鯽魚時(shí)能發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效率。圖2表示一個(gè)生物群落中甲、乙兩個(gè)種群的增長速率隨時(shí)間變化的曲線，據(jù)圖分析可知甲、乙兩種群可能為 關(guān)；t 3t 5時(shí)間內(nèi)，甲種群的年齡組成是_型，乙種群的年齡組成是 _型。（2） 為研究人工生態(tài)系統(tǒng)中大草履蟲和櫛毛蟲間捕食關(guān)系的影響因素，特設(shè)計(jì)了兩組實(shí) 驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：在培養(yǎng)液中依次加入大草履蟲和櫛毛蟲，得到種群數(shù)量變化曲線（如圖所示）；實(shí)驗(yàn)二：在培養(yǎng)液中先加入沉渣作隱蔽場所，再同時(shí)加入大草履蟲和櫛毛蟲，得到種群數(shù)量變化曲線（如圖乙所示）。據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題： 據(jù)圖可以判斷大草履蟲為 _L被捕食者/捕食者）。 根據(jù)圖乙的曲線特點(diǎn)，可以判斷沉渣能夠影響大草履蟲和櫛毛蟲的_。通過圖甲和圖乙的綜合比較可知，同一種生物對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)能力 （相同/不同）。解題思路分析各個(gè)曲線所代表的生物學(xué)含義是解題的關(guān)鍵。（1）分析圖1的“s”型曲線可知，在 K/2值時(shí)種群的增長率最大，鯽魚群恢復(fù)能力最強(qiáng)，因此池塘中的鯽魚數(shù)量 在K/2時(shí)，能發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效率；分析圖2，結(jié)合題干信息，可以很容易判斷出甲、乙兩個(gè)種群為競爭關(guān)系；分析圖2,在t3t5