生态学诗话
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种群增长

种群密度需佳宜,

过疏过密要调适。

出生迁入量增长,

死亡迁出数缺失。

逻辑斯蒂好模型,

指数增长秘皆知。

环境容纳有限量,

拐点之处率高值。

【注释】

1.种群生长类型:一个物种从其进入新的栖息地,经过增长并建立起种群以后,一般有如下几种可能:(1)种群增长,有“J”型和“S”型增长。(2)季节消长。(3)较长期地维持在几乎同一水平上,称为种群平衡(population equilibrium)。(4)经受不规则的波动或起落(irregular fluctuation)。(5)规则的或周期性的波动(regular or cyclic fluctuation),有时也称振荡(oscillation)。(6)种群衰落(population decline)和种群灭亡(population extinction)。(7)有时种群数量在短期内迅速增长,称为种群大发生或暴发(population outbreak),如海洋中的赤潮现象,又如槐叶苹1952年在澳大利亚暴发。(8)在种群大发生后,往往出现大批死亡,种群数量剧烈下降,即种群崩溃(population crash)。

2.逻辑斯蒂增长模型:比利时学者沃弗斯特(Verhulst,1838)提出逻辑斯蒂增长模型(logistic growth model),用来描述种群密度随时间的变化情况,即dN/dt=rN(1-N/K)。其中,N为种群密度,t为时间,r为瞬时增长率,(1-N/K)称为阻滞系数、环境阻力、剩余空间(residual space)或未利用的生长机会(unutilized opportunity for growth),K为环境负载量、环境负荷量以及环境容纳量(enviromental carring capacity)。其积分式为N = K / (1 + e a - rt)。其中a =r/K,其值取决于N0 ,是表示曲线对原点的相对位置。

3.环境容纳量:指一个特定种群在一个时期内在特定的环境条件下生态系统所支持的种群有限大小,即种群增长的最高水平,一般用K表示。K与环境有关,包括空间、食物和生物物理因素。由于环境的不稳定性,实际中容纳量并非一个常数。

4.拐点:逻辑斯蒂增长方程所描述的增长曲线是呈“S”型。“S”型的逻辑斯蒂曲线在N = K /2处有一个拐点,在拐点上dN /dt最大。