增长曲线
生物学术语
增长曲线,是一种生物学用语,在高中课程中出现最多,在高中生物教材中,种群增长曲线是一个重要的知识点。
S型曲线
虽然物种具有巨大的增长潜力,但在自然界中,种群却不能无限制地增长。因为随着种群数量的增长,环境的制约因素的作用也在增大,环境中制约种群增长的因素称为环境阻力。它包括同种个体之间对食物和空间的竞争加剧、疾病蔓延、捕食者因捕食对象的增多而增多等,从而导致残废率增长、出生率降低,最终趋向平衡。因此,在自然环境中,种群的增长曲线是一个“S”型曲线(也称为逻辑斯蒂曲线)。种群达到环境所能负担的最大值,称为环境的满载量或负载能力,用“K”表示。那么,种群为什么不能无限增长而保持在相对稳定的水平?根据对很多生物种群在有限食物和有限空间条件下数量动态的研究,种群在开始时增长比较缓慢,以后逐渐加快,当种群数量达到环境所允许的最大数量的一半时,增长速度最快,但是种群所需要的资 源(食物、空间等)是有限的,随着资源的枯竭,环境阻力将随着种群的增长而成正比例增加,种群增长速度逐渐缓慢下来,直到停止增长,此外,种群内部的相互关系和其他一些环境因素,如气候、食物、空间、营巢地、天敌、疾病、种间竞争等环境阻力都会抑制种群数量无限增长。当种群增加到“K”值,会因为食物不足、空间有限、天敌增加等因素而使种群数量逐渐降低,降到基准线以下,又会因空间、食物的充裕而数量上升,所以,种群的数量会在一定范围内(基准线上下)波动,保持在一个相对恒定的水平上。
K值的应用
种数数量在达到K/2时,种群数量几乎呈直线上升,这一时期称指数生长期,A点是影响种群数量的关键点。该值可直接用于解释文中有关“种群数量变化的意义”中的几个实例问题。
实例
实例1:研究种群数量变化的规律,有利于对野生生物资源的合理利用和保护。
释义:一般野生动植物种群的数量控制在环境容纳量的一半,即K/2值时,此时种群增长速度最快,可提供的资源数量也最多,而又不影响资源的再生,当种群数量大于K/2值,种群增长的速度将开始下降。所以在开发动植物资源时,种群数大于K/2值时就可以猎取一定数量的该生物资源,而且获得的量最大,当过程猎取导致种群数量小于K/2值时,种群增长的速度将会减慢,获取的资源数量将减少,而且还会影响资源的再生。
实例2:具体说明种群数量变化的规律在鱼类的捕捞、放养过程中的应用。
释义:在湖泊中放养鱼虾,如果一次投放的幼苗过多或延迟捕捞,由于环境负载能力限制,都不能达到增产的目的;相反,如果大肆捕捞,使鱼虾数量大大减少,降到K/2值以下,其种群往往要经过相当长的延滞期才能进入指数生长期,对生产极为不利。
实例3:举例说明种群的增长规律在害虫害兽防治方面的应用。
释义:例如,许多地区常采用投药灭鼠的方法,如果在一次行动中,毒杀的约一半的老鼠,而活下来的老鼠数量正相当于其种群指数生长期(K/2)的数量,老鼠数量将迅速增长,很快就恢复到原来的水平。显然,简单的投药灭鼠效果并不好,更为有效的方法努力降低环境对老鼠的环境负载能力(K值),如严密封储粮食,清除生活垃圾,保护老鼠天敌等,这样才能从根本上限制老鼠种群的数量。
知识拓展
种群变化规律,对于控制世界人口增长,解决环境危机同样具有重要的指导意义。人类面临的生存危机,其根源就在于人口种群的急速增长与有限的环境资源之间的矛盾。世界人口长期以来呈指数增长趋势,主要是由于人类能够不断的开发新能源,并通过工业革命、农业革命等手段,适当地提高了自然界对人类的最大负荷量(K值)。但环境资源毕竟有限,假如人口数量增加到K值,将会引起生物圈的崩溃,后果不堪设想。所以科学的控制人口增长率,是解决环境问题的根本措施。
参考资料
最新修订时间:2023-10-17 21:26
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概述
S型曲线
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