对种群数量增长曲线的探讨

分析2019年全国Ⅰ卷理综的第6题,可得出种群增长的J型和S型增长,以及介于二者之间的增长.同时从现实分析可将S型增长曲线的开始部分视为J型增长曲线,但从模型构建分析却不能将S型增长曲线的开始部分视为J型增长曲线.     

生态学简介(三)

三、种群数量变动的型式“J”和“S”型种群增长,只能代表种群增长期数量上升的状况。种群数量上升以后,将是怎样呢?理论上说,有几种可能(图10),即种群的平衡、下降、灭亡、不规则波动和周期性波动。     

库姆塔格沙漠典型植物种群年龄结构特征*

基于实地调查,依据基径和高度分级数据,通过年龄锥和年龄结构拟合函数分析库姆塔格沙漠3个典型种群的年龄结构特征和种群生长状态及发展趋势。结果表明:梭梭种群年龄结构呈反"J"型曲线,目前属于稳定增长型种群,但因其幼苗数量相对较少使其增长受限;沙生柽柳种群年龄结构呈"铃"型曲线,虽然表现出类似稳定型种群特征,但由于幼龄植株数量很小,中龄级的植株数量比例较大,种群存在衰退威胁;胡杨种群年龄结构具有一定的特殊性,呈反转"S"型曲线,中、大龄级植株数量保证了种群能够维持一定的稳定状态,而幼龄级数量较大,使种群具有一定的增长潜力。3个典型种群各自年龄结构特征使其面临着不同程度的生存威胁,必须采取不同的保护措施以维持种群结构的稳定和发展。     

桂林岩溶石山青冈种群数量动态

青冈(Cyclobalanopsis glauca)是桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林的优势种。以种群生命表和生存分析理论为基础,采用胸径大小分级法,编制了静态生命表,绘制了存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和生存函数曲线,分析了青冈种群数量特征,同时结合种群动态量化方法和时间序列预测模型,进一步解析了青冈的种群数量动态变化特征。结果表明:青冈种群的年龄结构近似于倒"J"型,主要集中在Ⅰ龄级(个体数量比例占69.49%),但成功定植于下一龄级的个体比例较低;种群趋于DeeveyⅡ型,即稳定型;死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,在第Ⅰ、Ⅵ龄级出现高峰期;生存率单调下降,累计死亡率单调上升,死亡密度曲线与危险率曲线变化规律一致;青冈种群具有前期锐减、中期稳定、后期衰退的特点;种群数量变化动态指数Vpi和Vpi'均大于0,种群稳定且略微增长,易受环境影响;在未来2、4、6个龄级时间后,老龄个体逐渐增多,若不及时抚育幼苗,种群将难以保持稳定。     

农药胁迫对草履虫个体生长和种群动态的影响

采用连续培养法探讨了草履虫(Paramecium caudatum)在甲胺磷、2,4-D丁酯和甲氰菊酯3种农药胁迫条件下的个体生长和种群动态,并利用Logistic种群增长模型对种群的增长曲线进行了分析.结果表明:甲胺磷和甲氰菊酯农药胁迫能改变草履虫细胞的大小和形态;不同农药不同浓度处理下,草履虫密度增长曲线均具有"S"型生长特点;农药胁迫下草履虫密度增长曲线符合Logistic模型(R2＞0.8),3种农药胁迫下K值明显降低;甲胺磷和甲氰菊酯农药胁迫下种群最大增长率低于2,4-D丁酯胁迫和对照.     

有关种群增长的教学思考

种群增长的“S”型曲线,反映的是特定种群在有限自然条件下个体数量的变化规律。该规律不仅在野生生物资源的保护上有重要意义,而且还对人工养殖、对野生生物资源的利用提供指导。人们在养殖和对野生生物资源的利用时,什么时间才能进行利用?利用数量是多少呢?     

小麦各生育期的两种麦蚜种群动态研究

高、中氮肥条件下二叉蚜的种群曲线为"J"形和"S"形、其数学模型依次为y＝35.7446e~0.1072x和y=;高、中氮肥条件下长管蚜的种群曲线均为"凸"形,5月3日即灌浆期前的种群数学模型依次为y＝16.6515e~0.199x和=18.752e~0.201x,5月3日后种群数学模型依次为y＝1156432e~-0.1977x和y＝6545903ee~－0.2233x其结果可为两种麦蚜的预测预报提供科学依据。     

POPULATION QUANTITATIVE CHARACTERISTICS AND DYNAMICS OF RARE AND ENDANGERED TSUGA TCHEKIANGENSIS IN JIULONGSHAN NATURE RESERVE OF CHINA

 针对九龙山国家级自然保护区南方铁杉(Tsuga tchekiangensis)种群的分布特点, 设置了10个具有代表性的样地。以种群生命表及生存分析理论为基础, 编制了南方铁杉种群的静态生命表, 绘制了存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线、生存率曲线、累计死亡率曲线、种群死亡密度曲线和危险率曲线, 分析了种群数量特征; 同时结合谱分析方法, 分析了南方铁杉种群数量的动态变化。结果表明: 1) 南方铁杉种群结构存在波动性, 幼年阶段的个体较丰富, 成年个体数量相对较少, 种群趋于Deevey Ⅱ型。2) 南方铁杉种群死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致, 均出现两个高峰, 一个出现在第5龄级阶段, 另一个出现在第15龄级阶段。3) 南方铁杉种群的生存率单调下降, 累计死亡率单调上升, 生存率下降趋势前期高于后期, 累计死亡率则相反。4) 4个生存函数曲线表明, 南方铁杉具有前期稳定、中期锐减和后期衰退的特点。5) 种群动态的谱分析显示, 南方铁杉种群动态除受基波影响外, 还存在着明显的小周期波动, 谐波A3处周期的波动与南方铁杉的高生长有关; A6处周期的波动与外界环境变化有关; A8处周期的波动与南方铁杉进入生理衰退期有关。     

广东南澳岛中华楠种群结构及动态特征

通过对南澳岛中华楠次生林样地的调查,从种群年龄结构、静态生命表、生存分析和时间序列预测等方面分析了中华楠种群结构和数量动态,结果表明:种群年龄结构呈"倒J型",幼苗和小树阶段个体数量多,中树和大树阶段个体数量少,表现为增长型种群。存活曲线接近Deevey-Ⅲ型,幼苗阶段死亡率高,大树阶段死亡率较低,且相对稳定。种群死亡率和消失率曲线的变化趋势相似,均出现2个高峰,最高峰出现在幼苗的第Ⅰ龄级,第2个高峰出现在中树的第Ⅴ龄级。中树第Ⅵ龄级死亡率最低,生命期望值最高。种群的生存率单调下降,积累死亡率单调上升,种群从第Ⅷ龄级开始逐渐进入生理衰退期。种群的死亡密度和危险率曲线变化趋势与种群死亡率和消失率曲线基本一致,前期和中期震荡,后期趋于稳定。对种群未来2、5和8年的时间序列预测表明:中华楠种群呈增长趋势。     

燕山山脉黄檗种群结构与动态特征

黄檗（Phellodendron amurense）为我国珍稀濒危物种,具有较高的药用价值。以燕山地区野生黄檗种群为研究对象,采用典型抽样对8个保护区内的黄檗进行全面调查,通过编制静态生命表并绘制存活曲线,分析种群年龄结构和种群变化规律,并通过种群动态量化和时间序列预测分析种群未来数量变化。结果表明：（1）黄檗种群结构总体上呈倒"J"型,但存在外部干扰时,种群结构数量变化动态指数为1.017%,表明该种群趋于稳定型;（2）静态生命表及相关曲线分析显示,黄檗种群存活数量整体上随着径级增大,个体数量逐渐下降;黄檗种群的生存期望在不同径级间存在波动,而第Ⅶ径级的生存期望最高,种群存活曲线符合Deevey-Ⅱ型,黄檗种群具有前期减少、中期稳定、后期衰退的特点;（3）时间序列预测分析表明,在未来2、4、6、8个径级之后,黄檗中老龄个体数量将逐渐增加。黄檗种群濒危的主要因素是幼苗数量少,且呈现散生分布状态,建议加强幼苗抚育工作,提高幼苗的存活率,保护和改善生境,从而促进黄檗种群的自然更新和恢复。     

基于学生实验探究构建数学模型的"种群数量的变化"教学设计

在"种群数量的变化"一节教学中,以"大肠杆菌种群数量的变化"为情境组织教学,基于学生系列实验探究后获得的数据构建数学模型,明确在现实条件下大肠杆菌种群数量的变化,进而利用不完全归纳法构建种群数量变化的一般曲线模型,让学生真正体会在做中学的乐趣.     

种群数量增长的"增长率"与"增长速率"辨析

在高中生物学教学中,关于种群数量增长的"S"形曲线的斜率称为"增长率"还是"增长速率",一直存在争论.从种群数量增长的3种基本数学模型入手,结合中、英文对照,从这些争论的源头出发,通过总结对比,辨析2种表述方式的合理性.对相关的几个生态学参数进行对比归类,为高中生物学教学提供参考.     

昆虫发育进度的非正态描述——双长曲线法

环境条件的变化,引起昆虫种群数量变动,其概率分布曲线为正态型分布或非正态偏态型分布,本文采用非正态型双长曲线描述其数量变化规律,并比较其两种描述方法(正态与非正态)的误差,吻合程度,以非正态型更适合;同时与电子计算机运算结果比较,基本一致。     

草履虫种群消长与更新实验

自然界中种群都有增长的特点,但是,往往受环境条件的限制。环境条件经常在变化,有的变化对种群增长有利,则种群数量上升,有的变化不利,种群增长受限或停止增长,甚至于濒危。究竟那一种环境因子对该种群增长有限制作用?那一种因子对种群增长具有促进作用?这是生态学工作者探讨种群增长过程中最关心的问题。生态学工作者常设计一个方案,在一个自然环境中或在实验室里观测一个种群增长过程,分析环境因子对该种群增长的影响,从而掌握该种群增长的规律。如果是一个     

祁连山大野口流域青海云杉种群数量动态

种群数量动态揭示了种群的结构特征及其潜在的驱动机制,有助于预测种群未来的动态,进而为森林生态系统的保护与恢复提供理论依据。本研究基于10.2 hm²青海云杉动态监测样地数据,以种群径级结构代替年龄结构,编制静态生命表,绘制径级结构图、存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和4个生存分析函数曲线,分析青海云杉种群数量特征,并利用种群数量动态变化指数和时间序列模型对种群数量动态进行预测。结果表明：（1）青海云杉种群的年龄结构近似于倒"J"型,幼苗和小树储量丰富;（2）种群存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型,为稳定型种群,死亡率曲线和消失率曲线变化趋势基本一致,均在第2、8龄级出现高峰期;（3）生存率曲线呈下降趋势,累计死亡率曲线呈上升趋势,死亡密度曲线缓慢下降,而危险率曲线逐渐上升,该种群具有：前期减少、中期稳定、后期衰退的生长特点;（4）种群数量变化动态指数V_pi>0,表明该种群属于增长型种群,V_pi''>0且趋近于0,则表明该种群趋近于稳定型;（5）时间序列预测分析表明,在未来2、4、6、8个龄级时间后,种群呈稳定增长趋势。研究显示,祁连山大野口流域青海云杉种群为稳定增长型种群,只要未来不遭受强烈干扰,种群数量会保持逐渐增长。针对该种群幼龄个体在前期的更新过程死亡率较高情况,建议在今后的经营管理中应重点加强对第1、2龄级植株生存环境的保护和改善,提高幼苗和小树的存活率。     

松突圆蚧及友恩蚜小蜂空间分布型和种群消长动态研究

通过对广东省试验林区内松突圆蚧Hemiberlesia pitysophila Takagi及其本地种寄生蜂友恩蚜小蜂Encarsia amicula Viggiani et Ren林间空间分布型和种群消长动态的调查研究发现:两者空间分布型相吻合,都为均匀分布;两者在林间全年种群消长曲线均呈"S"型变化。松突圆蚧种群密度高峰期出现在3月下旬至4月下旬,友恩蚜小蜂种群密度高峰期则分别出现在2月下旬和4月下旬至5月中旬。另外友恩蚜小蜂对松突圆蚧的寄生率全年共出现2个高峰期,分别是2月下旬和4月下旬至6月上旬。结果表明,友恩蚜小蜂和寄主松突圆蚧在林间时空发生规律具有高度一致性。     

“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验研究

在20℃、25℃和30℃3个温度,0、10%、20%和40%4个土豆浓度以及0、2%、5%和8%4个葡萄糖浓度条件下,通过三因素交互实验,发现酵母菌在25℃、8%葡萄糖浓度和40%土豆浓度组合条件下种群数量增长率最高;在20℃、5%葡萄糖浓度和20%土豆浓度,20℃、8%葡萄糖浓度和10%~20%土豆浓度,30℃、8%葡萄糖浓度和10%~40%土豆浓度等组合条件下种群数量呈"S"型增长,适合进行数学建模教学。     

河北辽河源自然保护区油松种群年龄结构和种群动态

本文基于种群生命表和生存分析理论,应用"空间代替时间"的方法和匀滑技术,编制了辽河源自然保护区油松(Pinus tabuliformis)种群的静态生命表,并绘制了其死亡率曲线、消失率曲线、存活曲线以及生存函数曲线。结果表明:油松种群呈波动式的发展,经历3次死亡高峰;种群年龄结构呈倒"J"型,幼苗数量较多,但从幼苗发展到幼树(第1龄级→第2龄级)阶段需通过环境筛的高强度选择,经历第1次死亡高峰;第2次和第3次死亡高峰分别发生在油松由次林层向主林层过渡时期(第7龄级→第8龄级)和生长后期(第11龄级→第12龄级),分别是竞争导致的自疏作用和步入生理死亡年龄的结果;种群的存活曲线趋近于Deevy-II型,为稳定型种群;4个生存函数表明,种群动态具有前期减少,中期稳定,后期衰退的特点。     

佛坪大熊猫种群生存力分析的初步报告

应用种群生存力分析的一些原理和方法,借助旋涡模型,对佛坪大熊猫在未来１００年的种动态进行了预测,并对其长期存活状况以及它在环境波动、迁移扩散状太民的变化、杠息地变化和不同灾变条件下的种群动态进行了模拟。结果显示：佛坪大熊猫的种群数量在１００年内大体稳定,略有下降的趋势。     

南京灵谷寺栓皮栎种群结构与动态

为了明晰南京灵谷寺栓皮栎种群动态特征,通过落叶阔叶混交林中栓皮栎种群样地调查,编制了种群静态生命表,并绘制其存活曲线和生存分析函数曲线,运用时间序列模型对种群的数量动态进行预测。结果表明:(1)在当前演替阶段,栓皮栎种群属于增长型,数量变化动态指数V_(pi)与V'_(pi)均大于0,存活曲线介于Deevey-Ⅰ型和Deevey-Ⅱ型之间,结合种群各龄级的统计分析及次生演替规律,说明栓皮栎种群正在由增长期向稳定期过渡,且时间序列预测表明过渡时期较长。另外,种群结构波动表明,经过强烈的环境筛选后,种群抵抗力增强,生命期望值短期内增加,死亡密度下降,种群数量稳定性提升。(2)在落叶阔叶混交林70多年的次生演替过程中,栓皮栎种群数量动态呈现出波动性变化特征,总体上趋于稳定,但幼苗幼树呈下降趋势。在今后的森林经营过程中,应人为促进栓皮栎幼苗幼树生长,保证其存活率,进而维持种群的增长与稳定,为灵谷寺落叶阔叶林可持续发展提供有利条件。