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.     

辨析种群增长率与种群增长速率一字之差

种群既是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位.它是生态学中一个核心概念,现已成为每年高考必考内容之一.其中有关种群增长的问题是多年高考命题热点,种群增长率与种群增长速率虽然只有一字之差.     

温度对玉米蚜种群增长的影响

研究了温度对玉米蚜RhopalosiphummaidisFitch种群存活率、生殖率及内禀增长率的影响 ,同时测定了不同温度条件下玉米蚜种群的净增殖率、周限增长率、种群倍增时间及稳定年龄组配等种群参数。在 1 0℃和 3 5℃条件下 ,玉米蚜若蚜的死亡率较高 ,特别是 4龄若蚜 ;2 5℃最适宜玉米蚜的生长、发育和繁殖 ,其种群增长最快     

孑遗植物水松(Glyptostrobus pensilis)种群优势度增长规律研究

运用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型探讨屏南水松(Glyptostrobus pensilis)种群基面积的增长规律,并通过改进单纯型法进行最优拟合.研究结果表明,洪-Logistic新模型比其它种群增长模型更符合水松种群的实际增长趋势.该模型残差平方和Q为1.7831,内禀增长率为0.7604,特征返回时间Tr为1.3116径级年,最大增长速率出现在第8径级,即胸径为48～54 cm时期,平衡位置在环境容量为58.1991 m2/hm2处.可见水松种群增长较慢,平衡性脆弱,受破坏后恢复时间较长.研究结果可为屏南水松种群的保护和管理提供理论依据.     

孑遗植物水松（Glyptostrobus pensilis）种群优势度增长规律研究

运用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型探讨屏南水松（Glyptostrobus pensilis）种群基面积的增长规律,并通过改进单纯型法进行最优拟合。研究结果表明,洪-Logistic新模型比其它种群增长模型更符合水松种群的实际增长趋势。该模型残差平方和Q为1．7831,内禀增长率为0．7604,特征返回时间n为1．3116径级年,最大增长速率出现在第8径级,即胸径为48～54cm时期,平衡位置在环境容量为58．1991m^2／hm^2处。可见水松种群增长较慢,平衡性脆弱,受破坏后恢复时间较长。研究结果可为屏南水松种群的保护和管理提供理论依据。     

嗜虫书虱种群增长模型的研究

【目的】构建嗜虫书虱Liposcelis entomophila (Enderlein)在不同环境条件下的种群增长模型,为粮库书虱种群预测预报提供基础数据和理论模型。【方法】通过构建嗜虫书虱实验种群生命表,分析温度、湿度、食物破碎率和种群初始密度对嗜虫书虱种群数量动态的影响,验证种群的指数增长模型,并拟合温湿度与内禀增长率的函数关系。【结果】在温度26-34℃,湿度65%-85%,食物破碎率4%-12%的条件下,温度和湿度对发育历期有显著影响,三者对种群数量趋势指数、净增殖率、内禀增长率的影响均不显著。三者对种群增长影响的主次顺序为:温度>湿度和食物破碎率。嗜虫书虱种群增长的最适条件为温度34℃、相对湿度85%、食物破碎率12%。当种群初始密度为0.26-1.04头/cm2时,嗜虫书虱种群数量呈指数增长。【结论】在22-34℃,相对湿度65%-85%的环境中,嗜虫书虱种群数量动态与温度和湿度的关系可以拟合为Nt=N0EXP[(0.002 96T+0.021 67RH-0.037 2)t]。     

孑遗植物水松(Glyptostrobus pensilis)种群优势度增长规律研究

运用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型探讨屏南水松(Glyptostrobus pensilis)种群基面积的增长规律,并通过改进单纯型法进行最优拟合。研究结果表明,洪-Logistic新模型比其它种群增长模型更符合水松种群的实际增长趋势。该模型残差平方和Q为1.7831,内禀增长率为0.7604,特征返回时间Tr为1.3116径级年,最大增长速率出现在第8径级,即胸径为48～54cm时期,平衡位置在环境容量为58.1991m2/hm2处。可见水松种群增长较慢,平衡性脆弱,受破坏后恢复时间较长。研究结果可为屏南水松种群的保护和管理提供理论依据。     

沙地云杉种群增长预测模型研究

 本文以沙地云杉种群的静态生命表、生殖力表为基础,运用Leslie种群增长模型,预测了小腾格里沙地白音敖包地区有代表性的藓类云杉林中云杉种群的动态增长过程,揭示了沙地云杉各龄级植株的动态规律。结果表明：沙地云杉为缓慢增长型种群;种群的净增殖率、内禀增长率及周限增长率较高,而种群的世代周期及加倍时间偏低;在50年内种群1年生幼苗的数量及种群的总数量表现出持续递增的趋势,且种群总数目的变化幅度较小。     

棕榈蓟马在茄子上的种群增长、分布和抽样技术研究

棕榈蓟马在茄子上的种群增长,用种群增长模型来分析,露地栽培的成虫、若虫种群增长率ｒ分别为０．０６３０和０．０８０１,设施栽培分别为０．０９８３和０．１０３６。设施栽培的逻辑斯蒂曲线的Ｋ值为３３．９０,明显大于露地栽培的Ｋ值２３．５０。棕榈蓟马种群在茄子上空间分布调查结果,成、若虫的Ｍ＾＊－Ｍ回归式分别为Ｍ＝０．６０１１＋１．４６８Ｍ和Ｍ＾＊＝７．２５１５＋２．０６４０Ｍ。成虫＋若虫的Ｍ－Ｍ回归式为     

密度信号对两种臂尾轮虫种群增长的影响

为了更好的了解化学干扰对轮虫种间竞争的影响,分别用萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)研究了同种和异种种群密度信号对种群增长的影响。结果表明,密度信号对轮虫种群增长具有一定的影响。萼花臂尾轮虫的密度信号显著降低了本种和角突臂尾轮虫种群的环境容纳量K并提高了它们的种群增长率r(P0.05),角突臂尾轮虫的密度信号对本种和萼花臂尾轮虫的种群增长都没有显著影响(P0.05)。萼花臂尾轮虫种群增长受同种密度信号抑制十分显著,环境容纳量K降低了50%以上,可能主要受自毒作用的调节,但同种密度信号对高有性生殖的萼花臂尾轮虫种群的混交率影响不明显。角突臂尾轮虫几乎不受自身密度信号的影响。因此,在两种臂尾轮虫的竞争中,由于自身密度信号的抑制作用,萼花臂尾轮虫将更快被角突臂尾轮虫排除。据此可推测密度信号对轮虫的种间竞争具有重要影响。     

萼花臂尾轮虫有性生殖、种群增长和休眠卵产量间的关系

利用种群指数增长和Logistic增长模型,通过计算机模拟研究了萼花臂尾轮虫有性生殖发生的频率,后代中的混交雌体发率对种群增长和休眠卵产量的影响。在所模拟的参数范围内,随有性生殖发生频率由100％减小到20％,获得了大休眠卵产量所需的混交雌体百分率由9％增大到69％,随密度制约作用的增大（环境容纳量K值由1000减小到100）,该混交雌体百分率由18％增大到69％,休眠卵产量由1072．10降低至133．67,种群的内禀增长率与获得最大休眠卵产量所需的混交雌体百分率间呈曲线相关。当有性生殖发生得越频繁,种群增长所受的密度制约作用较小时,后代中10％－30％的个体为混交雌体时的种群中休眠卵产量较大。     

食物浓度对方形臂尾轮虫发育历期与实验种群增长参数的影响

为探讨富营养化水体中大量发生的轮虫与微藻之间的关系 ,在实验室条件下 ,观测了不同藻类食物浓度下方形臂尾轮虫生命周期中各发育阶段的历时以及种群增长参数的变化。实验选用蛋白核小球藻为食物 ,浓度梯度为 0 1× 10 6、 0 5× 10 6、 1 0× 10 6、 2 0× 10 6、 4 0× 10 6、 8 0× 10 6、 12× 10 6cells/ml。结果表明 :食物浓度对方形臂尾轮虫的胚胎发育时间与繁殖前期历时、产卵量、世代净生殖率、世代时间和种群的内禀增长率均有明显影响。在食物浓度为 2 0× 10 6cells/ml时 ,方形臂尾轮虫的繁殖前期最短 ,产卵量最大 ,世代净生殖率和种群增长率最高 ,世代时间最短。方形臂尾轮虫可在高于其最适食物浓度的较宽的食物浓度范围内 ,保持较高的种群增长率 ,表现出较强的对环境中高浓度藻类的适应     

大丰自然保护区麋鹿种群增长模型以及种群密度对种群增长影响的研究

创建了一个关于大丰自然保护区半散养麋鹿种群增长的Logistic模型,该模型准确地预测了麋鹿种群的增长规律.作者通过对比和分析相关数据揭示了种群密度对糜鹿种群增长的影响并给出两个导致种群增长发生改变的临界值.     

温度对水螅种群增长和个体大小的影响

应用群体累积培养法,以枝角类为食物,在10℃、20℃和30℃三种温度下,研究了温度对水螅(Hydra sp．)种群密度、种群增长率和个体大小的影响。结果表明温度对水螅种群密度和个体体积由极显著影响。在培养初期,30℃下的水螅种群密度最大;而在培养后期,20℃下的水螅种群密度则显著大于30℃下的值;10℃下的值则始终最小。在同一温度下,种群增长率均与时间呈曲线相关,10℃、20℃、30℃的回归方程分别为：Y=0．000433X^2-0．00262X 0．00332、Y=-0．003367X^2 0．068335X-0．066489、Y=-0．018469X^2 0．188952X-0．030933。在研究范围内,30℃的水螅个体最小。     

半天然杉阔混交林优势种群的增长规律

采用有限空间种群增长的逻辑斯谛模型,研究半天然杉阔混交林群落中主要种群（杉木,米槠）氏面积增长规律,指出杉木,米槠在不同类型群落中的底面积的最大增长速度的径级范围。     

pH值对萼花臂尾轮虫种群增长及繁殖的影响

采用种群积累培养法,实验观察了 ｐＨ在３．５～１１．５之间（间隔 １）萼花臂尾轮虫 （Ｂｒａｃｈｉｏｎｕｓ ｃａｌｙｃｉｆｌｏｒｕｓ）种群的增长及繁殖．结果表明,该轮虫种群在ＰＨ６．５～８．５之间增 长较快, ８． ５时增长最快,即瞬时增长率 ｒ和种群密度较大和最大; ｐＨ在 ３． ５～４． ５和 ９． ５ ～１０． ５之间,种群为负增长,即 ｒ为负值; ｐＨ在 ５． ５～９． ５之间种群为正增长,即正为正 值．该轮虫存活的ｐＨ上限为１１．５,下限为３．５．在种群增长最适ｐＨ（８．５）条件下,该轮虫 的繁殖最快,即绝对带卵量最高（１３２个·ｍｌ－１）;ｐＨ在９．５时,其相对带卵量最高．为其它 ｐＨ值条件下的２～４倍．本研究结果可为淡水轮虫的大批量培养提供可靠的ｐＨ值技术指 标．     

海南南湾猕猴种群增长的研究

对海南南湾猕猴１９６５～１９９４年间的种群动态和雌性猴生命表的研究表明,该种群年均增长率为９．７％,１９８７年后种群增长率和繁殖率有所下降,猴群中非成年猴比例已不足５０％。半驯化雌性猴的逐年存活率到１７岁仍达０．５８,通过对存活曲线和寿命期望曲线的分析,南湾雌猴寿命可达３３～３８岁。婴猴死亡率较低、成年猴死亡率较高,存活曲线属Ⅰ形即凸形。研究表明静态生命表编制方法不适于灵长类,在建立标准化存活曲线时应考虑种群综合死亡系数。猕猴通过存活率、繁殖率、群体结构变化等社群调节机制达到种群平衡。对南湾猕猴近年内每年可捕捉利用１００～１５０只左右,１０岁以上的猴应占５０％以上,在不影响种群遗传多样性水平上,可适当多捕一些成年雄猴。     

食物种类对萼花臂尾轮虫种群增长率的影响

在短期慢性观测过程中,食物类型可能是造成萼花臂尾轮虫(Brachionuscalyciflorus)种群繁殖率变化的一种原因。共观测了分别单独投喂10种不同绿藻对轮虫种群增长率的影响。为验证藻青菌是藻类饵料(如绿藻Scenedesmus)有价值的佐剂这一假说,还用蓝细菌单独投喂或与斜生栅藻(Scenedesmusobliquus)混合投喂轮虫进行实验观测。结果发现食物种类对萼花臂尾轮虫种群增长率影响显著。斜生栅藻组获得最大种群增长(1.6/d),而Desmodesmus组增长率最低(0.3/d)。以占斜生栅藻组最大增长的百分率来表示,其它几种绿藻组种群增长由高到低依次为:Desmodesmussubspicatus88%,小球藻(Chlorellavulgaris)83%,单壳缝藻(Monoraphidiumminutum)77%,D.quadricauda74%,S.falcatus71%,S.acuminatus69%,S.pectinatus64%,莱茵衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)57%,D.abundans19%。轮虫增长率的差异不能用藻类饵料的大小差异来解释。蓝细菌(Microcystisaeruginosa)和(Synechococcuselongates)不论是单独投喂还是与优良藻类饵料(斜生栅藻)混合投喂都对萼花臂尾轮虫种群增长有抑制作用。这种副作用似乎与微囊藻素无关。该结果不支持无毒蓝细菌可作为与其他绿藻饵料配合使用的优良佐剂这一假说。本研究所观察到的生长变化显示了饵料种类对萼花臂尾轮虫种群增长的影响,也预示了对毒性实验结果的影响     

种群数量变化学习中的疑点解析

自然界中的种群数量在某种程度上维持在特定的水平上,在一定范围内波动。种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降等",J"型曲线和"S"曲线只研究了种群数量增长的规律。对于两种曲线产生的条件是":J"型增长曲线一般出现在理想条件下,自然条件下的种群很少出现"J"型增长曲线。某种群迁入一个比较适宜的环境中,在一段时间内可能出现"J"型增长曲线,由于环境阻力的限制作用,最终形成"S"型增长曲线。而对两种数学模型隐含的种群数量变化中的增长率和增长速率的认识仍然存在分歧。     

柏小爪螨实验种群生命表的组建与分析

组建并分析了柏小爪螨实验种群生命表。在25℃恒温条件下,种群的内禀增长力rm为0．1274,周限增长率λ为1．1358／d,净增殖率Ro为12．8746代,平均世代周期T为20．0586d,种群增长一倍需要的时间t为5．4407d。