張卓鵬

一、種群“J”型增長(zhǎng)與“S”型增長(zhǎng)的比較

種群的增長(zhǎng)方式包括指數(shù)增長(zhǎng)（“J”型增長(zhǎng)）和“s”型增長(zhǎng)，前者是在理想狀態(tài)下，即資源無限、空間無限和不受其他生物制約的條件下產(chǎn)生的;后者是在現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下，即資源有限、空間有限和受其他生物制約的條件下產(chǎn)生的，若以時(shí)間為橫坐標(biāo)，種群中個(gè)體數(shù)量為縱坐標(biāo)，那么兩種增長(zhǎng)曲線的比較如圖1所示。

兩者適用范圍不同：“J”型增長(zhǎng)適用于實(shí)驗(yàn)條件下或種群遷入新環(huán)境最初的一段時(shí)間;“s”型增長(zhǎng)適用于自然種群。

兩者共同點(diǎn)：都表示種群數(shù)量隨時(shí)間變化而變化，且都只研究種群數(shù)量變化中的增長(zhǎng)問題。

二、種群增長(zhǎng)速率與增長(zhǎng)率的比較

1.內(nèi)涵比較

種群增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率雖僅一字之差，但內(nèi)涵卻完全不同。

種群增長(zhǎng)速率是指種群在單位時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)體數(shù)量，其計(jì)算公式為：增長(zhǎng)速率=（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù)）/增長(zhǎng)時(shí)間，單位可以用“個(gè)/年”表示。

種群增長(zhǎng)率指種群在單位時(shí)間內(nèi)凈增加的個(gè)體數(shù)占原個(gè)體總數(shù)的比率，其計(jì)算公式為：

增長(zhǎng)率=（現(xiàn)有個(gè)體數(shù)-原有個(gè)體數(shù)）/原有個(gè)體數(shù)，無單位。

例在營養(yǎng)和生存空間沒有限制的情況下，某種（1個(gè)）細(xì)菌每20min就通過分裂繁殖一代，觀察、統(tǒng)計(jì)細(xì)菌數(shù)如表1。

請(qǐng)通過計(jì)算，繪出該細(xì)菌種群增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率坐標(biāo)曲線，并判斷兩曲線是否存在相關(guān)性？

根據(jù)題意可判斷該細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)為“J”型增長(zhǎng)，具體計(jì)算結(jié)果如表2。

結(jié)論：種群增長(zhǎng)率和增長(zhǎng)速率兩者沒有大小上的相關(guān)性。

2.“J”型增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率曲線的比較

依據(jù)圖4.圖5.圖6分析，“J，型曲線的增長(zhǎng)率是不變的，而增長(zhǎng)速率是要改變的，種群每年增長(zhǎng)的個(gè)體數(shù)是不同的，呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，即增長(zhǎng)速率逐漸增大。

3.“S”型增長(zhǎng)速率和增長(zhǎng)率曲線的比較

依據(jù)圖7～圖10分析，“s”型曲線的增長(zhǎng)率是逐漸下降的，原因是種群遷入新環(huán)境最初的一段時(shí)間空間、資源都比較充足，類似于理想條件，種群保持較高的增長(zhǎng)率;隨著時(shí)間的推移，空間、資源都越來越有限，種群增長(zhǎng)率逐漸降低，“S”型曲線的增長(zhǎng)速率是先上升后下降，其中種群為K/2時(shí)，種群增長(zhǎng)速率最大，種群數(shù)量為K時(shí)，種群的增長(zhǎng)速率為0。

三、針對(duì)性訓(xùn)練

例1如圖11是某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得一定體積培養(yǎng)液中小球藻種群增長(zhǎng)率隨時(shí)間變化的曲線，則在0～Tn時(shí)間段內(nèi)，小球藻種群密度的變化為（ ）。

A，減小

B，增大

C，先減小后增大

D，先增大

解析0～To時(shí)間段內(nèi)，種群增長(zhǎng)率都大于O，說明在該時(shí)間段內(nèi)種群數(shù)量一直在增加，在一定體積的培養(yǎng)液中，小球藻的種群密度增大，答案：B

例2 （2002年廣東高考題）在一個(gè)玻璃容器內(nèi)，裝入一定量的符合小球藻生活的營養(yǎng)液，接種少量的小球藻，每隔一段時(shí)間測(cè)定小球藻的個(gè)體數(shù)量，繪制成曲線，如圖12所示，圖13中能正確表示小球藻種群數(shù)量增長(zhǎng)率隨時(shí)間變化趨勢(shì)的曲線是（ ）。

解析2002年廣東高考原先此題答案是D，筆者認(rèn)為有誤，種群增長(zhǎng)率是一個(gè)百分值，例如，一個(gè)種群的個(gè)體數(shù)量開始為100.在一個(gè)月中，變?yōu)?20.那么，該種群的月增長(zhǎng)率為20%，而增長(zhǎng)速率則是以變化量除以時(shí)間，單位是個(gè)/天或千個(gè)/年，表示的是縱坐標(biāo)差值與橫坐標(biāo)差值的比值，即△y/△x，相當(dāng)于斜率，所以D實(shí)際是小球藻的增長(zhǎng)速率，從圖12可得出小球藻數(shù)量為“S”型增長(zhǎng)，在“S”型曲線中，增長(zhǎng)率應(yīng)一直下降，所以正確答案選c，答案：c