種群增長率與種群增長速率的辨析

林密

摘 要： 種群增長率、增長速率是生態(tài)學(xué)重點考查的內(nèi)容，但是當(dāng)今中學(xué)生物教材沒有明確的解析，在平常的教學(xué)和練習(xí)中，經(jīng)?；鞛橐徽劊e誤百出，作者從不同層面進(jìn)行了辨析。

關(guān)鍵詞： 種群增長率 種群增長速率 時間 種群數(shù)差

種群增長率與種群增長速率雖一字之差，但內(nèi)涵完全不同，在練習(xí)題甚至高考題中沒有很好地區(qū)分開。在中學(xué)生物教材中處理較模糊，不少教輔資料的解讀或解析都存在偏差。對此，從以下幾方面進(jìn)行辨析，以期學(xué)生全面理解種群增長率和增長速率。

一、從概念上辨析

1.增長率：增長率是指單位數(shù)量群體在單位時間內(nèi)種群數(shù)量變化率，即種群在單位時間內(nèi)凈增加的個體數(shù)占個體總數(shù)的比率。計算公式：增長率=出生率-死亡率=出生數(shù)-死亡數(shù)）/（單位時間×單位數(shù)量）*100%。如某種群現(xiàn)有數(shù)量為a，一年后，該種群數(shù)為b，那么該種群在當(dāng)年的增長率為（b-a）/a*100%。

2.增長速率：增長速率是指種群在單位時間內(nèi)變化的數(shù)量，計算公式：增長速率=（出生數(shù)-死亡數(shù)）/單位時間，即增長速率=（現(xiàn)有個體數(shù)-原有個體數(shù)）/增長時間。上述例子，增長速率為（b-a）/1年。

增長率是個百分率，沒有“單位”，而增長速率有“單位”，“個（株）/年、個（株）/月”。增長率和增長速率沒有大小上的相關(guān)性。

二、從數(shù)學(xué)模型上辨析

1.與密度無關(guān)的種群離散增長模型

2.與密度無關(guān)的種群連續(xù)增長模型

3.與密度有關(guān)的種群連續(xù)增長模型（邏輯斯諦增長）

三、從種群增長曲線上辨析

曲線斜率的含義是指的是單位時間內(nèi)增加的數(shù)量，因此，“J”型和“S”型兩種增長曲線圖像中的斜率都可表示增長速率。

在“J”型增長曲線中，每年的增長率不變（如圖5）；由于“J”型增長曲線的切線斜率是在不斷增大，直至無窮，所以其增長速率也就不斷增大（如圖5）。

在“S”型增長曲線中，曲線的斜率變化規(guī)律是在最大值之前，種群增長速率逐漸增大，增大的過程遵循“慢→快→慢”的“S”型變化規(guī)律，在最大值之后，種群增長速率逐漸減小，減小的過程遵循“慢→快→慢”的反“S”型變化規(guī)律。增長速率曲線為鐘形曲線（或稱正態(tài)曲線，如圖6）。每年的增長率由最初的最大值，在環(huán)境阻力（空間壓力、食物不足等）的作用下，導(dǎo)致出生率下降、死亡率上升，種群數(shù)量到達(dá)最大值（K值），其增長率不斷下降至0，故在“K”時，其增長率為0。但由于種群數(shù)量與時間變化之間不成比例關(guān)系，增長率與時間關(guān)系也不是直線下降，應(yīng)該是反“S”型變化規(guī)律（如圖6）。圖6與圖3、4的中曲線是分別對時間和種群數(shù)量所做曲線，二者的變化趨勢雖然是一致的，但還是有一定區(qū)別的。許多教輔材料將兩種圖形混用，不夠嚴(yán)密，有失科學(xué)性。

四、在生產(chǎn)生活應(yīng)用上的辨析

根據(jù)“S”型種群增長曲線，可知數(shù)量在K/2左右時增長速率最大。在養(yǎng)殖業(yè)上，既要獲得最大的捕獲量，又要使該動物種群在更新能力不受破壞，應(yīng)該使動物種群保持在K/2左右水平上。在防治家鼠等有害動物方面，除了采用器械、化學(xué)和生物滅鼠等措施外，更主要的措施是降低有害動物種群的環(huán)境容納量（k值），如將食物儲藏在安全處，養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。這些方法的理論依據(jù)都是種群增長速率。為了讓海洋中的魚類有充足的繁殖和生長時間，每年在規(guī)定的時間內(nèi)，禁止任何人在規(guī)定的海域內(nèi)捉魚，進(jìn)行休漁對魚類的生長起到了很好的保護(hù)作用，這種做法提高了種群增長率。在生產(chǎn)生活中，增長速率對于描述種群數(shù)量變化比增長量更有意義。

總之，種群增長率和增長速率是有別的，在學(xué)習(xí)和教學(xué)過程中要認(rèn)真辨析，以免混淆概念，徒增疑惑。同時還要注意它們與時間、種群數(shù)量的關(guān)系，增強嚴(yán)密性、科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫儒泳，李慶芬，牛翠娟，婁安如.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué).北京：高等教育出版社，2002，71.

[2]朱正威，趙占良，等.生物3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境教師教學(xué)用書.北京：人民教育出版社，2007，81.

[3]葉建偉.種群的增長速率曲線和增長率曲線再探討.浙江省紹興縣柯橋中學(xué)論文.