第二节 种群的增长方式

宁波市第二中学 生物组 胡海明

宁波城市内河福寿螺泛滥成灾 市民大呼煞风景 中新浙江网 8月 22 日电 今年入夏以来，福寿螺大量出现在宁波市区内河里，让市民大呼煞风景。

一只“换亲”川籍大熊猫赴北京定居

　宁波全市人口中，居住在城镇的人口为 3324151 人，与 1990 年第四次全国人口普查相比，城镇人口占总人口的比重上升了 17.20 个百分点。

2005 年 新华网成都 4月 7日电，大熊猫“瑛华”在工作人员连哄带诱之下离开了生养“她”的卧龙中国保护大熊猫研究中心，踏上了“远嫁”北京之路，执行其作为中国首次在不同地区圈养大熊猫之间进行“换亲”工程的任务。

北京围剿北美豚草外来入侵生物蔓延 3万余亩《北京青年报》 2004 年 6月 1日

菌落——细菌种群

讨 论 1已知在营养和生存空间没有限制的情况下，某种细菌每 20min 就通过分裂繁殖一代。

（ 2 ）如果用 N 表示细菌的数量， n 表示细菌的代数（设子一代为第一代），请试着写出细菌种群数量 的数学公式。

（ 1 ）请你计算出一个细菌产生的后代在不同时间的数量，并填写在表格中。

（ 3 ）以表格中的数据，画出细菌的增长曲线。（以时间为横坐标，细菌数量为纵坐标。）

细菌种群的增长曲线

0

50

100

150

200

250

300

20 40 60 80 100 120 140 160

/mi n时间

/细

菌数

量个

细菌种群的增长曲线

如果种群的起始数量不是 1个而是 N0个。

如果每经过一个繁殖期后，子代种群的数量是原来的 λ倍

如果每繁殖一代的时间是确定的，方程式的变量用时间 t代替 n。

讨 论 2

大草履虫种群数量增长实验

某实验小组将大草履虫培养在适宜的培养液中，每天统计一次大草履虫的数量，并且每天将其分装到更大的加有新鲜培养液的容器中，控制适宜的环境条件，连续观察六天，得到数据如下表：

时间（天） 1 2 3 4 5 6

大草履虫数量 /个 ·ml-1

1505 1572 4000 7812 16168 28112

大草履虫种群数量增长方式

大草履虫种群数量增长曲线

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1 2 3 4 5 6/时间 天

种群数量 / 个 ·ml-1

高斯（ Gause ， 1934 ）把 5 个大草履虫置于 0.5mL 的培养液中，每隔 24 小时统计一次数据，经过反复实验，结果如下：

高斯对大草履虫种群研究的实验

请你绘制大草履虫的种群增长曲线！

生态学家高斯的实验：

大草履虫种群的增长曲线

讨论 2 ：大草履虫的增长呈该型曲线的原因有哪些？K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。

食物等资源和空间总是有限的，种内竞争不断加剧，捕食者数量不断增加，导致该种群的出生率降低，死亡率增高。当出生率与死亡率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。

20 世纪 30 年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿，在 1937~1942 年间种群数量的增长情况如左图。

1800 年人们把绵羊引入到塔斯马尼来岛，在此后的 60 年间种群增长曲线如左图。

实例分析

问题：从环境容纳量（ K 值）的角度思考：

（ 1 ）对濒危动物如大熊猫应采取什么保护措施？

（ 2 ）对家鼠等有害动物的控制，应当采取什么

措施？

建立自然保护区，改善大熊猫的栖息环境，提高环境容纳量。

可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将食物储藏在安全处，断绝或减少它们的食物来源；室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放它们的天敌，等等。

三、种群增长的“S”型曲线

增长方式 指数增长 逻辑斯谛增长

产生条件

特点

资源无限、空间无限、不受其他生物制约等理想条件下

K 值（即环境容纳量）：在长时期内环境所能维持的种群最大数量。是种群在该环境中的稳定平衡密度

种群增长的两种方式比较

资源有限、空间有限、受其他生物制约等有限条件下

起始增长很慢，随着基数的加大，增长越来越快。

起始加速增长， K/2 时增长最快，之后开始减速增长，到达 K 值时便停止增长或在 K值上下波动。

种群在理想环境中，呈“ J”型曲线增长 (如右图甲 )；在有环境阻力条件下，“ S”型曲线增长 (如右图乙 )；下列有关种群曲线增长的叙述正确的是（ ）A．若该图表示草履虫种群曲线增长，当种群数量达 到 e点后，增长速率为 OB．种群中出现环境阻力是在 d 点之后C．若该图表示蝗虫种群增长曲线，则虫害的防治必须 在 c 点之后进行D． K 值是环境容纳量，一般不随环境的变化而改变

实例分析

1、请根据种群数量增长的相关知识，分析大熊猫种群数量锐减的原因，说明目前我们国家实施的一些保护措施的意义。栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其 K 值变小，这是大熊猫种群锐减的重要原因。建立自然保护区，给大熊猫更宽广的生存空间，改善他们的栖息环境，可以提高 K 值。

实例分析