J型曲线和S型曲线的增长率和增长速率

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  一、增长率和增长速率
  1.定义
  种群增长率:指种群在单位时间内增加的个体数占原有个体数比率。
  种群增长速率:指种群在单位时间内增加的个体数量。
  2.公式
  增长率=(现有个体数 - 原有个体数)/原有个体数× 100% (出生率 - 死亡率)
  增长速率=(现有个体数 - 原有个体数)/增长时间
  二、对“J”型曲线的分析
  1.模型假設
  在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。
  2.对模型Nt=N0λt的分析
  从模型假设和模型构建可以得出λ=现有个体数/原有个体数。综合增长率的定义和公式推导,增长率为(N0λt+1 - N0λt)/N0λt,化简之后可得到增长率等于(λ-1),λ不变,增长率(λ-1)也不变。
  另增长速率,由于一段时间内种群个体数不断增大,因此这段时间内增长速率为(N0λt+1 - N0λt)/△t,也是该点斜率。从“J”型曲线图(如图1)也能得出增长速率(斜率)在不断增大。
  3.结论
  J型曲线增长率保持不变(如图2);增长速率一直增大,曲线的斜率表示增长速率(如图3)。
  三、对“S”型曲线的分析
  1.模型假设
  自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就会使种群的出生率降低,死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平。
  2.对模型假设的分析
  在有限的资源和空间条件下,随着种群数量增加,种群增长阻力也会随之增大,从而导致种群的出生率降低、死亡率增加,两者间的差值即增长率就不断减小;当种群的出生率和死亡率相等时(K值时),增长率为零,此时种群数量达到最大值时停止增加。
  由于增长速率即“S”型曲线的各点斜率,观察曲线图4可得斜率先增后减,由此S”型曲线的增长速率先增后减呈抛物线。
  3.结论
  S型曲线的增长率不断减小(如图5);增长速率先增大后减小(如图6)。
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