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种群增长与环境容纳量

如果存在足够的资源,该种群组可能会迅速增长,但在环境有限的情况下,其增长可能会减缓。我们区分增长率和实际增加。

相关实验:种群增长与环境容纳量 →
种群增长与环境容纳量
种群增长与环境容纳量实验场景 →

意义与机制

增长模型假设,人均增长率,表示为 ‘r’,保持不变。 即使人口以相同的速率增长,相同期间的总人口增长量将会更大。

在逻辑模型中,当种群数量接近环境的承载能力 [K],则每单位个体增长率会降低。资源限制以简单地依赖于种群密度来表示。

关系与条件

指数模型为 dN/dt=rN,逻辑斯蒂模型为 dN/dt=rN(1−N/K)。逻辑斯蒂模型中的绝对增长率在 N=K/2 附近最大。

实际的 K 值会因季节、栖息地和世代而异。 模型的 K 值是作为参考,假设环境恒定,它并非永久的最大种群数量。

观察实验中需要注意的事物

在逻辑模型中,随着 N 的增加,每个个体的增长率下降。请根据 N,读取时间曲线和增长率。

这是一个用于封闭群体中连续人口数量的分析公式,其中 r·K 保持恒定。计算出的值可能不是整数。我们忽略了出生和死亡、以及移民和迁出、年龄结构、资源延迟效应以及实际的物种特异性等因素。每个条件下的转换值保持固定,最多绘制 1200 个点。

关键关系与符号

N指数 = N₀eʳᵗ · N = K/[1+(K/N₀−1)e⁻ʳᵗ]

符号及公式中使用的单位
符号含义单位
N个体数个体
r人均净增长率小时⁻¹
K环境容纳量个体

工作实例

哪个 N 具有在逻辑模型中最大的增长率?

dN/dt = rN(1 − N/K) 是一种对 N 曲线的开放式向下二次曲线。其最大值出现在 N = K/2,当 N = K 时,值为 0。

常见误解

  • 当逻辑模型增长速度最快的状态,并非当它完全达到 K。

通过实验探索这个概念

参考文献

OpenStax · 生物学 2版 (英文)