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第三章生物种群 所谓种群（population）是指在一定时间内占据一定特定空间与时间的同一物种的集合体。 种群这一术语来源于人口统计学，其英文population来自拉丁词语根populus，原词义是“人”或“人民”，因此被译为“人口”。台湾、香港或海外的华人也有的将其翻译为“族群”或“繁群”。目前，我国的生物学者已一致将它翻译为种群。 一、种群的基本特征 种群的基本特征是指各类生物种群在正常的生长发育条件下所具有的共同特征，即种群的共性，而个别种群在特定环境条件下所产生的特殊适应特征，不包括在此范围内。种群的基本特征包括种群的空间分布、种群数量和种群的遗传三个方面。 （一）种群的空间分布特征 种群内个体的空间分布方式，称为分布格局（分布类型）。组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或分布，称为种群的内分布型internal distribution pattern ）或简称分布（ dispersion ）。种群的内分布型通常可分为均匀型、随机型和成群型三种类型。 5.种群的内禀增长率与环境容纳量 内禀增长率（rm）：在没有任何环境因素（食物、领地和其他生物）限制的条件下，由种群内在因素决定的最大增值速度称为种群的内禀增长率。有人把内禀增长率叫做生物潜能或生殖潜能。 环境容纳量（K）：在一个生态系统中有限的环境条件下种群所能达到的稳定的最大数量（或最大密度），称为系统对该种群的环境容纳量。 环境容纳量在现实中有重要意义。在一个国家或地区的特定时期内一定资源条件下，人口的承载都有一定的限制。据计算，我国人口的容纳量在7~10亿。对于草原有一个合适的载畜力，放牧量过大会造成草原退化。农场中农作物种植必须合理密植，控制在环境容纳量的水平上。 地球面临挑战 　　人类生存于其中的地球生态系统，其实质也是一个由有限资源构成的有限的环境。人口数量的过度增长以及资源消费不合理的人为拉动，不断挑战全球生态系统的环境容纳量。而资源的不合理利用、环境污染的不断积累、森林砍伐、耕地减少、水土流失、土地荒漠化、生物资源的衰退、海平面上升、酸雨等等，又在不断地压缩全球生态系统的环境容纳量量。这两种矛盾尖锐而剧烈。 　　以我国为例，我们有960万平方公里家园，减去严重水土流失的国土面积367万平方公里（占国土38.2%），再减去彻底荒漠化国土（总面积174万平方公里，沙化面积每年以3436平方公里的速度扩展）和不能维持人类生存的国土（冰川、石山、高寒荒漠等）约300多万平方公里（约占33%），剩下不足300万平方公里（占28.8%），并且主要分布于东部和南部沿海1500公里的狭长地带。这就是现在我们赖以生存的家园。与50年代相比，我国人口增加了一倍半，水土流失和荒漠化土地也各增加了约一倍半，也就是在半个世纪的时间内，我国的人均生存空间已被压缩到原来的1/5。预计2030年我国人口将增加至16亿，人均生存空间将进一步压缩至建国初的1/6以下。加之，由于大规模的人为活动（砍伐森林、破坏植被、修坝引水、城市扩张、工业污染、耕地开发等等）导致地表水热、应力等平衡发生改变，导致地质灾害、气象灾害和生态灾害的高发。总之，我们生存空间的压缩，不仅仅表现在数量上的减少，更表现为其质量上的恶化。 二、种群的增长模型 （一）种群的几何级数增长（geometic growth） 指种群在无限制的环境中生长，不受食物、空间等条件的限制，种群一年只繁殖一代，而其寿命也只有一年，同时种群无年龄结构，彼此隔离的一种增长方式。假如种群开始时有10个雌体，到第二年成为200个（N1），两个世代的比率（即周期增长率）λ=N1/N0=20。 这种现象可以用公式表示：Nt+1=λNt或Nt=N0λt 其中N0为初始种群大小，Nt为时间t时的种群大小 公式两边取对数，即logNt=logN0+tlogλ。如果以种群数量的对数值与时间t作图，得到的是一条斜率为logλ的直线，该种群呈指数式增长。 根据以上模型可以计算世代不相重叠种群的增长情况。λ1时，种群增长，λ1时，种群下降，λ=1时，数量稳定，λ=0时，种群无繁殖现象，且在下一代灭亡。 （二）种群的指数增长（exponential growth） 在无限制环境条件下，除了种群的离散增长外，有些生物可以连续进行繁殖，没有特定的繁殖期，在这种情况下，种群的增长表现为指数形式。 其数学模型为：dN/dt=rN 其解为：Nt=N0ert 其中N为种群数量，e为自然对数的底，r为瞬时增长率（等于瞬时出生率与瞬时死亡率之差），理论上又称内禀增长率，以观测的种群数量与时间t作图，种群增长曲线呈J型，故又称J增长型。 具有 指数增长的种群，其数量变化与r值关系密切，当r0时，