族群成長曲線

族群成長曲線

吳雨哲

生物族群大小的變動

‧生物的族群大小(population size)不斷變動

‧出生率與死亡率決定族群成長率

‧環境因子能夠改變出生率與死亡率

‧個體成長率與體型大小的關係

環境資源影響族群成長

‧資源豐盛

‧資源耗盡

—幾何型成長

—指數型成長

—邏輯型成長

幾何型族群成長模式

‧方程式說明：

‧適用於世代不交疊的族群

‧族群每代的數量以等比級數遞增 N_t=N₀λ^t

(λ-個體在某特定時間間隔內產下的平均子代數)

幾何型族群成長模式

‧實例：小天藍繡球族群之幾何成長曲線

圖片來源—

http://www.greatnorthernnursery.com/piclib2/GNN%20Perennials/Phlox%20Eva%20cullum_1.JPG

指數型族群成長模式

‧方程式說明：

‧適用於世代交疊而連續成長的族群

N_t=N₀e^rt

(e-自然對數的底；r-單位時間內的個體成長率)

dN/dt=rN

(dN/dt-族群量的變化率；N-族群中的個體數)

指數型族群成長模式

‧實例：拓殖中的歐洲赤松

圖片來源—http://165.234.175.12/photos/Gymnosperms/Pinus%20sylvestris%20-%20form.jpg 圖片來源—

http://www.greatnorthernnursery.com/piclib2/GNN%20Perennials/Phlox%20Eva%20cullum_1.JPG

指數型族群成長模式

‧實例：拓殖中的英國灰斑鳩

圖片來源—http://www.xjltp.com/2_huodong/040327/16.jpg

邏輯型族群成長模式

• 族群受到環境限制無法無限的呈指數成長

• 當資源耗盡時族群成長率會減緩最後停止

• 此成長模式形成一個S形的族群成長曲線

• 族群停止成長時的族群量稱為負荷量(K)

邏輯型族群成長模式

• 負荷量(K)表示環境對某一族群所能 容納的最大量

• 當族群到達負荷(K)時，族群中的出 生率等於死亡率

• 族群成長量為零，族群量約為常數

邏輯型族群成長模式

‧方程式說明：

dN/dt=r_mN(1-N/K)

(r_m-理想環境中所能達到的個體增長率 最大值，又稱為內在增長率)

(N-族群量；K-環境負荷量)

(當N/K的比值增加時，族群成長減緩)

邏輯型族群成長模式

• S形的族群成長曲線

邏輯型族群成長模式

‧實例：草履蟲

圖片來源—http://www.jlau.edu.cn/ycx/image/c/c516.jpg

邏輯型族群成長模式

‧實例：巨藤壺

圖片來源—

http://www.natuurwetenschappen.be/common/images/science_actus/patagonia2/diary2/page03Patagonie2_10.jpg

族群數量與個體增長率的關係

‧族群量增加時環境阻力亦增加

體型與個體成長率的關係

‧增長率隨生物體型增加而減小