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周限增長率

鎖定
周限增長率(finite rate of increase),指在種羣不受資源限制的情況下,種羣內平均每一個個體能產生的後代數,用於與密度無關的種羣增長模型又稱種羣的無限增長模型。
中文名
周限增長率
外文名
finite rate of increase
作    用
推算較長時間種羣增長情況
定    義
一定時間期限內的總增長率
領    域
生態學

周限增長率特點

“周限增長率”是表示的是種羣數量在一年開始和結束時的比率。好象存款數和一年後本利和之比。種羣增長率是隨時間變化的,因此瞬時增長率只能表示在此時的增長趨勢,而週期增長率則可用以推算較長時間種羣增長情況。選定的時間期限可以是一年、一個繁殖世代等等。人口預測常以年為期限,如説“我國人口2‰增長率”,週期增長率即為1.002,按此比例可測算將來任何年代人口總數。如果以r表示瞬時增長率,以λ表示周限增長率,兩者的關係為:λ=er,或r=1nλ。λ>1時,種羣將增長,λ=1時種羣穩定,0<λ<1時種羣下降,λ=0時種羣將在一代時間中滅亡。

周限增長率結論

1. 不論連續還是不連續的增長都能計算增長率,但只有連續增長的情況下才能計算增長速率(即瞬時增長量)。可以計算;比如一年或一小時,故不論連續還是不連續增長的種羣,增長率均但增長速率涉及極限、導數,種羣連續增長是可以求導數的必要條件,故不連續增長的種羣(如某一年生植物的J型增長)就沒有增長速率可言。
2.不能認為種羣增長速率等於種羣增長率與種羣數量的乘積。
以世代連續的J型增長模型為例,dN/dt=r N,變式後r=(dN/dt)/N,一般認為dN/dt是種羣的增長速率即種羣的瞬時增長量,則r為種羣的每員瞬時增長量。當然,包括人教版必修三的教師用書在內的一些書上,也把dN/dt説成是種羣增長率(應該是把單位時間內種羣數的增加量當做了增長率),若如此,則稱r是每員增長率就不足為奇了。可見,不能只從字面意思簡單地認為大學教材及教參中所説的“種羣的每員增長率r”和高中內容所講的“種羣增長率”是一回事。
3.世代連續的J型增長模型中周限增長率、每員增長率之間可以相互轉換

周限增長率周限增長率公式

周限增長率λ=Nt+1/Nt,而每員增長率r是一種瞬時增長率。Nt=N0ertλ,當t=1時,N1=N0er,變形後N1/N0=λ=er ,即r=1nλ。
為何“J”型的每員(瞬時)增長率不變,而“S”型的每員(瞬時)增長率卻在降低?我們可以這樣理解:因為受到環境阻力,每個成員的增殖能力受限制,且隨種羣數量的增加限制越劇烈。每員增長率在降低,但種羣數量還在增長。
既然種羣增長率是先升後降,而種羣增長率=每員增長率×種羣個體數,為何“S”型曲線的每員增長率是不斷減少呢?原因是:剛開始時雖然每員(瞬時)增長率較大,但由於種羣個體的基數太低,它們的積(積羣增長率)不大,隨着個體數的不斷增加,而每員(瞬時)增長率減少不是很快。所以它們的積(種羣增長率)逐漸升高。到一定值時,隨着每員(瞬時)增長率不斷的降低,而種羣個體數後來增加不是很快,因此它們的積(種羣增長率)又逐漸降低。
每員增長率(r)=種羣增長率/N
每年增長率(λ)= 在“J”型增長時,每年增長率λ與每員增長率r存在聯繫。即λ=er(e為自然對數的底,值為2.71828…)。
“J”型增長曲線的幾何斜率表示的是種羣的數量增長率(簡稱“種羣增長率”),而不是“每年增長率”(周限增長率)。兩概念有本質區別,因而“J”型曲線的“每年增長率”不變,這與曲線的斜率是變化的並不矛盾。“S”型增長曲線的種羣增長率先增後減,而“S”型每年增長率是逐漸減緩的。 [1] 
參考資料