对种群数量变化中重要参数λ值的解读
2018-08-07宋立伟
生物学教学 2018年2期
关键词:教材
刘 莉 宋立伟
(黑龙江省大庆实验中学 163000)
在人教版高中生物学教材必修3第4章中讲述了种群数量变化的三种模型,由此引出数学模型的构建方法。“J”型增长的模型假设为:在食物空间条件充裕、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,所以t年后种群数量Nt=N0λt。由此可以看出,λ值是前后两段时间之间种群数量的倍数,即λ=Nt/Nt-1。λ值的大小能反应种群数量的变化趋势,也与种群的增长率有密切关系。
1 λ值与增长率的关系
增长率是指单位数量的个体在单位时间内新增加的个体数,即增长率=新增加个体数/初始数量×100%。通过比较增长率的计算公式和λ值的计算公式可以看出,λ≠增长率。虽然两者没有相等的关系,但由以下推导过程可看出两者关联。
增长率=新增加个体数/初始数量×100%=(Nt-Nt-1)/Nt-1×100%=(Nt-1λ-Nt-1)/Nt-1×100%=(λ-1)×100%。
2 λ值与种群数量变化的关系
在“J”型增长曲线中,种群数量每年以一定的倍数增长,可知λ是一个不变的数值。因为增长率=λ-1,所以在“J”型增长曲线中,增长率也是固定不变且大于0的数值,同时也说明λ值是一个大于1且不变的数值。
对于“S”型增长曲线,部分学生误认为其不存在λ,理由是教材中没有提到λ值的问题。事实上,“S”型增长模型的假设中提到:自然界的资源空间总是有限的,当种群密度不断增大时,生存斗争加剧,使种群的出生率不断下降,死亡率不断提升,最终种群数量维持在K值左右稳定(在此处教材已经提示了“S”型增长的λ值问题)。……
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