如果种群变化的影响随种群越拥挤而越大,它就是密度制约的;如果不论种群大小都会发生,它就是一次性事件。题目常给出曲线图或表格,要求你选择,再用证据说明理由。
这一课承接解释限制因素。两者合起来,就构成种群增长阶段背后的原因。更大的单元是营养循环与种群。
这个概念是怎样一步步建立的?
只问一个问题:如果种群更大,这个影响会更强吗?
- 会: 密度制约。例子有食物或空间的竞争、个体靠得近时更容易传播的疾病,以及猎物多时捕到更多的捕食者。
- 不会: 一次性事件,如洪水、火灾、气旋或污染泄漏。不论种群多拥挤,它都会影响种群。
数据上的检验是受影响的百分比。如果百分比随种群大小上升,原因就是密度制约的。如果百分比大致相同,或者原因明显是外部事件,就不是。
例题详解
一位生物学家记录了不同种群大小的池塘中,因食物短缺而死亡的鱼的百分比。数据是供练习的虚构数据。
| 种群数量 | 200 | 800 | 1600 |
|---|---|---|---|
| 因食物短缺死亡的鱼(%) | 10 | 25 | 50 |
问题: 计算每个池塘中死亡的数量,并解释食物短缺是否是密度制约的。
第一步,数量: 200 × 10% = 20。800 × 25% = 200。1600 × 50% = 800。
第二步,比较: 种群增加到 8 倍(200 到 1600),但死亡数增加到 40 倍(20 到 800)。百分比从 10% 升到 50%,说明影响随拥挤而增强。
第三步,结论: 食物短缺是密度制约的。更多的鱼争夺同样的食物,所以更大比例的鱼得不到食物。
现在比较第二个池塘,五年来的数量是 500、500、100、160 和 300。第 3 年的洪水杀死了大部分鱼。
第四步,事件: 从 500 到 100 下降了 400,也就是 400 ÷ 500 × 100 = 80%。这是洪水造成的,与拥挤程度无关。
第五步,恢复: 种群之后升到 160 和 300。幸存者每只得到更多食物并繁殖,所以数量恢复。
要留意什么错误?
错误答案: “种群急剧下降,所以一定是竞争。”
急剧下降并不是足够的证据。竞争通常随数量上升而逐渐加强。如果是突然暴跌,有明确的事件,之后又恢复,用事件来解释更合理。
改正: “种群在一年内下降 80%,与洪水吻合。这是一次性事件,不是密度制约。之后数量回升,因为幸存者得到更多食物。”
让原因与变化的时间和幅度相匹配。
自我检测
1. 在拥挤的鱼塘里传播得更快的真菌病,是密度制约还是一次性事件?
查看答案
密度制约。 种群越拥挤,它的影响越强。
2. 一个 1200 的种群在火灾后降到 300。计算下降的百分比。
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下降 = 1200 − 300 = 900。900 ÷ 1200 × 100 = 75%。
3. 为什么小种群可能被偶然事件重创?(概率树与计数板这类工具可以帮你练习概率推理。)
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个体很少,意味着一次偶然的损失就可能带走群体的大部分甚至全部,所以随机事件更重要。
下一步
在综合练习题组中把五课结合起来。之后,人类对生态系统的影响会把同样的概念用在污染和栖息地变化上。
如果你不确定自己写的原因和数据是否相符,生物线上一对一补习的老师可以直接看你的答案并给出反馈。