劉勝國


[摘要]對高中生物學教材中種群存活曲線的縱坐標、類型、變化、實用意義等內容進行分析并做適當的拓展和補充,為高中生物教師的教學提供參考。
[關鍵詞]種群存活曲線;縱坐標;類型;變化;實用意義
[中圖分類號]
G633.91
[文獻標識碼] A
[文章編號] 1674-6058(2020)17-0079-02
“種群存活曲線”是浙科版高中生物必修3《穩態與環境》第四章第一節的內容,該部分內容簡單介紹了種群存活曲線的概念、類型等。本文著重對種群存活曲線的縱坐標、類型,動物進化過程中種群存活曲線的變化情況以及種群存活曲線的實用意義進行分析并做適當的拓展和補充。
一、種群存活曲線的縱坐標
種群存活曲線的縱坐標是存活數量的對數值,但也有一些學者沒有對存活數量進行對數轉換而直接從種群的存活數量曲線上判別該種群的存活曲線類型,這種處理方式是不恰當的,因為經對數轉換后的曲線特征與原來的曲線特征差異很大[1]。圖1是一個典型的例子,即每經過一段時間,種群死亡一半數量的個體,各階段減失的絕對數值有很大差別,但其減失率是相等的。由此可見,繪制種群存活曲線時,縱坐標要采用存活數量的對數值,因為研究種群死亡情況更有價值的不是存活的絕對個體數值的變化,而是平均每個個體的改變率。
二、種群存活曲線的類型
種群存活曲線通常分為三種類型:A型、B型和C型。現實生活中的種群不會有完全這樣典型的存活曲線,但可表現出接近于某種類型或中間類型。
A型:凸型存活曲線(如圖2A線)。絕大多數個體都能活到種群的平均生理壽命,在到達平均壽命后,短期內幾乎全部死亡。人類、大型哺乳動物、飼養的寵物(這類生物在幼年期間能夠得到良好的親代關懷或照顧,幼年期間死亡率較低)和栽培的稻麥瓜果等農作物的存活曲線都十分接近這一類型。
B型:對角線型存活曲線(如圖2B線)。種群各年齡段具有相同的死亡率。許多鳥類、水螅以及小型哺乳動物的存活曲線接近于此類型。
C型:凹型存活曲線(如圖2C線)。種群低齡段死亡率極高,但一旦過了危險期,死亡率就變得很低而且穩定。牡蠣等貝類、蛙類、海洋魚類、海產無脊椎動物和寄生蟲的存活曲線都接近于這一類型。
在全變態昆蟲的生活史中,各個階段的死亡率差別很大,出現類似于圖2中B1的階梯形存活曲線,這反映它們的生活周期中存在幾個危險的時期。例如,菜白粉蝶的存活曲線,從卵到1齡幼蟲,從末齡幼蟲到蛹和成蟲末期,出現三個死亡高峰。有些學者把這種曲線稱為第四種類型的存活曲線[2]。
三、動物進化過程中種群存活曲線的變化
麥克阿瑟和威爾遜按柄息環境和進化對策把生物分成r-對策者和K-對策者。他們認為環境是一個連續的譜系。它的一端是氣候穩定的、天災很少的系統,例如熱帶雨林就屬于這種情況。在這類環境中,動物種群數量達到或接近環境容納量(K值)的水平,此類生物稱為K-對策者;另一端是氣候不穩定、天災多的地方,如寒帶或干旱地區,種群密度處于K值以下的增長段,種群常常經受擴展增大,是高增長率(r)的,這類生物稱為r-對策者。皮恩克在麥克阿瑟和威爾遜的基礎上,進一步研究了生物的生態對策,并且比較了K-對策生物和r-對策生物的存活曲線,他認為K-對策生物的存活曲線屬于A、B型,幼體存活率較高,r-對策生物的存活曲線屬于C型,幼體存活率很低。
伊藤在《比較生物學》中提到,就大的順序而言,動物在進化過程中從海洋進入內陸水域,再進到陸地時,意味著進入對子代更困難、營養更相對貧乏,同時也是天敵威脅的危險性減少的環境。因此,動物的產子數量也按上述順序而減少,從而促使種群存活曲線按C型→B型→A型的順序進化[2]。
四、種群存活曲線的實用意義
種群存活曲線反映了各物種的死亡年齡分布情況,有助于我們了解種群的特征及其與環境的適應關系。種群存活曲線以環境條件和對有限資源的競爭為轉移。例如人類的存活曲線因營養、醫療條件不同有很大的變化。如果環境變得合適,種群死亡率將變得很低,種群數量就會明顯增大。
研究種群存活曲線還可以了解動物種群最容易受到傷害的年齡。如果我們對種群最易受傷害的時段進行干預,比如確定海洋魚類資源的禁捕期并及時禁捕,在瀕危動物存活的危險期對其進行精心保護,在害蟲的最佳防治時間內進行防治,等等,就可以較為有效地控制種群數量,以便造福人類。
[參考文獻]
[l]宛新榮,鐘文勤,王夢軍,等.哺乳動物存活曲線類型的分析方法探討[J].獸類學報,2000(2):142-145.
[2]孫儒泳.動物生態學原理[M].3版.北京:北京師范大學出版社.2001.
(責任編輯 黃春香)