劉勝國
[摘要]對高中生物學(xué)教材中種群存活曲線的縱坐標(biāo)、類型、變化、實用意義等內(nèi)容進(jìn)行分析并做適當(dāng)?shù)耐卣购脱a(bǔ)充,為高中生物教師的教學(xué)提供參考。
[關(guān)鍵詞]種群存活曲線;縱坐標(biāo);類型;變化;實用意義
[中圖分類號]
G633.91
[文獻(xiàn)標(biāo)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(wěn)態(tài)與環(huán)境》第四章第一節(jié)的內(nèi)容,該部分內(nèi)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(biāo)、類型,動物進(jìn)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(jìn)行分析并做適當(dāng)?shù)耐卣购脱a(bǔ)充。
一、種群存活曲線的縱坐標(biāo)
種群存活曲線的縱坐標(biāo)是存活數(shù)量的對數(shù)值,但也有一些學(xué)者沒有對存活數(shù)量進(jìn)行對數(shù)轉(zhuǎn)換而直接從種群的存活數(shù)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(dāng)?shù)?,因為?jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)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(jīng)過一段時間,種群死亡一半數(shù)量的個體,各階段減失的絕對數(shù)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(biāo)要采用存活數(shù)量的對數(shù)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)個體都能活到種群的平均生理壽命,在到達(dá)平均壽命后,短期內(nèi)幾乎全部死亡。人類、大型哺乳動物、飼養(yǎng)的寵物(這類生物在幼年期間能夠得到良好的親代關(guān)懷或照顧,幼年期間死亡率較低)和栽培的稻麥瓜果等農(nóng)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(wěn)定。牡蠣等貝類、蛙類、海洋魚類、海產(chǎn)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(tài)昆蟲的生活史中,各個階段的死亡率差別很大,出現(xiàn)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(xiàn)三個死亡高峰。有些學(xué)者把這種曲線稱為第四種類型的存活曲線[2]。
三、動物進(jìn)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(huán)境和進(jìn)化對策把生物分成r-對策者和K-對策者。他們認(rèn)為環(huán)境是一個連續(xù)的譜系。它的一端是氣候穩(wěn)定的、天災(zāi)很少的系統(tǒng),例如熱帶雨林就屬于這種情況。在這類環(huán)境中,動物種群數(shù)量達(dá)到或接近環(huán)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(wěn)定、天災(zāi)多的地方,如寒帶或干旱地區(qū),種群密度處于K值以下的增長段,種群常常經(jīng)受擴(kuò)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(chǔ)上,進(jìn)一步研究了生物的生態(tài)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(rèn)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(xué)》中提到,就大的順序而言,動物在進(jìn)化過程中從海洋進(jìn)入內(nèi)陸水域,再進(jìn)到陸地時,意味著進(jìn)入對子代更困難、營養(yǎng)更相對貧乏,同時也是天敵威脅的危險性減少的環(huán)境。因此,動物的產(chǎn)子數(shù)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(jìn)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(huán)境的適應(yīng)關(guān)系。種群存活曲線以環(huán)境條件和對有限資源的競爭為轉(zhuǎn)移。例如人類的存活曲線因營養(yǎng)、醫(yī)療條件不同有很大的變化。如果環(huán)境變得合適,種群死亡率將變得很低,種群數(shù)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(jìn)行干預(yù),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(jìn)行精心保護(hù),在害蟲的最佳防治時間內(nèi)進(jìn)行防治,等等,就可以較為有效地控制種群數(shù)量,以便造福人類。
[參考文獻(xiàn)]
[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(xué)報,2000(2):142-145.
[2]孫儒泳.動物生態(tài)學(xué)原理[M].3版.北京:北京師范大學(xué)出版社.2001.
(責(zé)任編輯 黃春香)