生态学诗话
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逻辑斯蒂增长方程

连续生殖种群继,

有限环境量飞升。

增长难超渐近线,

环境容纳负荷称。

曲线蜿蜒曲形见,

半荷拐点率最丰。

拐点之前正加速,

丰盈以后增减成。

模型种群增长率,

潜大实现两相乘。

沃弗斯特首发现,

马尔萨斯研果撑。

生物增长几何数,

食粮欠丰算术增。

依此方程晓动态,

虫鱼鸟兽谷丰登。

【注释】

逻辑斯蒂增长方程特点:逻辑斯蒂增长方程所配合的曲线称为逻辑斯蒂曲线(logistic curve),因其形状呈“S”型故也常称之为“S”型曲线。总之,逻辑斯蒂曲线是一条向着环境负荷量(K)逼近的“S”型增长曲线。由指数增长模型发展到逻辑斯蒂增长模型,从参数讲,只增加一个K值;从方程式来说,也只增加一个( 1 - N/K)项,但它阐明的实质内容则是生态学中很重要的机制,具体体现在如下四个方面:(1)逻辑斯蒂增长方程所描述的增长曲线呈“S”型。(2)“S”型曲线有一个渐近线,即曲线不超过某个最大值水平,即逻辑斯蒂增长有一最大值——K值,它表示种群的环境容纳量,“S”型曲线接近上渐近线是平滑的,而不是骤然的。(3)“S”型的逻辑斯蒂曲线在N = K /2处有一个拐点,在拐点上dN /dt最大。(4)在到达拐点前,dN /dt随种群增加而上升,称为正加速期;在到达拐点后,dN /dt随种群增加而下降,称为负加速期。即当种群密度上升时,种群能实现的有效增长率逐渐降低,即种群增长具有密度效应,这就是说,在种群密度与增长率之间,存在着反馈机制。一方面,随着时间,密度在不断上升;另一方面,随着密度上升,种群的增长率随之下降。显然,这是一种十分明显的密度制约作用。密度增长对于增长率的下降的抑制效应是按比例的,即每增加一个个体,就产生1/K的影响。因此,种群能实现的增长程度为种群密度本身的函数,即( 1 - N/K)。