更新时间：作者：小小条
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等无环境阻力的理想条件下，种群的增长率不随种群本身密度而变化，无论是周期增长率λ（即种群在一个周期结束时的数量是周期开始时数量的λ倍），还是瞬时增长率r，都设定为不随密度变化。
Nt = N0λt或 Nt = N0ert
其中：N表示种群大小，t为时间，λ为种群的周限增长率，e是自然对数的底，r是瞬时增长率。
Nt = K / [1 + ((K - N0) / N0) e-rt]
微分形式：dN/dt = rN(1 - N/K)
模型 | 增长率特征 | 数学表达式 |
"J"型增长 | 增长率不随种群密度变化 | λ = er 或 r = ln λ |
"S"型增长 | 增长率随种群密度上升而按比例降低 | 增长率 = r(1 - N/K) |
增长率曲线：（图1为"J"型增长率曲线，图2为"S"型增长率曲线）
模型 | 增长速率公式 | 变化特征 |
"J"型曲线 | dN/dt = rN | 随N值的增大而不断变大，增长速率曲线也是"J"型 |
"S"型曲线 | dN/dt = rN(1 - N/K) | 开始时随N增大而变大，当N达到K/2时，增长速率达到最大值rK/4，之后逐渐下降，当N=K时，增长速率为零 |
当 N = K/2 时，"S"型曲线增长速率最大：
最大增长速率 = r × (K/2) × (1 - (K/2)/K) = rK/4
增长速率曲线：（图3为"J"型增长速率曲线，图4为"S"型增长速率曲线）
N₀的大小不会改变"J"形曲线形状，但会改变"S"型曲线形状：
（1）当N₀非常小时，"S"曲线以拐点(a/r, K/2)为中心对称（其中a = ln(K/N₀ - 1)）
（2）如果N₀较大，例如N₀ = K/2，"S"型曲线的开始期（潜伏期）和加速期将不再出现，只留下减速期和饱和期
这一原理对于农牧业生产、水产品养殖、微生物培养等都具有指导作用。例如，微生物培养中有关接种量的多少、鱼类养殖中鱼苗量的确定等，都是科学选定N₀大小的实践运用
在"S"型曲线增长模型中，有两个非常重要的参数r和K：
r值（内禀增长率）反映了种群的最大增长潜力，即理想条件下的增长率，是决定种群增长速度的一个重要内因。r值大小与生物种群特征及个体生理特点、遗传特性有关，在生产中人们可以通过改变性别比例和年龄组成来改变r的大小。
K值（环境容纳量）是环境条件不受破坏的前提下种群最大容纳量，是决定种群数量和增长速度的重要外因。K值的大小取决于环境最小限制因素及生物对其的适应能力，在生产中人们常常努力增大有益生物种群环境K值，而尽量降低有害生物的环境K值。
参数变化 | 条件 | 对"S"型曲线的影响 |
r值增大 | N₀和K值保持不变 | 曲线向左移动，达到转折点(a/r, K/2)和饱和点所需时间缩短 |
r值减小 | N₀和K值保持不变 | 曲线向右移动，达到转折点和饱和点所需时间延长 |
K值增大 | N₀和r值不变 | 曲线向上且向右移动，种群达到K/2和K值的时间都会延长 |
K值减小 | N₀和r值不变 | 曲线向下且向左移动，种群达到K/2和K值的时间缩短 |
在农牧业生产、资源管理和生态保护中，理解"J"型和"S"型增长模型有助于：
1.合理确定养殖密度和收获时机
2.科学预测种群数量变化趋势
3.制定有效的有害生物防治策略
4.优化资源利用和可持续发展规划
更多生物资料分享，请关注我的微信公众号：吴海生生物工作室
版权声明：本文转载于今日头条，版权归作者所有，如果侵权，请联系本站编辑删除