族群（Population）

Posted on 2014/08/30 in 生命科學, 生態學原理, 生態與演化 with 沒有迴響 9,833 views

族群（Population）
國立臺灣大學森林學系王家玲學士

生命層譜（biological spectrum）由小至大為：基因－細胞－器官－生物體－族群－社會。這生命層譜中，從生物體開始，到族群、社會，即屬於生態學研究的範圍。在生態學上，族群（population）是指生活在某一特定區域中的同種生物之集合。也可更簡單的定義為：同一分類系統之生物體的集合。所謂的同一分類系統，在生態學上通常指同種（species）而言。因此也可定義為屬於同一「種」的許多個體的集合，形成族群。

但因地理環境的限制，在隔離（isolation）的情況下，某一地點能夠互相交配之生物體群，稱為局部地域族群（local population）。族群會比單獨的生物體更具演化上的意義，因族群中的個體之間基因能互相交流，使族群的遺傳特性留存。而有性生殖能使基因重組，以適應環境變化。透過天擇（natural selection）的作用，在不同環境下，局部地域族群可能產生微小差異，像是不同顏色的花朵或葉片，便稱為生態品種。廣泛分布的植物，常由許多生態品種組成，若環境呈連續性的梯次變化，而隔離作用又不顯著時，則生態品種亦呈現逐漸的分化。這種連續的族群變化，稱為生態序列（ecocline）。

除了與環境的影響之外，任何族群必須與其他族群共存，組成生物社會，才能長久維持下去。例如植物雖可自製養分存活，但授粉經常依賴昆蟲完成，植物死後也須藉由微生物的分解作用將養分歸還土壤，才能重新為下一代吸收。族群的大小，會受到環境中的物理因子，例如：溫度、陽光、水分及土壤等影響。而生物之間爭奪食物、空間或其他生存所需的物質等交互作用，也會使得族群的大小產生變化。因此，族群的大小會因為物種的關係，呈現不同方式的成長模式，將族群中個體的數量（縱軸）與時間（橫軸）做成圖形來看，族群成長型大致可分為兩類：J形成長（J-shaped growth form或指數式成長exponential growth）與S形成長（S-shaped growth form或邏輯成長logistic growth）。

圖一、J形成長（作者自繪）

J形成長的族群，在具有豐富資源的情況下大量繁殖，使族群數量呈現指數式的增加，一直到資源不堪負荷或是遇到環境驟變的瓶頸（限制因子）而大量死亡，使族群數量又大幅下降。此種成長模式以數據圖看來像是英文字母的J，因此稱為J形成長。例如昆蟲類，常見的蚊子、蟑螂，在春天時開始大量繁殖，族群數量呈指數式增加，但到了冬天，大部分的成體無法存活而死亡，而由卵鞘的型式或是少部分個體保留擔負族群續存的使命（圖一）。

圖二、S形成長（作者自繪）

在豐富資源的環境下，個體數量大幅增加，呈現指數型成長，但在資源有限的情形下，個體數量的增加便會開始趨緩（自體限制或自體擁擠），在數據圖上看來像是英文字母的S，因此稱為S形成長。像某些鳥類或其他較高等動物的繁衍，從一處遷徙到另一處資源豐富的地方時，一開始族群的個體數量會呈現指數型成長，但在資源有限的情形下，族群的大小呈現緩慢的成長或是達到平衡（圖二）。

參考文獻：