生长曲线

S形生长曲线的四个阶段

1. 迟滞期：生物体正在适应环境，细胞仍在为分裂做准备，生长缓慢。
2. 指数期（对数期）：条件良好时细胞反复分裂，生长迅速。
3. 稳定期：随着资源受限或抑制生长的因素增加，生长速率放缓并趋于平稳。
4. 死亡期：随着条件变得不利或资源耗尽，种群数量或生长速率下降。

植物生长与动物生长的比较

大多数动物表现出限定性生长：幼年时快速生长，达到成年体型后便停止生长，对应S形曲线的稳定期。许多植物表现出不限定生长：由于分生组织持续活跃，它们不断产生新器官，一生中都能持续增高或增粗，因此单条S形曲线更适合描述一个生长阶段，例如一片叶子或一个生长季，而非整个生命周期。

影响曲线形状的因素

每个阶段的确切形状与长短取决于养分供应、温度、光照与空间等因素。限制其中一个因素会缩短指数期，使稳定期更早到来，因为资源更快变得不足以支持进一步生长。

在封闭系统（如固定体积培养液中的细菌）中生长的种群，比在更开放的自然环境（偶尔会出现新资源）中生长的种群，更可能表现出明显的死亡期。

如何考查

常见题目给出生长曲线图，要求你标出各阶段、指出哪个阶段生长速率最快，或解释为何曲线在稳定期趋于平缓。你也可能被要求比较植物与动物生长曲线的一般形状。

考试风格例题

题目。一名学生在固定体积的营养肉汤中培养细菌群体，并每小时计数一次，持续10小时。

该群体在第一小时内增长非常缓慢，随后在第1至第6小时之间迅速增长，此后增长放缓，从第7小时起种群数量大致保持不变。(a) 说出第1至第6小时之间发生的生长阶段名称。

(b) 解释为何种群增长在第6小时后放缓并趋于恒定。(c) 预测并解释若在第8小时向培养液中加入新鲜营养肉汤，生长曲线会有何变化。

参考答案。(a) 这是指数期（对数期），此时细菌在良好条件下反复分裂。

(b) 该种群进入稳定期，因为固定体积肉汤中的养分变得有限，废物也可能正在积累，因此新细胞产生的速率与细胞死亡的速率大致相等。(c) 加入新鲜营养肉汤会重新启动快速增长，因为限制因素（养分不足）已被消除；曲线会显示种群在新的指数期中再次上升，直到新供应也变得有限后才最终趋于平稳。

练习题

试一试。附近一个农场的肥料流入池塘后，池塘中的藻类种群在数周内迅速增长，随后不久便突然崩溃。

指出这一突然崩溃对应S形生长曲线的哪个阶段，并提出一个可能的原因。

考试提示

重点术语

以下术语有助于说明是什么驱动（或限制）生长曲线的形状：

• 有丝分裂，产生新细胞的细胞分裂方式，负责指数期的生长。
• 分生组织，植物中持续分裂的细胞区域，使许多植物能终生持续生长。
• 木质部，运输支持持续生长所需水分与矿物质的植物组织。
• 韧皮部，把光合作用产生的养分运输到植物生长区域的植物组织。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

植物组织的组织与生长的更多资源