負荷量(Carry Capacity)

負荷量(Carry Capacity)
桃園縣立幸福國中生物科陳美如老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

在生物學上，「負荷量」意指某一特定物種，在一特定生態環境中所能維持的最大個體數量。

生態環境中，生物族群不會無止境的增加。一個生態環境對該種生物族群的負荷量，受到許多因子的影響，諸如：食物獲得、引水供給、棲地條件、環境中生物互動與其他因子，如人類族群還受到衛生、醫療條件，乃至於特定機構的影響。

環境因子可能導致生物族群的正成長，也可能導致生物族群的負成長，所以說，環境對生物的負荷量有一定的條件，前提是沒有對環境與生物有明顯不利的因素存在。

當生物族群大小低於負荷量，生物族群通常呈現正成長；高於負荷量，呈現負成長；當族群大小抵達負荷量時，則呈現零成長。族群與環境之間會維持一個動態平衡，那些促使族群維持平衡的種種因子，稱為調節因子(regulating factor)，所有的調節因子都與個體密度有關，且傾向於維持族群在平衡狀態，而不致於有明顯的上下波動。

生物族群的出生率與死亡率與族群密度有密切的關係，當族群密度增加，出生率即下降，死亡率上升；反之，當族群密度降低，出生率上升，而死亡率下降；當生物族群大小等於環境的負荷量，出生率等於死亡率。除了出生率與死亡率，族群密度同時也受到其他因子的影響，如：遷移、生存資源競爭的強度、捕食者壓力的高低、寄生蟲、其他病原體、生物的代謝廢物…等，都會影響到族群的大小。如：14世紀流行的黑死病-腺鼠疫(Bubonic plaque)即造成2500萬人死亡，使歐洲人口驟減1/4。

環境對每一種生物的負荷量都有所不同，更因為環境因子本身的變動，使負荷量也呈現變動的狀態。  在大自然中，有些影響族群大小的因素與族群密度是無關的：有些自然因素如極端氣候(閃電、大雷雨、大洪水、暴風雪)、海嘯會改變族群大小，如：2004年印尼大海嘯在瞬間帶走了25萬人，2010年海地大地震也奪走了數十萬人的生命；有些人為因素也極度影響生物的族群大小，如殺蟲劑等化學毒素的使用、棲地的破壞、外來種的引入…。對負荷量的分析與預測，經常不適用於人類族群，因為有些因素是人為造成的突發因素，如：戰爭、文化、經濟、政治…等等因素。

關於負荷量，一個著名的例子是復活島，起初到達這個島嶼的人數不到200人，當時整個島嶼被森林覆蓋，充滿各種食物。1722年雅各.布羅赫芬(Jacob Roggeveen)訪問復活島時，描述當時有居民約2000到3000人，土壤肥沃、氣候合宜，整個鄉間種植各種農作物。半個世紀以後，島嶼變成了一個土壤貧瘠、大半土地不能耕種的地方，最後終致生態崩解。

原因有很多：可能是人口過多、疾病傳染、社會動盪、外來種入侵…等等，到了1877年，復活島只剩111個居民。這個駭人聽聞的案例，是否引發我們做許多思考？一個生態系有多大的負荷量？生物多樣性的維護是否關係人類的生存？我們人類的命運是否聯於大自然的命運？大自然的負荷量恐怕需要我們做更多的關切。

參考資料:
1.http://en.wikipedia.org/wiki/Carrying_capacity
2.http://en.wikipedia.org/wiki/Regulating_factor
3.http://www.eoearth.org/article/Carrying_capacity