第二节　生物竞争使生物量增大

为了生存而竞争小生境，这是生物进化的一般规律，其结果是消除了有缺陷的基因。最健康与最适应的基因接管了大地，最脆弱与不适应的基因退出了进化的历史舞台。结果是被支持的生物在一定面积上增加到最大限度；每个健康的成员为了自己的存活，也只不过维持自己的小生境就够了。然而这些最小的生态环境却有可能繁殖最大的生态圈的物种。

（1）同一物种的群体压力的定性分析

实验证明：包括人群在内的每个动物都要求它所消耗的能量，以维持它的生理结构与功能，并尽可能使其内部的热力学秩序处于最佳状态。一个动物为了摄取所需要的能量，必须增加它赖以为生的土地规模；这就有可能削减邻居的领土，而造成一种压力。当一个生态系统的压力处处相同时，该系统就处于平衡状态。如果群体中的压力产生了梯度，则将引起物种的迁移，直到所有的梯度消失为止。由于物种群体通过自然繁殖而增加，所以在一定的总面积内的每一个体的面积将收缩到最小，而总面积上的群体量扩充到最大。

为了说明这一现象，可以想到地铁车箱中乘客的情况。在一个人多的车站上，一大群乘客挤进车箱，车门口挤满了人，压力很大。当火车开动后，过了一会，乘客向空隙处移动，形成一个压力梯度使全车群体密度及压力有所均匀。至第二站，下去一些人，又挤上一群人；这样的过程又重复了。最后，如果车箱挤满了人，而不能再增加乘客的数目，这就达到了最大的生物量。

（2）关于群体压力的定量描述。

原始人的群体为了维持领土，必须随时观察领土边界，以防意外的侵犯。设想原始人巡逻边界，可以得到一个非常普遍的答案。领土属主为了防止土地被侵占，所种农作物被掠夺，必须经常视察边界。巡视次数愈多，被盗的可能性就愈少。假设群体的领域边界长度为L，巡逻平均速度为V，则视察边界一周所需要的时间为t＝L／V。又设一天用于巡逻的总时间为t₁，则每天视察边界的次数为

考虑到领域周长正比于领土面积A的平方根，即L∝或L²＝CA，这里C为常数，则

每天巡逻边界的次数越多，表明外界对群体的压力越大。压力的概念是按单位面积来说的。因此我们取巡逻次数的平方作为群体压力的测度p，于是

式中的t₁V表示次数与周长之积，常数C根据情况选择。这里的p没有物理学上的压力单位，是一个无量纲量。它与理想气体定律极为相似（见1993年Sears的物理学）。这是把生态学中的问题借用物理学的方法进行研究，肯定是一个有益的尝试。

看来当t₁V固定时，领土规模越大，则压力越小；当A固定时，巡逻次数越多或巡逻速度越大，则压力越强。当然压力还应与固定面积上群体总数有关。这些定量分析，对于研究原始人类为了生存而维护领域的情况，是适用的；对于研究今天的人类社会，在一定的程度上也是有参考价值的，例如很多国家都有边防部队，又有航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、潜水艇，更有人造卫星监视站及大型轰炸机，其目的无非是为了维护国家安全与领土完整。今天立国的要素仍然是强调土地、人民、主权；种族之间仍有岐视；人类各种族的智力、文明、文化程度仍有很大的差异。如何以先进带后进，逐渐缩小这些差异；消除残暴与掠夺，达到平等如一的水平，这是一个非常重要的问题。