動物種群的學(xué)習(xí)教案

動物種群的學(xué)習(xí)教案第1頁/共21頁二、實驗原理由于資源限制，種群在有限環(huán)境中的增長不是無限的，有一個上限，稱為環(huán)境容納量，記為K。當(dāng)種群在一個資源有限的空間中增長時，隨著種群密度的上升，對有限空間資源合其他生活必需條件的種內(nèi)競爭也將加劇，必然影響到種群的出生率合存活率，直至種群停止增長，甚至使種群數(shù)量下降。設(shè)種群瞬時增長率是種群數(shù)量的線性函數(shù)，當(dāng)種群數(shù)量接近于K時，則瞬時增長率r’愈小。N=0時，瞬時增長率r’=rm；N=K時，種群停止增長，即r’=0。

r’=r（1-N/K）。第2頁/共21頁第3頁/共21頁

種群在有限環(huán)境下的增長曲線是S型的，用以下公式描述：

dN/dt=rmN(1-N/K);式中：

dN/dt-----種群在單位時間內(nèi)的增長率；

N－種群大??；t－時間；rm－種群的內(nèi)稟增長率；

K－環(huán)境容納量；模型的假設(shè)條件第4頁/共21頁Logistic模型的積分式：

N＝K/(1+ea-rt);a-為常數(shù)；e-自然對數(shù)的底。第5頁/共21頁參數(shù)r、k、a未知，根據(jù)實驗調(diào)查數(shù)據(jù)求值。常用三點法，其原理是：在實驗調(diào)查數(shù)據(jù)中，選定三個點（N1，t1）、（N2，t2）,（N1，t1）,且滿足t2-t1=t3-t2，則求K：求得K后，由(K-N)/N=ea-rt，令y=ln[(K-N)/N]，進行一元回歸y=a-rt，可得a、r。第6頁/共21頁三、實驗器材和實驗生物實驗器材：光照培養(yǎng)箱、實體顯微鏡、1000ml燒杯、100ml量筒、移液管（0.1ml，5ml）、洗耳球、普通天平、魯哥氏固定液、50ml燒杯、紗布、橡皮筋、標(biāo)記筆、細(xì)胞計數(shù)器等。實驗生物：大型蚤、草履蟲、小球藻第7頁/共21頁四、方法與步驟1.實驗動物的培養(yǎng)淡水水蚤，從湖泊或池塘采集。2.制備水蚤培養(yǎng)液收集解剖魚血水，以用作培養(yǎng)液。3.接種水蚤：每個50ml的燒杯里接種2～3只水蚤，此數(shù)量為第一天種群數(shù)量的基數(shù)。4.用紗布合橡皮筋將50ml實驗燒杯罩好，并做好本組標(biāo)記，放置在25℃的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。方法一（本次實驗的方法）：第8頁/共21頁5.定期檢測和記錄：實驗在開始后7天內(nèi)，每天定時對培養(yǎng)液中的水蚤密度進行檢測，因水蚤個體較大，實驗早期可肉眼計數(shù)，后期密度增大，小心搖勻培養(yǎng)液，迅速取1ml的培養(yǎng)液，用魯哥氏液殺死水蚤，肉眼或鏡檢，計數(shù)其中水蚤密度，重復(fù)三次，取平均數(shù)，然后推算整個燒杯的水蚤密度，計為當(dāng)天的種群數(shù)量。第9頁/共21頁第10頁/共21頁1．準(zhǔn)備草履蟲原液從湖泊或水渠中采集草履蟲。2．制備草履蟲培養(yǎng)液（1）稱取干稻草（也可選用小麥、麩皮，取小麥5～10g左右，直接放入1000ml水中，放在18～20℃的恒溫箱中浸泡2～3d，經(jīng)過濾即可備用）5g，剪成3～4cm長的小段。（2）在1000mL燒杯中加水800mL，用紗布包裹好干稻草，放入水中煮沸10分鐘，直至煎出液呈淡黃色。或者根據(jù)學(xué)生的人數(shù)多少制備一定量的稻草培養(yǎng)液。方法二：第11頁/共21頁（3）將稻草煎出液置于室溫下冷卻后，經(jīng)過過濾，即可作為草履蟲培養(yǎng)液備用。3．確定培養(yǎng)液中草履蟲種群的初始密度（1）用0.1mL移液管吸取0.1mL草履蟲原液于凹玻片上，當(dāng)在實體顯微鏡下看到有游動的草履蟲時，再用滴管取一小滴魯哥氏固定液于凹玻片上殺死草履蟲，在實體顯微鏡下進行草履蟲計數(shù)。第12頁/共21頁（2）按上述方法重復(fù)取樣4次，對4次計數(shù)的草履蟲數(shù)求平均值，并推算出草履蟲原液中的種群密度。（3）取冷卻后的草履蟲培養(yǎng)液50mL，置于50mL燒杯中。經(jīng)過計算，用移液管吸取適量的草履蟲原液放入培養(yǎng)液中，使培養(yǎng)液中草履蟲的密度在5～10只/mL左右。此時培養(yǎng)液中的草履蟲密度即為初始種群密度。（4）用紗布和橡皮筋將實驗用的燒杯罩好，并做好本組標(biāo)記，放置在20℃（誤差不超過2℃）的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。第13頁/共21頁6.將每天的觀測數(shù)據(jù)記錄在下列表格中：水蚤種群動態(tài)觀測記錄表培養(yǎng)天數(shù)水蚤樣本平均實測值/（只·mL-1）水蚤種群估算值N(K-N)/NLn[(K-N)/N]Ｌogistic方程理論值12345678910第14頁/共21頁7.觀察種群增長時間達到平衡狀態(tài)為止，把每天的觀測的數(shù)據(jù)在座標(biāo)紙上描點，求出K值。求K值的方法有：1）目測法：由座標(biāo)上的點，可看出種群增長的總趨勢，估計漸近線大約在什么范圍，確定K值；2）以平均數(shù)求K值，由坐標(biāo)上的點，達到平衡點開始的一天與以后幾天觀測數(shù)據(jù)之和而得到平均值K；3）用三點法：公式：式中：N1、N2、N3－－分別為時間間隔基本相等的三個種群數(shù)量，（要求時間間隔盡量大一些）第15頁/共21頁8.瞬時增長率r的確定：可用回歸方法確定。將積分式變形為：

(K-N)/N=ea-rt

,取對數(shù)，得：第16頁/共21頁第17頁/共21頁第18頁/共21頁