種群在資源有限環(huán)境中的邏輯斯蒂增長

生態(tài)學(xué)實驗報告7種群在資源有限環(huán)境中的邏輯斯蒂增長姓名:學(xué)號:時間:實驗原理種群在資源有限環(huán)境中的數(shù)量增長不是無限的。當(dāng)種群在一個資源有限的空間中增長時，隨著密度的上升，對有限空間資源和其他生活必須條件的種內(nèi)競爭也將加劇，必然影響到種群的出生率和存活率，從而降低了種群的實際增長率，直至種群停止生長，甚至使種群數(shù)量下降。這種增長符合邏輯斯蒂增長。NN其中：N:種群個體數(shù)，r:種群瞬時增長率，t:時間，K：環(huán)境容納量二、 實驗設(shè)計將適量草履蟲放在資源有限的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)一段時間，每天定時檢測草履蟲數(shù)量變化，探究草履蟲在資源有限環(huán)境中是否符合邏輯斯蒂增長三、 實驗步驟1、 準(zhǔn)備草履蟲原液從湖泊或水渠中采集草履蟲。制備出草履蟲原液（老師已經(jīng)備好）2、 確定培養(yǎng)液中草履蟲種群的初始密度（1） 用50ul移液槍取50ul草履蟲原液于凹玻片上，當(dāng)在實體鏡下看到有游動的草履蟲時，再用滴管取一滴固定液于凹玻片上殺死草履蟲，在實體鏡下進(jìn)行草履蟲計數(shù)。（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錐形瓶中。結(jié)果計算，用移液槍取適量的草履蟲原液放入培養(yǎng)液中，使培養(yǎng)液中草履蟲的個數(shù)在250-300個。此時培養(yǎng)液中的草履蟲的密度即為初始種群密度。共制備4瓶草履蟲樣液。（4） 將上述4瓶樣液做好標(biāo)記，兩瓶一組，分別放入20°C和30°C的恒溫箱中培養(yǎng)。3、 定期檢測和記錄在試驗后的十天內(nèi)，每天下午五點到六點期間對培養(yǎng)液中的草履蟲密度進(jìn)行檢測，每瓶取樣計數(shù)4次，取平均值。4、 環(huán)境容納量K值的確定將10天中得到的草履蟲種群大小的數(shù)據(jù)，標(biāo)定在以時間為橫坐標(biāo)、草履蟲數(shù)為縱坐標(biāo)的平面坐標(biāo)系中，從得到的散點圖中不僅可以看出草履蟲種群大小隨時間的變化規(guī)律，還可以得到此環(huán)境下可以容納草履蟲的最大環(huán)境容納量K。通常從平衡點以后，選取最大的一個N，以防止在計算ln（K-N/N）的過程中真數(shù)出現(xiàn)負(fù)值。四、 實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)種群初始值N0：276

表一 30°C草履蟲種群動態(tài)觀測記錄表(k=26500)培養(yǎng)天數(shù)草履蟲樣本平均實測值草履蟲種群估算值N(K-N)/Nln[(K-N)/N]logistic方程理論值1880002.310.847048214140000.89-0.1214560316200000.33-1.1121370425250000.06-2.824766526260000.02-3.925980620200000.33-1.1126342718180000.47-0.7626447820200000.33-1.1126484921210000.26-1.35264851020200000.33-1.1126499(由上述擬合曲線得：a=2.23 r=1.216)day.理論N.實際N培養(yǎng)天數(shù)草履蟲樣本平均實測值草履蟲種群估算值N(K-N)/Nln[(K-N)/N]logistic方程理論值1330007.502.016042440005.381.6835563660003.251.1871634580002.190.7812378510140000.8-0.2217708611190000.34-1.0821610725250000.02-3.9123698823230000.11-2.2124757919190000.34-1.08252471024200000.28-1.2725373圖二1ln（K-N/N）-t擬合曲線（選取前七天數(shù)據(jù)）（由上述擬合曲線得：a=3.58 r=0.88）圖三20°C與30°C草履蟲增長曲線對比五、結(jié)果分析1、 20攝氏度和30攝氏度的草履蟲實際增長曲線趨勢基本接近理論曲線，且大致呈S型增長，但是與理論曲線相比，實際曲線沒有相對平穩(wěn)的階段，猜測隨著草履蟲數(shù)量的增長，錐形瓶內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)有限，但是有害物質(zhì)增加，所以當(dāng)草履蟲種群數(shù)量在到達(dá)一個峰值后逐漸會下降。2、 溫度會影響r和k值。首先，從數(shù)值上可以直觀的看出，30攝氏度時的r和k值均大于20攝氏度；此外，通過對比圖三中20攝氏度和30攝氏度時草履蟲的種群數(shù)量增長曲線可知，30攝氏度時草履蟲數(shù)量增長曲線斜率更大，峰值更高，說明30攝氏度時的草履蟲的環(huán)境容納量大于20攝氏度時的環(huán)境容納量，且30攝氏度時草履蟲增長速度也更快。3、 Logisticmodel中r代表種群的瞬時增長率，k代表環(huán)境容納量4、 實驗誤差分析：1） 草履蟲計數(shù)有誤差。由于10天里的計數(shù)人員不同，計數(shù)方法可能存在差異，造成草履蟲的數(shù)量統(tǒng)計存在誤差。