動(dòng)物種群的學(xué)習(xí)教案

動(dòng)物種群的學(xué)習(xí)教案第1頁(yè)/共21頁(yè)二、實(shí)驗(yàn)原理由于資源限制，種群在有限環(huán)境中的增長(zhǎng)不是無(wú)限的，有一個(gè)上限，稱(chēng)為環(huán)境容納量，記為K。當(dāng)種群在一個(gè)資源有限的空間中增長(zhǎng)時(shí)，隨著種群密度的上升，對(duì)有限空間資源合其他生活必需條件的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)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(zhǎng)，甚至使種群數(shù)量下降。設(shè)種群瞬時(shí)增長(zhǎng)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(shí)，則瞬時(shí)增長(zhǎng)率r’愈小。N=0時(shí)，瞬時(shí)增長(zhǎng)率r’=rm；N=K時(shí)，種群停止增長(zhǎng)，即r’=0。

r’=r（1-N/K）。第2頁(yè)/共21頁(yè)第3頁(yè)/共21頁(yè)

種群在有限環(huán)境下的增長(zhǎng)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(shí)間內(nèi)的增長(zhǎng)率；

N－種群大小；t－時(shí)間；rm－種群的內(nèi)稟增長(zhǎng)率；

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

N＝K/(1+ea-rt);a-為常數(shù)；e-自然對(duì)數(shù)的底。第5頁(yè)/共21頁(yè)參數(shù)r、k、a未知，根據(jù)實(shí)驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)求值。常用三點(diǎn)法，其原理是：在實(shí)驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)中，選定三個(gè)點(diǎn)（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(jìn)行一元回歸y=a-rt，可得a、r。第6頁(yè)/共21頁(yè)三、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)生物實(shí)驗(yàn)器材：光照培養(yǎng)箱、實(shí)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(jì)數(shù)器等。實(shí)驗(yàn)生物：大型蚤、草履蟲(chóng)、小球藻第7頁(yè)/共21頁(yè)四、方法與步驟1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(yú)血水，以用作培養(yǎng)液。3.接種水蚤：每個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的方法）：第8頁(yè)/共21頁(yè)5.定期檢測(cè)和記錄：實(shí)驗(yàn)在開(kāi)始后7天內(nèi)，每天定時(shí)對(duì)培養(yǎng)液中的水蚤密度進(jìn)行檢測(cè)，因水蚤個(gè)體較大，實(shí)驗(yàn)早期可肉眼計(jì)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(jì)數(shù)其中水蚤密度，重復(fù)三次，取平均數(shù)，然后推算整個(gè)燒杯的水蚤密度，計(jì)為當(dāng)天的種群數(shù)量。第9頁(yè)/共21頁(yè)第10頁(yè)/共21頁(yè)1．準(zhǔn)備草履蟲(chóng)原液從湖泊或水渠中采集草履蟲(chóng)。2．制備草履蟲(chóng)培養(yǎng)液（1）稱(chēng)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(guò)濾即可備用）5g，剪成3～4cm長(zhǎng)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?；蛘吒鶕?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(yè)/共21頁(yè)（3）將稻草煎出液置于室溫下冷卻后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，即可作為草履蟲(chóng)培養(yǎng)液備用。3．確定培養(yǎng)液中草履蟲(chóng)種群的初始密度（1）用0.1mL移液管吸取0.1mL草履蟲(chóng)原液于凹玻片上，當(dāng)在實(shí)體顯微鏡下看到有游動(dòng)的草履蟲(chóng)時(shí)，再用滴管取一小滴魯哥氏固定液于凹玻片上殺死草履蟲(chóng)，在實(shí)體顯微鏡下進(jìn)行草履蟲(chóng)計(jì)數(shù)。第12頁(yè)/共21頁(yè)（2）按上述方法重復(fù)取樣4次，對(duì)4次計(jì)數(shù)的草履蟲(chóng)數(shù)求平均值，并推算出草履蟲(chóng)原液中的種群密度。（3）取冷卻后的草履蟲(chóng)培養(yǎng)液50mL，置于50mL燒杯中。經(jīng)過(guò)計(jì)算，用移液管吸取適量的草履蟲(chóng)原液放入培養(yǎng)液中，使培養(yǎng)液中草履蟲(chóng)的密度在5～10只/mL左右。此時(shí)培養(yǎng)液中的草履蟲(chóng)密度即為初始種群密度。（4）用紗布和橡皮筋將實(shí)驗(yàn)用的燒杯罩好，并做好本組標(biāo)記，放置在20℃（誤差不超過(guò)2℃）的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。第13頁(yè)/共21頁(yè)6.將每天的觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下列表格中：水蚤種群動(dòng)態(tài)觀測(cè)記錄表培養(yǎng)天數(shù)水蚤樣本平均實(shí)測(cè)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(yè)/共21頁(yè)7.觀察種群增長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到平衡狀態(tài)為止，把每天的觀測(cè)的數(shù)據(jù)在座標(biāo)紙上描點(diǎn)，求出K值。求K值的方法有：1）目測(cè)法：由座標(biāo)上的點(diǎn)，可看出種群增長(zhǎng)的總趨勢(shì)，估計(jì)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(diǎn)，達(dá)到平衡點(diǎn)開(kāi)始的一天與以后幾天觀測(cè)數(shù)據(jù)之和而得到平均值K；3）用三點(diǎn)法：公式：式中：N1、N2、N3－－分別為時(shí)間間隔基本相等的三個(gè)種群數(shù)量，（要求時(shí)間間隔盡量大一些）第15頁(yè)/共21頁(yè)8.瞬時(shí)增長(zhǎng)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(duì)數(shù)，得：第16頁(yè)/共21頁(yè)第17頁(yè)/共21頁(yè)第18頁(yè)/共21頁(yè)