1、生態學實驗一一種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長實驗名稱：種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長姓 名: 學 號: 系 別: 實驗日期:同組同學名單:【實驗原理】種群在有限環境中的增長不是無限的。當種群在一個資源有限的空間中增長 時，隨著種群密度上升，對有限空間資源和其他生活必需條件的種內競爭也將加 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， 直至種群停止增長，甚至種群數量下降。邏輯斯蒂增長是種群在資源有限環境下連續增 長的一種最簡單形式，又稱為阻滯增長。S 型曲線有兩個特點：生態學實驗一一種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長1） 曲線漸進于 K 值，即平衡密度；2） 曲線上升

2、是平滑的【實驗目的】（1）認識環境資源是有限的，任何種群數量的動態變化都受到環境條件的制約。（2）領會邏輯斯蒂增長模型中生物學特性參數 r 與生態學特性參數 K 的重要作用。【實驗器材】光照培養箱、實體顯微鏡、凹玻片、移液槍、草履蟲、魯哥氏固定液。【方法步驟】1. 準備草履蟲原液、草履蟲培養液2. 確定草履蟲最初密度用移液槍取 50 卩 l 原液于凹玻片上，在實體顯微鏡下看到有游動的草履蟲時，滴一滴魯哥氏固定液，觀察計數（重復 4 次）。3. 取培養液 50mL,置于錐形瓶中，經計算加入適量原液，使 N=250-300 個.（20C和30C各兩瓶）4. 封口、做標記、放入培養箱中5. 對草履蟲

3、種群數量觀察記錄（每天定時，4 次/瓶）6. 根據實驗數據估計 Logistic 方程參數（a、r、K）,描繪 Logistic 增長曲線（K 由三點法求的，a、r 由一元線性回歸方程的統計方法得出）。生態學實驗一一種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長【實驗結果】實驗所獲得數據如下(一)20C環境下，草履蟲數量的相關數據1) 草履蟲數量動態觀測記錄表(k=13000 a=3.3874 r=0.6557 )培養天數草履蟲種群 估算值 NK NN.zK N、ln(-)N理論值128544.6140353.7980485932.271262519.82.985681941699.75345001.88

4、888890.635988772968.07 :487500.4857143-0.72213474844.4657300.50.7807-0.24756447210.7610000 0.3-1.20397289659.87797950.3272078-1.1171611727.58102050.2738854-1.295045713193.4911368.50.1435106-1.941346514108.91012428.50.045983-3.079483146362)利用如下圖所示一元線性回歸方程求得a=3.3874 r=0.6557生態學實驗一一種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長3)2

5、0C環境下，草履蟲數量隨時間變化的理論曲線和實際估測曲線如下20C(二)30C環境下，草履蟲數量的相關數據1) 草履蟲數量動態觀測記錄表(K=13500 a=3.0469 r=0.777 )培養天數草履蟲種群 估算值 NK NN.zK N、ln( )N理論值128546.3684213.836618651428.21222504.77777781.563975542798.36375000.7333333-0.31015495006.85 :497500.3333333-1.09861237858.395113750.1428571-1.945910110646.269375 0.386666

6、7-0.950192312721.17113250.1479029-1.911199513973.38126250.029703-3.516508214635.7912425 0.0462777-3.073095814961.8 :10129000.0077519-4.859812415116.6草履蟲數理論值-估測值時間(d)生態學實驗一一種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長2）利用如下圖所示一元線性回歸方程求得a=3.0469 r=0.7773） 30E環境下，草履蟲數量隨時間變化的理論曲線和實際估測曲線如下30C草履蟲數理論值估測值時間（d）生態學實驗一一種群在資源有限環境中的邏輯斯諦增長

7、【分析討論】通過對兩個溫度下的草履蟲的培養統計觀察分析得出，在 30C的條件下， 對于草履蟲，環境最大承載量較大，可以推斷在適宜的較高溫度下有利于草履蟲 的增長繁殖。20C和 30C環境下的草履蟲總數量分別在第五天和第六天有所下降，之后 又繼續呈 S 型曲線繼續生長，直至趨于平緩，這一現象可能是有兩個原因造成： 一、在估測草履蟲數量時給草履蟲的生長環境造成了破壞，造成總數量的下降， 當數量減低到一定程度后，繼續呈 S 型曲線生長；二、草履蟲數量已經達到環境 最大承載量，造成總數量的下降，當數量減低到一定程度后，草履蟲繼續呈S型曲線生長。但是之后的草履蟲生長趨勢顯示其 K 值大于數量下降前的數量，所 以前面兩種原因不能準確解釋這一現象，其原因有待進一步研究討論。從草履蟲數量隨時間變化的理論曲線和實際估測曲線得知，草履蟲的邏輯斯蒂方程的實際曲線和理論曲線擬合程度不是很高 （因為還沒有掌握曲線擬合度計 算的方法，所以用擬合度“不是很高”這一稱謂），分析原因，其原因有如下兩 條：一，在方程參數 a、r、k 的計算，尤其是 K 的計算過程中，無論采用在實際 數量的散點圖中取平衡后的最大 N 值的方法還是三點法