文档介绍：种群在资源有限环境中的逻辑斯谛增长
姓名:
学号:
系别:生命科学学院生物科学专业
班号:2
实验日期:4月5日
同组同学:
实验目的
1)认识到任何种群数量的动态变化都受到环境条件的制约
(2)领会logistic model 生物学特性参数r与环境因子参数K的重要作用
(3)学会通过实验估算这两个参数和进行曲线拟合
实验原理
离散种群增长和连续种群增长
种群在有限资源环境下的连续增长的一种最简单的形式就是逻辑斯谛增长
逻辑斯谛增长模型是建立在以下两个假设基础上的:
①有一个环境容纳量(carrying capacity)(通常以K表示),当Nt=K时,种群为零增长,即dN/dt=0;
②增长率随密度上升而降低的变化是按比例的。最简单的是每增加一个个体,就产生1/K的抑制影响。例如K=100,每增加一个体,,或者说,每一个体利用了1/K的“空间”,N个体利用了N/K的“空间”,而可供种群继续增长的“剩余空间”只有(1-N/K)。
逻辑斯蒂增长的数学模型
dN/dT=rN[(K-N)/K]
dN/dT=rN(1-N/K)
dN/dT···························种群在单位时间内的增长率
N·······························种群大小
t································时间
r································种群的瞬时增长率
K·······························环境容纳量
N/K····························剩余空间
逻辑斯蒂增长的数学模型的积分式:
N=K/[1+EXP(a-rt)]
S”型曲线有两个特点:
①曲线渐近于K值,即平衡密度;②曲线上升是平滑的。
①开始期,也可称潜伏期,种群个体数很少,密度增长缓慢;
②加速期,随着个体数增加,密度增长逐渐加快;
③转折期,当个体数达到饱和密度一半(即K/2)时,密度增长最快;
④减速期,个体数超过 K/2以后,密度增长逐渐变慢;
⑤饱和期,种群个体数达到K值而饱和。
实验器材
计数器凹玻片实体显微镜移液枪
鲁哥氏固定液
草履虫
方法与步骤
、草履虫培养液
用移液枪取50μl草履虫原液于凹玻片上(我们这一组统一取瓶底中央部分的原液,注意取的时候不要晃动瓶子,避免草履虫由于的非正常分布),在实体显微镜下看到有游动的草履虫,滴一滴鲁哥氏固定液,观察计数(重复4次,每个人重复4次,直到把个体差异减到最小,以此减少实验误差,计数时用计数器来计数)。
,置于锥形瓶中,经计算加入适量原液(我们这一组加了300μl),使N0=250-300个.(20
℃和30℃各两瓶)
、做标记、放入对应的培养箱中
(每天下午4:00~5:00,4次/瓶,每一次取50μl)(原本规定是一次一瓶的,但是我们发现,一次一瓶误差太大,因此选择了4次一瓶)
(a、r、K),描绘Logistic增长曲线(理论和实际)。
注意事项
,要尽量的将枪头保持在相同的地方和深度,这样能够保证取样时的误差减小。
,不要晃动锥形瓶,防止草履虫的正常分布受到影响而使测量误差变大。
,减少偶然误差,以使实验结果更加准确
A 20℃下1号锥形瓶的数据处理结果
实验结果
草履虫最初密度的确定。
操作人
第一次数数(个)
第二次数数(个)
第三次数数(个)
第四次数数(个)
平均(个)
邓洁
49
46
45
49
黄碧玉
46
48
44
46
古丽
42
45
54
45
塔吉尼沙
41
43
40
54
所以,草履虫的密度=*1000=
我们取了300μl原液,因此相当于取了300/1000*=269个草履虫。
2. 对草履虫种群数量观察数据处理
数据处理步骤
:将10天中得到的草履虫种群大小数据标定在以时间为横坐标,草履虫种群数量为纵坐标的平面坐标系中,从得到的散点图可以看出草履虫种群数量的大小随着时间的变化规律,,还可以看出在此环境下可以容纳草履虫数量的环境容纳量K,通常从平衡点以后,选取一个最大的N,以防止在计算Ln[K-N)/N]的过程中出现负值。
:令y= Ln[K-N)/N],b=-r,x=