草履虫逻辑斯蒂增长实验报告

华南师范大学实验报告学生姓名：谭晓东学号：20102501024专业：生物科学年级、班级：10科四课程名称：生态学实验实验项目：种群的逻辑斯蒂增长实验类型：验证实验时间：2013年5月1日实验指导老师：周先叶实验评分：实验目的了解种群在有限环境中的增长方式，理解环境对种群增长的限制作用。学习种群密度的检测，种群增长模型的建立，参数的估计以及种群增长曲线的拟合等实验技术。加深对逻辑斯蒂增长模型特征及其模型中两个参数r、K的理解。实验原理Logistic增长模型：种群在有限环境中的连续增长表现为logistic增长，其增长曲线呈S型。Logistic增长的数学模型（微分式）：Logistic增长模型（积分式）：Logistic增长模型的拟合：对模型中的常数a和参数r、K的估计仪器、工具烧杯、胶头滴管、培养皿、培养板实验方法水沟捞草履虫，静置于烧杯中制备稻草培养液从固液交界面吸取草履虫转移到培养皿中，再将草履虫接种到培养板，按照高密度：15个/ml、低密度：5个/ml设置2个处理，每个处理3个重复定期检测和记录。实验结果1.草履虫种群增长实验数据统计表1草履虫种群增长实验数据记录表Day05只/ml15只/ml123452525255050Day1（500ul）一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格47611.3682号格59412.0723号格6449.3564号格13171228.01685号格10141324.71486号格13161227.3164Day2一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格24172040.72442号格22292148.02883号格19261942.72564号格46473686.05165号格52513692.75566号格555447104.0624Day3一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格40262862.73762号格33373570.04203号格22352353.33204号格506048105.36325号格626752120.77246号格606868130.7784Day4一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格53404088.666666675322号格48474492.666666675563号格30473977.333333334644号格676966134.66666678085号格737675149.33333338966号格678071145.3333333872Day5一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格606868130.77842号格585060112.06723号格555757112.76764号格716473138.78325号格708267146.08766号格677974146.7880Day6一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格637067133.38002号格605463118.07083号格535560112.06724号格716473138.78325号格728068146.78806号格687873146.0876Day7一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格646869134.08042号格576060118.07083号格555862116.77004号格676075134.78085号格707577148.08886号格677565138.0828Day8一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格6070651307802号格5555581126723号格505562111.33333336684号格584856108.06485号格506250108.06486号格485957109.3656Day9一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格53373583.35002号格36263061.33683号格37403272.74364号格33403068.74125号格45484088.75326号格37403876.7460Day10一抽样二抽样三抽样平均数备注1号格28243658.73522号格15101124.01443号格27272452.03124号格27202749.32965号格35353670.74246号格30302959.3356表2草履虫种群数量动态观测记录表观察值K-N（K-N）/Nln(（K-N）/N)理论值5只/ml15只/ml5只/ml15只/ml5只/ml15只/ml5只/ml15只/ml5只/ml15只/ml03090726.8772.724.226666678.5855555563.1872.156025165.3160691.5702.710.589586524.3918750.4631.481342042262.7565.3494.1297.41.8808526840.526092340.632-0.6422646553372713.3333333384.8149.36666671.0344086020.2093925230.034-1.5644338364517.3333333858.6666667239.46666674.0333333330.4628865980.004697205-0.77-5.3625838605710.6666667862.666666746.133333330.0333333330.0649155723.86399E-05-2.735-10.1616768626726.6666667862.666666730.133333330.0333333330.041467893.86399E-05-3.182-10.1617228637737.3333333841.333333319.4666666721.366666670.0264014470.025396197-3.634-3.6737438638706.6666667650.66666675003333330.0709433960.325870902-2.646-1.1217519434.6666667468322.1333333394.70.7411042940.843376068-0.3-0.1710269.3333333358.6666667487.4666667504.03333331.809900991.4052973980.5930.34逻辑斯蒂增长模型的拟合利用如下图所示一元线性回归方程分别求得低密度草履虫的线性回归方程a=2.4526，r=0.9152；高密度草履虫的线性回归方程a=3.4916，r=2.3191低密度草履虫逻辑斯蒂增长曲线的线性回归方程高密度草履虫逻辑斯蒂增长曲线的线性回归方程建立模型将求得的K、a和r代入Logistic方程，建立Logistic增长模型。计算得到各个增长时间种群大小的理论估计值，依照理论估计值绘制Logistic方程的理论曲线。可以进一步将理论估计值与实验观测值进行显著性检验，确定无显著性差异，则Logistic方程拟合成立。K值（5只/ml）：756.8 K值（15只/ml）：862.7 分析与讨论在室温条件下，第1天到第2为调整期，第2到第4天为对数期，第4天到第8天为稳定期，种群数量增长曲线基本符合逻辑斯蒂增长特点。本实验中，逻辑斯蒂曲线类型为S型，在开始期，各环境因素对种群数量增长的影响较小可以忽略，但由于种群个体数较小。所以密度增长缓慢。随着时间延长，由于环境阻力的影响，草履虫增长速率开始加快，并在1/2K值时增长速率达到最大，证明草履虫处于适宜增长的环境中。随着培养液浓度越来越低、PH值发生变化、种间竞争及种内斗争加大等，草履虫生长密度急剧下降，说明此时的环境不适宜草履虫的生长，因此在达到1/2K值后增长速率减缓，直到达到饱和点(K值)后，增长率减为0，此时种群密度为最大，环境阻力最大（由于食物，生长环境等因素），由于营养逐渐耗尽，随之进入衰亡期，直至全部死亡。草履虫在不同温度、不同实验时间，密度也不同。本次实验我们将草履虫培养液放在实验室