种群在有限环境中的逻辑斯谛增长

1、1、 实验课题名称：草履虫种群在有限环境中的逻辑斯谛增长测定2、 文献综述教科书常用“s”曲线表示逻辑斯谛增长模型导致的种群动态。1.逻辑斯蒂曲线又称“s”曲线，是种群在一个有线的环境中增长时，种群的密度变化曲线。因为环境条件是有限的，大多数种群的指数增长都是暂时的，一般仅发生在早起阶段，种群密度很低，资源丰富的情况下，随着种群密度增大，资源匮乏，代谢产物积累等，增长曲线也渐渐由J型变成“s”型2。草履虫（Paramccium caodatum)取材培养方便，繁殖迅速，体型大，易于观察，是常用的实验动物。在动物学与生态学教学中，“种群在有限环境中的逻辑斯蒂增长实验”普遍选取草履虫作为实验材料，

2、一般采用锥形瓶培养法。31赵苹 贾林柏 逻辑斯蒂曲线中的1/2K J高考（理化生）2007年04期 G634.912周玉 田春华等 逻辑斯蒂增长导致的复杂种群动态及其实验验证 J 生物学通报2010年07期Q1453仲倩 用微量培养法改进尾草履虫种群逻辑斯蒂增长实验 J 潍坊学院学报 2010年02期 Q-43、 实验目的和要求 1.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。 2.学习种群大小的检验、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。4、 实验条件 1.实验材料：纯培养的草履虫（Paramecium caudatum）. 2.波氏固定液：75

3、ml饱和苦味酸清液25ml福尔马林3ml 冰乙酸。 3.恒温培养箱，体视显微镜，计数器，250ml烧杯，5ml移液 管，培养皿等。5、 实验原理与方法 世代重叠种群在无限环境中呈现J型增长。但在现实生态环境中，种群不可能长期而连续地按指数增长，往往受到有限的环境资源和其它必要生活条件的限制。随着密度的上升，种内竞争加剧，必然会影响种群的出生率和死亡率，使种群每员瞬时增长率随着密度上升而下降，一直到种群停止增长，甚至使种群数量下降，增长曲线呈现S型。 草履虫在1820环境中，每天分裂1次，种群增长速度快。草履虫主要以细菌为食，同时也吞食有机质。草履虫个体较大，观察计数方便，适于初学者完成实验操作

4、。6、 实验步骤设计1、准备草履虫原液从湖泊或水渠中采集草履虫。2、制备草履虫培养液称取干稻草5g，剪成34cm长的小段。在1000mL烧杯中加水800mL，用纱布包裹好干稻草，放入水中煮沸10 分钟，直至煎出液呈淡黄色。或者根据学生的人数多少制备一定量的稻草培养液。将稻草煎出液置于室温下冷却后，经过过滤，即可作为草履虫培养液备用。3、确定培养液中草履虫种群的初始密度 用0.1mL移液管吸取0.1mL草履虫原液于凹玻片上，当在实体显微镜下看到有游动的草履虫时，再用滴管取一小滴鲁哥氏固定液于凹玻片上杀死草履虫，在实体显微镜下进行草履虫计数。 按上述方法重复取样4次，对4次计数的草履虫数求平均值，

5、并推算出草履虫原液中的种群密度。 取冷却后的草履虫培养液50mL，置于50mL烧杯中。经过计算，用移液管吸取适量的草履虫原液放入培养液中，使培养液中草履虫的密度在510只/mL左右。此时培养液中的草履虫密度即为初始种群密度。 用纱布和橡皮筋将实验用的烧杯罩好，并做好本组标记，放置在20+2oC的光照培养箱中培养。4、定期检测和记录在实验开始后10天内，每天定时对培养液中的草履虫密度进行检测，具体方法同方法与步骤3中的（）和（），求出其平均数。将每天的观测数据记录在观测数据记录表中。环境容纳量的确定 将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

6、到的散点图中不仅可以看出草履虫种群大小随时间的变化规律，还可以得到此环境条件下可以容纳草履虫的最大环境容纳量。通常从平衡点以后，选取最大的一个，以防止在计算ln(KN)/的过程中真数出现负值。 最大环境容纳量还可以通过三点法求得。三点法的公式为： K=2N1N2N3-N22(N1+N3)/(N1N2-N22)式中：N1，N2，N3，分别为时间间隔基本相等的三个种群数量，要求时间间隔尽量大一些。瞬时增长率的确定瞬时增长率可以用回归分析的方法来确定。首先将ogistic方程的积分式变形为（K-N）/N=ea-rt两边取对数，得：ln(K-N)/N)=a-rt如果设y= ln(K-N)/N)，b=-

7、r，x=t，那么ogistic方程的积分式可以写为：y=a+bx这是一个直线方程，只要求出a和b，就可以得到ogistic方程。根据一元线形回归方程的统计方法，a和b可以用下面的公式求得：a=y-bxb=(xi-x)( yi-y)/ (xi-x)2 将求得的a、r和K代入ogistic方程，则得到理论值。在坐标纸上绘出ogistic方程的理论曲线。看看理论曲线与实际值是否拟合得好。7、 实验数据的处理草履虫种群动态观测记录表培养天数草履虫样本平均实测值/（只mL-1）草履虫种群估算值N(K-N)/NLn(K-N)/NLogistic方程理论值111862544.671.541.8472449236170.49-0.71-0.86336693492204476246570.41-0.89-0.90395341175270.96-0.0410.3602616584153.051.121.6243715475943.63.782.8884808、 实验结果与分析9、 实验小结 本实验比较成功，且进一步了解了种群在有限环境中的增长方式，理解了环境对种群增