瑞帝電通國際有限公司 - READY INTERNATIONAL INC.
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型號: 生物實驗-生態001
名稱: 生態- 大自然的承載 煙青蟲
規格:
PS. 本實驗內容版權為歐洲CMA公司及台灣的瑞帝電通國際有限公司所有,非經瑞帝電通國際有限公司授權使用,禁止違法偷竊修改使用,違者依法究辦!
﹝實驗主題﹞
可不可能模擬生物平衡?本實驗主要是以『煙青蟲』(Choristoneura fumiferana)的數量為實驗目標,來測試 生態實驗- -大自然的承載的能力。
﹝實驗探討﹞
『煙青蟲』(Choristoneura fumiferana)生活在北針葉林中,大約每四十年調查一次數量。 如果人口增長,對木材工業造成很大的破壞。
蚯蚓吃葉子, 它們的密度取決於森林的承載能力(取決於每棵樹的平均葉面積)
此實驗中的模擬,描述了蟲蟲群體在時間上的變化。人口的變化取決於新出生的煙青蟲數量和死亡煙青蟲的數量。煙青蟲的死亡主要由鳥類引起。在模擬中,捕食者的壓力為定值。
﹝實驗器材﹞
1. CMA公司的『資料處理器』(Data logger),可以選擇型號:001 Vincilab筆記型資料處理器或型號:006p CoachLabII+桌上型資料處理器
﹝實驗步驟﹞
1. 在Coach軟體中打開『Coach Activity』的『Budworms.cma』(煙青蟲)。
2. 使用變量和常量瀏覽模型。
3. 使用初始種群的30個雲杉芽孢桿菌,確定下列A = 1700,2150和2500值,使芽蟲群穩定平衡。
4. 為什麼A對芽蟲群體的均衡有直接的影響?
5. 重複以上的分析,獲得相同的A值,但初始種群為25000個,將結果與之前的問題進行比較。
6. 使用 A = 2150。嘗試確定N由哪個圖形“跳轉”到另一個平衡。
7. 說明當N為常數且A變化時,平衡穩定的高度變化。這在生物學中是什麼意思?
8. 捕食壓力(p)在該模型中是一個常數。 為什麼捕食壓力與芽蟲群體大小無關?
9. 捕食者的最大效率是恆定的。 你想改進模型,看看捕食者的最大效率,你可以如何改進模型?
10. 調整模型並執行模型以查看結果。
11. 與同學一起找尋不同的解決方案,討論哪個模型給出最好的結果
﹝實驗原理﹞
『生態』(Ecology)
在生態學中定義了三個方面: 自動生態學、人口生態學和系統生態學。
自動生態學是從個人層面看的生態類型,生物體與環境之間的相互作用。
在人口生態學中,描述了群體(同一物種的群體),它們如何捕食及其環境關係。
在系統生態學中,生態系統/社區之間的關係從整體的角度來觀察,在系統生態學的綜合信息中,能量流動和生物地球化學循環息息相關。
這三個區域之間的區別是你看一個有機體的水平,生物體總是食物網的一部分,它在其中具有其自身的作用。
 『生態系統』(Ecosystem)
一個生態系統或多或少受限於某些非生物和生物因素,生態系統之間的邊界往往很難繪製,因為這種系統之間有許多關係。 生態系統中生物之間的相互作用稱為食物網,兩個生物之間的關係,一個是捕食者,一個是獵物,被稱為捕食者 - 獵物關係。
人口由於捕食壓力而波動,但也在特定地區因承載能力、食物可獲得性和出生/死亡率而影響。
『人口』(Population)
每個生物屬於一個群體,人口是特定地區同一物種的一群生物,人口像是花園裡的所有老鼠。 在一個生態系統內,不同的群體發生人口數量取決於生態系統的類型。在一個生態系統中,每個物種都有自己的功能。
人口規模隨時間而變化,受不同(環境)因素的影響,限制因素,較不利因素決定了人口的規模。 這個因素可以是生物和非生物因子。
『人口成長』(Population growth)
人口的增長取決於限制因素的存在,當一個新物種在生態系統時,通常會缺少限制因素,如捕食或食物限制。
微生物通常具有較長的缺失限制。
當人口沒有限制因素時,人口增長的特點是無限增長。這種指數增長在J曲線圖中可見。 當人口正在經歷指數增長時,有足夠的食物,出生率遠高於死亡人數。總之,沒有限制因素。 新引入的物種可能像人口爆炸(圖1)。
然而,一般來說,人口由天敵或食物供應平衡。
承載能力是指長時間內,可以維持在一定生態系統中的最大人口規模。承載能力受到食物供應所影響。如果人口超過承載能力,人口將隨著時間的推移而崩潰。
如果有足夠的限制因素,人口增長將成為生物平衡。這些人口面臨限制因素,如食物和空間限制,透過限制因素平衡的人口描述了S曲線。
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