瑞帝電通國際有限公司 - READY INTERNATIONAL INC.
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型號: 生物實驗--生物實驗-生態004-北極野兔和北極狐
名稱: 生態004-北極野兔和北極狐
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﹞
北極狐與北極野兔之間的關係是什麼?
﹝實驗探討﹞
自然規律之一是“捕食者_獵物”, 一個物種可以透過吃另一個物種來生活。 當看著一群北極野兔和一群北極狐狸,很明顯,野兔可以作為狐狸的食物。換句話說,狐狸是捕食者,野兔是獵物。 在這個實驗中,你將會調查這種關係,看看這兩個物種是如何相互關聯的。
﹝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『Foxes-hares model.cma』(狐狸-野兔模型)。
2. 按綠色的“開始”按鈕執行模型。
3. 15個月後,野兔和狐狸的數量有多少?
4. 22個月和31個月後,數量有多少?
5. 解釋狐狸和野兔的種群動態,狐狸和野兔有什麼關係?
6. 在圖中,北極狐的數量與北極野兔的數量相反。請解釋圖。
7. 更改其中一個變量並模擬。使用不同的變量解釋差異。
8. 你認為當你使用現實生活中的數據時,獵物和捕食者之間的動態是否可見? 為什麼會相同或為什麼會有所不同?
9. 這個模型的假設是什麼? 使用模型範本獲取有關模型的更多詳細訊息。
﹝實驗原理﹞
捕食者 - 獵物關係(Predator-prey relationship)
生態系統中的獵物和捕食者為限制因素。 當在獵物和捕食者之間檢查一對一關係時,可以觀察到群體中的重複變化。隨著時間的推移,這將被描述如下:
野兔數量和狐狸數量相互依賴。當許多野兔住在一個地區時,狐狸有很多食物。 因此,狐狸的數量將會增加,許多狐狸自動意味著許多野兔將被吃掉,因此,野兔的數量將大大減少,導致狐狸飢餓,由於缺乏食物,狐狸的數量將會減少。當狐狸數量很少時,野兔的天敵數量並不多,導致野兔數量的增加。 只要沒有其他因素影響這個過程,這個循環就會繼續下去,獵物調節捕食者,反之亦然。 然而,由於生態系統中有不同的食物關係,現實情況要復雜多變。 這可能導致中斷平衡,並且平衡不一定能復原。
Lotka-Volterra模型(Lotka-Volterra model)
兩群生物之間的動態,獵物和捕食者可以在Lotka-Volterra模型中描述。 該模型描述動態生物系統的兩個耦合非線性微分方程組成。
在最簡單的形式中,Lotka-Volterra模型清楚地表明,獵物數量的變化是透過捕食而增加獵物的死亡率,這對於捕食者群體的波動是類似的,當有更多的獵物時,捕食者的繁殖更快。
該模型基於許多的假設,隨著時間的推移,Lotka-Volterra模型經過很多的調整。
– 個體之間無差異性。
– 獵物在該地區是均勻分佈。
– 捕食者因為有更多的獵物可用,而吃更多的食物,並產生更多的後代,
– 捕食獵物的行為沒有改變。
耦合微分方程式中有四個正數,A: 獵物的增長率。B:捕食者摧毀獵物的速度。 C:捕食者的死亡率。D:捕食者透過食用獵物增加的速度。
儘管Lotka-Volterra模型有許多假設,但是在許多生態研究中仍然使用這個模型(有時會修改形式)。
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