生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)四 海洋浮游原生動(dòng)物種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系

實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)生物科學(xué)年級(jí)、班級(jí)課程名稱(chēng)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原生動(dòng)物種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)類(lèi)型√驗(yàn)證設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)時(shí)間2013年4月日實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)評(píng)分試驗(yàn)四海洋浮游原生動(dòng)物種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)兩種原生動(dòng)物的混合培養(yǎng)，觀察不同種群增長(zhǎng)速率的差異；分析判斷該兩種群的種間關(guān)系類(lèi)型；初步了解Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)模型以及種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度計(jì)算方法；分析環(huán)境因子在微型海洋浮游動(dòng)物種間競(jìng)爭(zhēng)中所起的作用；實(shí)驗(yàn)原理將單獨(dú)培養(yǎng)在某一特定環(huán)境中均能正常生活的幾種原生動(dòng)物混合培養(yǎng)在相同的環(huán)境中，由于空間、營(yíng)養(yǎng)等競(jìng)爭(zhēng)，不同種類(lèi)生長(zhǎng)狀況不同。競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、繁殖力快的種類(lèi)將因數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)而逐步淘汰競(jìng)爭(zhēng)力弱、繁殖力低的種類(lèi)，從而出現(xiàn)明顯的種類(lèi)替換。根據(jù)Lotka-Volterra種間競(jìng)爭(zhēng)模型中的有關(guān)參數(shù)來(lái)分析種間關(guān)系。如：建立在Logistic方程上的Lotka-Volterra競(jìng)爭(zhēng)方程如下：物種1的種群生長(zhǎng)率：…………①種群2的種群生長(zhǎng)率：………②式中，K1、K2分別為種1和種2的環(huán)境容納量；α12是種2對(duì)種1的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)，及每個(gè)N2個(gè)體所占用的空間相當(dāng)于α12個(gè)N1個(gè)體所占用的空間；當(dāng)種2能抑制種1時(shí)，可得K2＜K1/α12；同理可得：當(dāng)種2不能抑制種1，K2＞K1/α12；當(dāng)種1可以抑制種2，K1＞K2/α21；當(dāng)種1不能抑制種2，K1＜K2/α21；根據(jù)兩組數(shù)量關(guān)系，可以產(chǎn)生以下四種結(jié)果：當(dāng)種1可以抑制種2（K1＞K2/α21）當(dāng)種1不能抑制種2（K1＜K2/α21）當(dāng)種2可以抑制種1（K2＜K1/α12）兩物種都可能取勝物種2取勝當(dāng)種2不能抑制種1（K2＞K1/α12）物種1取勝兩物種都不能抑制對(duì)方（穩(wěn)定平衡）實(shí)驗(yàn)材料、儀器及藥品實(shí)驗(yàn)材料：純培養(yǎng)原生動(dòng)物——扇形游仆蟲(chóng)、紅色偽角毛蟲(chóng)；酵母菌；實(shí)驗(yàn)儀器：6孔平板、膠頭滴管、移液管、洗耳球、顯微鏡、電子天平、量筒實(shí)驗(yàn)藥品：酵母用培養(yǎng)基、NaCl固體實(shí)驗(yàn)步驟1.往培養(yǎng)平板上分別加入3mL酵母菌培養(yǎng)液，往各孔中加入培養(yǎng)個(gè)體如下：蟲(chóng)體個(gè)數(shù)（個(gè)/每孔）α12種110101010種21050100150α21種11050100150種210101010培養(yǎng)24h后，分別統(tǒng)計(jì)兩種原生動(dòng)物的增長(zhǎng)率隨競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度增加的變化規(guī)律；分別配制含鹽量為20‰和30‰的酵母菌培養(yǎng)液，分別往平板上加入3mL不同含鹽量的培養(yǎng)液，然后加入每孔每種原生動(dòng)物20個(gè)/孔，每24h統(tǒng)計(jì)每孔中兩種原生動(dòng)物的數(shù)量；實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)計(jì)算經(jīng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)可得兩者競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果如下：表1物種2（紅色偽角毛蟲(chóng)）對(duì)種1（扇形游仆蟲(chóng)）的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)種2（S2）種1（S1）種間競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率α12初始值24h后對(duì)照組（C）實(shí)驗(yàn)組（T）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組種間競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率/種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率N(d0,C)N(d0,T)N(d1,C)N(d1,T)[N(d1,T)-N(d0,T)]/1d[N(d1,C)-N(d0,C)]/1d[N(d1,T)-N(d0,T)]/[N(d1,C)-N(d0,C)]10101034.6630.520.524.660.83150101034.6618.48.424.660.341100101034.6611.31.324.660.053150101034.6610.60.624.660.024表2物種1（扇形游仆蟲(chóng)）對(duì)種2（紅色偽角毛蟲(chóng)）的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)種1（S1）種2（S2）種間競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率α21初始值24h后對(duì)照組（C）實(shí)驗(yàn)組（T）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組種間競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率/種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)增長(zhǎng)率N(d0,C)N(d0,T)N(d1,C)N(d1,T)[N(d1,T)-N(d0,T)]/1d[N(d1,C)-N(d0,C)]/1d[N(d1,T)-N(d0,T)]/[N(d1,C)-N(d0,C)]1010103230.520.5220.9325010103220.710.7220.48610010103211.81.8220.08215010103210.90.9220.041現(xiàn)以?xún)煞N原生動(dòng)物對(duì)照組培養(yǎng)24h后數(shù)量作為K值，即K1=34.66；K2=32。此外，從α值大小變化可見(jiàn)（見(jiàn)表1、表2），對(duì)于兩種原生動(dòng)物，隨著競(jìng)爭(zhēng)種群密度的增加競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)不斷減小。即說(shuō)明競(jìng)爭(zhēng)種群密度增加，對(duì)原種群的影響越大，競(jìng)爭(zhēng)作用越強(qiáng)。變化趨勢(shì)如下：競(jìng)爭(zhēng)種群初始密度競(jìng)爭(zhēng)種群初始密度圖1各處理組競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)變化不同鹽濃度影響將相同數(shù)量的兩種原生動(dòng)物同時(shí)放入鹽含量分別為20‰以及30‰，進(jìn)行共培養(yǎng)，連續(xù)觀測(cè)各處理組當(dāng)中兩種原生動(dòng)物的數(shù)量變化情況如下：②①②①圖2不同鹽濃度下兩種原生動(dòng)物生長(zhǎng)曲線【注：①-種1扇形游仆蟲(chóng)；②-種2紅色偽角毛蟲(chóng)】單獨(dú)培養(yǎng)中，扇形游仆蟲(chóng)生長(zhǎng)情況較紅色偽角毛蟲(chóng)低。同時(shí)，鹽濃度為20‰溶液中，兩種原生動(dòng)物的生長(zhǎng)速率均比鹽濃度為30‰溶液中要高?？梢?jiàn)，單獨(dú)培養(yǎng)