标志重捕法调查种群密度模拟实验的改进
新邵县第四中学谭慧忠
一、实验地位
人教版普通高中课程标准教科书必修③《稳态与环境》的第4章种群和群落中,有关调查、测定、计算动物种群密度的最常用方法------标志重捕法。
若使用标志重捕法方法直接来进行种群密度调查实验,对于农村高中的课程安排和实际情况非常困难或不可能,因而模拟实验成为一个重要的研究方法,该实验在课本上仅有知识性文字表述动物种群密度调查方法,为了避免将方法论当对作知识来灌输讲授,也可以通过模拟实践活动,有许多教师进行了模拟实验,但模拟实验中的实验用具和方法有很多有待创新之处。
二、实验用具
黑白围棋子若干、布袋子两个
三、实验原理
标志重捕法是指在一个比较明确的区域内,捕捉一定量的生物个体进行标志,然后放回原地,经一定时期(标志个体与未标志个体重新充分均匀混合),再进行重捕,根据重捕样本个体中标记个体的比例,估算该区域内某种群的数量。
标志重捕法适合于哺乳类、鸟类、鱼类和部分昆虫种群密度的估计。
该模拟实验中,用黑色围棋子代表某动物种群,白色围棋子代表被标记部分的个体。
四、实验创新之处
1、实验用具创新
(1)有些教师使用了黄豆或者是乒乓球作为模拟生物个体的用具,黄豆个体之间总存在的差异,手感不一样,且进行染色的黄豆很容易掉色。
乒乓球个体较大,要用较大的容器装载,且不同颜色的乒乓球不容易混合均匀。
所以该实验如果使用围棋子作为实验的模拟用具,材料大小合适,个体差异小,黑白分明,能减少实验误差,并且把黑白子分开进行重复实验能在较短的时间内完成。
(2)盛模拟材料的纸盒或者是玻璃缸用布袋子代替,纸盒呈方形,边角上不容易混合均匀。
玻璃缸透明,很容易掺入人的主观因素,影响实验结果。
2、实验方法创新
在该模拟实验中每次取一个取20、30、40个体进行标志改为随机用手抓一把或者两把,这样更适合野外捕捉的实际情况,因为在野外不可能刚好就捕捉到特定数量的个体数。
五、实验过程
方法步骤:
步骤一:从装黑色棋子的布袋中抓一把黑子(计数为N1),换上相同数量的白色围棋子,代表第一次捕捉到的动物数量,并全部进行了标志。
步骤二:使黑白围棋子充分混合均匀,再在布袋中抓一把围棋子(计数为N2,其中有白子数目为b),求N x=N1*N2/b。
N x表示估算的种群个体总数,N1表示第一次捕捉到的个体数,并全部做标志,N2表示第二次捕捉到的个体数,b表示重捕的数量。
通过对该模拟实验的改进,相对于其他教师的模拟实验,节省了实验时间,模拟得出的数据与实际数值更加接近,减少了实验的误差。
七、自我评价
1、实验器材简单,容易操作。
2、实验材料个体差异小,不需染色,且大小合适,上手不易脱落。
3、比较几种模拟材料的选用,围棋子效果最好,计算值与实际值最接近。
4、改进后的方法与野外实验情况更相近,随机抓取更符合实际。
5、该实验用具还可以用于人的性别遗传模拟实验。