生态位教学的好情境-草履虫实验

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分类: 疑难问题的解决 |
教材研究:生态位是个教学难点,即使你上课讲述了相关的知识,往往学生还是很难理解,苏老师用生活中企业生存的实例来来打比方应该是一种好的方法,如果要从科学角度去看,俄罗斯生态学家高斯用大小草履虫做的经典实验作为情境应该是好方法。
1910年,美国学者R.H.约翰逊第一次在生态学论述中使用生态位一词。
生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。
一般说来,当主要食物缺乏时,动物会扩大取食种类,食性趋向泛化,生态位加宽;当食物丰富时,取食种类又可能缩小,食性趋向特化,生态位变窄。
1934-1935年,俄罗斯生态学家高斯做了经典的实验研究三个不同种的草履虫的竞争问题。
实验一:
开始都单独培养在管中,捕食细菌和酵母菌,另外还有后者的食物燕麦片,也悬浮在管中。
实验二:
aurelia和caudatum放在一个培养管中,发现前者生长速度是后者的6倍,更加有利于利用有限的资源,后者总是倾向于消失。
解释:如果两个物种竞争有限的资源,利用资源更有利的物种将会排斥另一个,没有两个物种当资源有限时在相同的生态位能共存。
实验三:
caudatum和bursaria放在一起,提供有限的细菌食物,都活下来了。
解释:草履虫们发现了一个方法分割食物资源。怎么做的呢?培养管的上层氧气浓度和细菌的密度都很高,caudatum占据了这个位置,因为它更加有能力捕食细菌;然而,在底层,氧气浓度低适合酵母菌的生活,bursaria更有能力捕食酵母菌。由于这两个物种的生态位重叠的不是太多,因此都活了下来。