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1、高斯实验及其应用19341935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（如图）。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（如图）。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（如图）。解释：草履虫们发现了一个方法分割食物资源。怎么做的呢
2、？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。应用：为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验（各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同） ：组1:甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如曲线A所示。组2:甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。组3:乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。（1）组1中，
3、甲种动物的种群数量主要由 和 决定；若容器内饲养液体积为20mL，单独培养乙，则第40天时乙种的种群密度为 。（2）在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。 在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线 和曲线 代表的类似，其分布体现生物群落的 结构。 在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线 和曲线 代表类似。答案：（1）出生率 死亡率 30只（2）D、E 水平 B、F解析：解答本题首先要依据实验及坐标曲线，分析清楚每条曲线代表的动物及不同动物间的相互关系，这是最容易出现差错的。第一步：分析各
4、组动物数量变化和曲线组1：甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化为曲线A，表现为S型增长，因食物相同，饲养条件相同，所以此时乙种数量变化也应表现为S型增长，应是曲线C、D、E之一。组2:甲种与乙种于同一容器中饲养,乙种数量变化如曲线F 所示。因食物相同，所以甲种与乙种生物之间应属于竞争关系，各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同，此时甲种与乙种生物数量增长都应比在组1中单独培养慢，因而组1中乙种生物数量增长要比组2中的高，变化曲线应为C（因D、E比F在前面增长慢）。组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少，因组1中甲种与乙种生物数
5、量变化曲线为A、C，所以此时乙种与丙种生物数量变化曲线应为D、E。据此推测在组2中甲种生物数量变化为曲线就是B。第二步：解答各小题答案（1）出生率和死亡率是决定种群兴衰的晴雨表，组1中，甲种动物的种群数量主要出生率与死亡率决定的。组1中乙动物的数量变化曲线为C，根据曲线，第40天时种群数量为600，而容器内饲养液体积为20mL，所以此时乙种的种群密度为30只/mL（600只/20mL）。（2） 在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与实验中的组3中的乙种和丙种生物相似，因为是种间关系是两种生物，应是两条曲线D和E，这两种鱼同在河底，只不过一个是在中央底部，一个是在河岸底部，其分布体现生物群落的水平结构。 在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，属于种间竞争关系，与实验组2中的甲种和乙种生物相似，所以应与曲线B和F的关系类似。学科网（北京）股份有限公司