食物链与食物网

初中生物草甸的洛特卡-沃尔泰拉食物网模型

关于此实验

草甸食物网将草、三种食草动物、青蛙、蛇和两种顶级捕食者联系在一起。所有物种起初都处于平衡状态。点击任意物种将其移除,观察接下来几年里影响如何波及整个食物网:有些种群会增长,有些会减少,还有些会彻底消失。改变降雨量,看看食物网底层的干旱如何影响顶层动物。

学习目标

  • 识别食物网中的生产者、初级消费者、次级消费者和顶级捕食者
  • 解释食物网中的箭头表示能量流动的方向
  • 预测移除一个物种会如何影响它的捕食者、猎物和竞争者
  • 描述生产者的变化如何沿食物网向上传递

使用方法

  1. 1说出生产者和所有消费者,并逐一追踪从草到鹰的每条食物链。
  2. 2预测兔子会发生什么,然后点击狐狸将其移除并按下播放。
  3. 3重置后移除老鼠,并解释蛇和鹰为什么会消失。
  4. 4重置并将降雨量调低至60%。哪些物种最先受到影响?为什么?

模型

广义洛特卡-沃尔泰拉模型。捕食关系会增加捕食者的数量并减少猎物的数量。
草会自行生长。没有食物时,所有动物的数量都会减少。
拥挤会限制每个物种的数量,因此群落会趋于稳定状态

假设

  • 这是一个定性教学模型。种群数量以相对于初始值的百分比表示,而不是实际数量。
  • 每条食物联系都以固定速率传递生物量,而每个物种的数量都会受到拥挤的限制。
  • 如果某个物种的种群数量降至初始值的1%以下,就视为在当地灭绝,除非你再次将其添加,否则不会恢复。
  • 降雨量只会改变草的生长速度。季节、疾病和迁徙均不纳入考虑。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1移除狐狸后,兔子数量会增加。那么,为什么草会略微减少呢?
  2. Q2移除老鼠会导致蛇和鹰消失。那么,为什么狐狸能存活下来呢?
  3. Q3移除蚱蜢会导致青蛙灭绝,但狐狸数量却会增加。请解释这一连串的影响。
  4. Q4如果移除一个物种,哪个物种会导致最多其他物种消失?这说明了它的什么特点?

常见问题

食物链和食物网有什么区别?

食物链是从生产者到顶级捕食者的一条取食路径。食物网将栖息地中的所有食物链连接起来,表明大多数动物会捕食多个物种,也会被多个物种捕食。

箭头为什么从猎物指向捕食者?

箭头表示能量和物质的流动。狐狸吃兔子时,能量会从兔子传递到狐狸。

这个模型显示了动物的实际数量吗?

不。它显示的是趋势。真实的食物网包含更多物种,而且它们之间相互作用的强度是在野外测量的。学生应该比较的是变化的方向。