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捕食者与猎物

关于这个模拟实验

这一生态模型将每只兔子和狐狸都视为独立个体。狐狸追逐它看到的最近的兔子,每捕获一只便获得能量,能量充足时繁殖,没有能量时饿死;兔子则会逃跑,并在草料限制下繁殖。图表绘制最近几分钟内两个种群的变化,读数显示数量、每只狐狸对应的兔子数以及被吃掉的兔子数。滑块和按钮可让学生检验关于出生率和突发变化的想法,非常适合展示猞猁与雪兔数据那样的滞后种群周期。

学生可以探索什么

  • 观察图表几分钟,描述狐狸数量如何滞后于兔子数量的变化。
  • 把“兔子出生率”提高到每秒 0.5,看周期如何变化。
  • 点击“放出 5 只狐狸”,在变化发生前预测兔子会怎样。
  • 当狐狸数量较少时,点击“增加 40 只兔子”,观察种群恢复的情况。
  • 在一个完整周期内,跟踪“每只狐狸对应的兔子数”读数和“被吃掉的兔子”计数器。

学习目标

  1. 1描述捕食者与猎物种群滞后的繁荣与萧条循环。
  2. 2解释食物供应如何限制每个种群的数量。
  3. 3预测改变出生率或增加动物数量会如何影响两个物种。
  4. 4将模拟与真实数据(如猞猁和雪兔的周期)联系起来。

教师常问的问题

捕食者与猎物模拟免费吗?

是的。可在任何现代浏览器中免费使用,包括白板和平板电脑。无需注册或下载。

为什么捕食者与猎物的数量会周期性地升降?

猎物充足时,捕食者得以繁殖。捕食者增多后会大量捕食猎物,于是捕食者因食物不足而饿死、数量下降,猎物随之恢复。这一循环不断重复,捕食者的变化滞后于猎物。

如何扰动这个生态系统?

随时可以点击“放出 5 只狐狸”或“增加 40 只兔子”,也可以拖动“兔子出生率”和“每只兔子带给狐狸的能量”滑块。观察图表,看系统需要多长时间才能趋于稳定。

为什么图表不是完全平滑的?

每只动物都是具有各自随机事件的独立个体,因此曲线会有波动,而不会完全遵循整齐的洛特卡–沃尔泰拉方程。若某个物种灭绝,就会有少量迁入个体到来,使演示得以继续。

嵌入这个模拟实验

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继续探索

从模型到记录

学生探索之后,用工作表记录他们的预测、观察和解释。

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