動(dòng)物標(biāo)志重捕法模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳幫強(qiáng) 梁碧波 左清秋

（1貴州省遵義市第一中學(xué) 貴州遵義 5630002貴州省遵義市教育科學(xué)研究院 貴州遵義 563000）

現(xiàn)行人教版高中生物學(xué)必修3第4章“種群和群落”介紹了動(dòng)物標(biāo)志重捕法探究種群密度。該方法是在被調(diào)查動(dòng)物種群的活動(dòng)范圍內(nèi)，捕獲一部分動(dòng)物個(gè)體，做上標(biāo)記后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕到的動(dòng)物個(gè)體中標(biāo)記個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例，估算種群密度。在教學(xué)中教師只是講清楚、講透這一知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生到大自然中體驗(yàn)標(biāo)記與捕獲的過程幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。為此，本研究利用生活材料設(shè)計(jì)了動(dòng)物標(biāo)志重捕法模擬實(shí)驗(yàn)方案，通過教學(xué)應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)使用效果良好。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 塑料瓶（口徑10cm 左右）、2種顏色的塑料球（直徑為0.5cm）、玻璃珠（直徑1.5cm）、保鮮袋。

1.2 實(shí)驗(yàn)用具 釘子、剪刀、錘子、木板。

1.3 模型制作

1）將帶蓋的塑料瓶瓶蓋放在小木板上，用釘子打上5個(gè)均勻分布小眼，再用剪刀打磨至直徑0.7cm 的小孔。

2）用保鮮袋袋口墊在瓶蓋內(nèi)側(cè)邊緣。

3）在塑料瓶中放入300粒同一顏色的塑料球，代表需要調(diào)查的動(dòng)物種群，同時(shí)放入20粒玻璃珠，代表生活同一區(qū)域的其他動(dòng)物種群，這樣更能體現(xiàn)模擬自然環(huán)境中同一區(qū)域有不同的動(dòng)物種群，更體現(xiàn)了模擬的真實(shí)性。

4）將瓶蓋蓋在瓶口上（圖1）。

圖1

1.4 模擬步驟

1）將模型倒置并劇烈搖瓶10s 后停止，瓶身正置，擰松瓶蓋，取出保鮮袋中的塑料球，并統(tǒng)計(jì)數(shù)目。

2）將另外顏色的塑料球等量放入塑料瓶中，代表第1次捕獲后標(biāo)記的動(dòng)物個(gè)體（圖2）。

圖2

3）蓋上瓶蓋，再將模型倒置并劇烈搖瓶10s 后停止,瓶身正置,擰松瓶蓋，取出保鮮袋中的塑料球,統(tǒng)計(jì)總塑料球和被標(biāo)記的塑料球數(shù)（圖3）。

圖3

4）計(jì)算：模擬動(dòng)物數(shù)（塑料球數(shù)）=（第1次捕獲塑料球數(shù)×第2次捕獲塑料球數(shù)）÷（第2次捕獲中標(biāo)記的塑料球數(shù)）。

2 模擬應(yīng)用

在塑料瓶中放300粒綠色塑料球，放入20粒玻璃珠，重復(fù)5輪，其結(jié)果見表1。

從表1可以看出，在5輪的實(shí)驗(yàn)中，理論值與實(shí)際值的比值大于95%，小于105%，誤差百分比絕對(duì)值小于5%，充分說明此模擬方案的模擬估算值是非?？煽康?。

表1 不同綠色塑料球數(shù)模擬實(shí)驗(yàn)中理論值與實(shí)際值對(duì)比統(tǒng)計(jì)

3 應(yīng)用反思

1）該實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭谱骱唵?，材料易得，操作安全，結(jié)果可靠。只需教師提前講解和布置，學(xué)生即可在家中或?qū)W校獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，因此這一方案有很好的實(shí)用性。

2）利用該模擬模型，學(xué)生還可以進(jìn)行延伸性探究性學(xué)習(xí)。如果塑料球數(shù)量一定時(shí)，將搖瓶時(shí)間作為自變量，捕獲塑料球數(shù)量為因變量，這樣可以探究搖瓶時(shí)間與誤差值的關(guān)系；如果搖瓶時(shí)間為一定時(shí)，將塑料球數(shù)量作為自變量，捕獲塑料球數(shù)量為因變量，這樣可以探究瓶中塑料球數(shù)與誤差值的關(guān)系； 如果將不同的瓶蓋小孔大小或多少為自變量，捕獲塑料球數(shù)量為因變量，這樣可以探究重捕區(qū)域大小或重捕區(qū)域多少與種群數(shù)量的關(guān)系。

3）也可以放在瓶子里搖勻后用手抓，這樣抓上去更像捕捉，將抓出來的塑料球用記號(hào)筆標(biāo)記后再放回去，讓學(xué)生覺得更像標(biāo)記，然后搖勻后重新抓。

致謝：感謝毛亞飛博士（就讀于沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)）對(duì)本文的建議及修改。