基础生态学实验
Lotka-Volterra捕食者-猎物模型模拟
【实验原理】
dN/dt=r1N-C1NP猎物种群动态 dP/dt=-r2N+C2NP捕食者种群动态 N：猎物的密度 r1：猎物种群的增长率
C1：捕食者发现和进攻猎物的效率， 即 平均每一捕食者捕食猎物的常数 P：捕食者密度
-r2：捕食者在没有猎物时的条件下的死亡率 C2：捕食者利用猎物而转变为更多捕食者的捕食常数
【实验目的】
在掌握Lotka-Volterra 捕食者-猎物模型的 生态学意义与各参数意义的基础上，通过 改变参数值的大小，在计算机模拟捕食者 种群与猎物种群数量变化规律，从而加深 对该模型的认识。
【实验器材】
1、计算机 2、模拟运行软件
3、种群生物学模拟软件包（Populus），5.5 版本，美国明尼苏达大学
【实验步骤】
设置初始值，之后保持N0、P0不变，分别改变d2、g、r1、c的大小（具体数据见下表），观察记录每组数据下捕食者-猎物模型中两种群密度变化情况，与对照组进行比较。
实验数据设置记录表
组别 对照组 实验组1 实验组2 实验组3 实验组4 实验组5 N0 50 50 50 50 50 50 P0 60 60 60 60 60 60 d2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 g 0.25 0.25 0.10 0.25 0.25 0.25 r1 0.6 0.6 0.6 0.8 0.6 0.6 C 0.015 0.015 0.015 0.015 0.025 0 【实验结果与分析】
Part I 研究捕食者-猎物模型中两种群密度变化情况与捕食者死亡率（d）的关系
图1.1 对照组捕食者—猎物模型种群密度随时间变化的图（d=0.2）
图1.2实验组1捕食者—猎物模型种群密度随时间变化的图（d=0.3）
图1.3对照组捕食者—猎物模型种群密度图（d=0.2）
图1.4实验组1捕食者—猎物模型种群密度图（d=0.3）
表1研究种群密度变化情况与d的关系实验数据记录表
组别 d2 捕食者密度P波动区间 25--60 20--60 猎物密度N猎物增长为0捕食者增长为波动区间 时的P值 0时的N值 20--110 40 54 30--160 40 60 对照组 0.2 实验组1 0.3
由以上图表可知：
捕食者死亡率d增长对猎物种群密度变化的影响反而要大于其对捕食者种群密度的变化。d减小，可见猎物种群密度明显增加，且两者种群密度波动周期变长。
这是由于捕食者死亡率d直接影响捕食者密度，使其降低，从而使猎物种群密度增加，而猎物种群密度的增加又利于捕食者繁殖，使捕食者种群增加。综上，多方面因素的作用导致猎物种群密度明显增加，而捕食者种群密度基本不变。
Part II 研究捕食者-猎物模型中两种群密度变化情况与转化常数（g）的关系
图2.1 对照组捕食者—猎物模型种群密度随时间变化的图（g=0.25）
图2.2实验组2捕食者—猎物模型种群密度随时间变化的图（g=0.1）
图2.3对照组捕食者—猎物模型种群密度图（g=0.25）