生态学综合实验讲义
生态学综合实验讲义
（试用）
昆明理工大学环境科学与工程学院
2015年9月
目录
生态学实验室规则
1
实验一人工熏气对植物叶片pH和叶绿素含量的影响 2 实验二玉米对不同浓度重金属的吸收.. 5 实验三土壤中全磷的测定
7
实验四土壤中全氮的测定11实验五利用蚕豆根尖微核技术监测农药或重金属污染
15
实验六校园植物群落调查
19
附录 1 群落调查样方总表
24
附录 2 群落调查样方分表
25
附录 3 细胞核微核监测技术参考详细操作步骤参考
26
附录 4 生态学实验简易操作流程——黑板板书
31
生态学实验室规则
1. 学生按3-6人分组，坐定后不再变动，以便进行考勤、实验操作检查和值日安排。
2. 学生按规定的分组时间按时上课，迟到超过半小时为旷课一次。旷一次实验课，本门实验课不及格。因实验课不能为个别学生单独补上，故学生不能请假（重病和特殊事情除外，但需事先经辅导员和任课教师同意，或事后持医院病例证明及辅导员确认后方可）。
3. 实验前要认真预习，提前完成实验者必须经指导教师同意后方可离开实验室，保持室内安静。
4. 实验时应遵守操作规程，保证实验安全。野外实验时，必须听从安排和注意安全。
5. 要节约使用药品、水、电、气等，要爱护仪器和实验室设备。设备、器皿发生人为损坏，要按学院有关规定予以登记和赔偿。对于精密仪器，用后应填写使用记录，如发现仪器有故障，应立即停止使用并报告教师。
6. 实验过程中，随时注意保持工作区的整洁。纸屑只能丟入废物缸（盆）内，不得丢入水槽，以免堵塞。重金属消解和测定的废液应该统一收集在废酸箱中，不能够直接在水槽中清洗，以免管道腐蚀漏水。实验完毕后，应将所用器具清洗干净并有序地放入柜中锁好，擦干净实验台面。
7. 实验过程中要仔细观察，将观察到的现象和数据如实地记录在笔记本上。根据原始记录，认真地分析问题，处理数据，写出实验报告。
8. 对实验内容和操作规程不合理的地方可提出改进意见，但实施前一定要与指导教师商讨，经同意后方可进行。
7. 实验室实行轮流值日生制度。实验结束后值日生负责打扫实验室，包括拖地，整理和擦干净试剂架、通风橱、台面，清理废物和废液，关闭水、电、气开关和实验室门窗。
生态学实验室
2015年9月
实验一人工熏气对植物叶片pH和叶绿素
含量的影响
一、实验目的
1. 通过比较各种植物在污染与非污染环境中叶片澄清液的pH和叶绿素含量的变化，观察大气污染对植物的危害，比较不同植物对大气污染的抗性能力。
2. 学会酸度计的使用和植物叶片叶绿素含量的测定方法。
二、实验原理
人工熏气（如SO2、Cl2等）作为一种胁迫手段，是模拟大气污染的一种方法。植物处于大气污染胁迫下，会产生一系列的伤害特征，其中一个伤害标志就是细胞膜选择性透性受损、叶片失绿。当SO2、Cl2等通过叶片表面及气孔进入叶肉细胞后，遇水生成亚硫酸和次氯酸，破坏了叶片内原有pH的平衡，而使污染植物叶片澄清液的pH发生改变。
三、实验材料、设备和试剂
（一）实验材料
桃、女贞、梧桐、叶子花或海棠等的叶片。
（二）设备
实验仪器：pHS-3C型酸度计、分光光度计、电冰箱、烧杯、剪刀、研钵、小漏斗、滤纸、三角瓶
（三）试剂
1. 浓盐酸、高锰酸钾（制取Cl2）；
2. 95%乙醇；
3. 石英砂；
4. 碳酸钙粉末。
四、实验步骤
（一）熏气
在自制封闭式熏气箱内，用盐酸加高锰酸钾制成Cl2，熏几种植物叶片，以不熏气的植物叶片作对照。已知氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体。它能溶于水，可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，并能与NaOH溶液反应。
1反应原理：
（1）：氯气可以用MnO2和浓HCl加热制得。
（2）：氯气可以用KMnO4和浓HCl制得。
√
MnO2+4HCl(浓)加热=MnCl2+Cl2↑+2H2O；
2KMnO4+16HCl（浓）== 2KCl + 2MnCl2 +8H2O +5Cl2↑（本实验选定方法）（二）pH值的测定
取对照的新鲜叶片和已熏蒸叶片各3g左右，用自来水和蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸干后在研钵中剪碎研烂，加50ml蒸馏水，沉淀，过滤，上清液用pHS-3C 型酸度计测定pH，将结果填入表1中。每组三个重复，最终结果以平均值±标准差的形式表示，并且给出熏气对叶片pH值影响的结论。（要求每个组的同学虽然数据一样，但是语言组织和感想也不该完全一样，报告雷同过多需要重新撰写。）
表1 人工熏气对植物叶片澄清液pH值的影响
（三）叶绿素含量的测定
1. 将待测植物叶片洗净擦干，去中脉剪碎后称取0.1-0.3g 置于研钵中（视叶片中毒症状强弱即叶片颜色而定），加少量石英砂和碳酸钙粉末及2-3ml 95%乙醇，研磨成匀浆，再加95%乙醇10ml ，继续研磨至组织变白。静置3-5min 。每组三个重复。
2. 取滤纸1张，置漏斗中，用乙醇浸润，沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25ml 棕色容量瓶中，用少量95%乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。
3. 用滴管吸取95%乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中，直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用95%乙醇定容至25ml ，摇匀。
4. 把叶绿体色素提取液倒入比色杯内。以95%乙醇为空白，在波长665、649和470nm 下测定吸光度。根据下列公式计算各色素浓度（mg/L ）：
叶绿素a 浓度C a =13.95OD 665-6.88OD 649
叶绿素b 浓度C b =24.96OD 649-7.32OD 665
类胡萝卜素浓度=(1000OD 470-2.05C a -114.8C b )/245
求得各色素的浓度后，再按下式计算叶片中各色素的含量（用μg/g 鲜重表示）：
）样品鲜重（稀释倍数
提取液体积叶绿素的浓度叶绿体色素含量g ml L mg ??=)()/(
五、注意事项
1. 提取叶绿素过程中尽可能避免光照，研磨时间尽量短些，以免叶绿素受光分解。叶绿体色素提取液不能浑浊，否则应重新过滤。
2. 熏气过程中注意安全，在通风橱中进行，防止吸入有害气体。
3. 吸光度在0.2-0.8之间较准确，大于1要稀释。
六、思考题
提取叶绿素时为什么要加入少量碳酸钙？
七、主要参考文献
[1] 杨持. 生态学实验与实习. 北京：高等教育出版社，2003