生态学实验指导新

生态学实验指导

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福建农林大学

实验1植物的生态适应性观测

【实验目的】

1、熟悉野外生态环境调查的基本方法

2、掌握主要生态因子的对比观测方法及相关测定仪器的使用方法

3、掌握生态型、生活型的观测研究方法

4、掌握植物对生态因子适应性研究的方法，验证生态因子对生物生长发育的影响，强化学生对生态因子对生物生长发育的影响，及生物对周围环境适应的理解。

5、培养学生综合运用所学的植物学、植物生理学、分子生物学和生态学知识来分析和解决实际问题的能力。

【实验原理】

生态学是研究生物与生物之间，生物与环境之间相互关系和相互作用的科学。任何一种生物都生活在错综复杂的生态环境中，不仅受到各生态因子的制约和束缚，同时也能明显地改变各生态因子。本实验通过对不同生态环境中的主要生态因子的测定及植物生态型和生活型的观测，使学生掌握生态因子、生态型、生活型的观测和测定方法，并通过不同生态环境植物形态和生理生态特征的比较，认识生物与环境的相互作用和相互关系。

【实验器材】

全球定位系统（GPS）、海拔仪、测高器、便携式气象站、数显照度计、紫外辐照计、热球式风速测定仪、温湿度表、数字温度表、最高温度计、最低温度计、干湿球温度表、叶绿素测定仪、电导率仪、真空泵、离心机、真空干燥器、电子天平、人工气候箱、分光光度计、活体叶面积仪、显微镜、目镜测微尺、物镜测微尺、罗盘、竹竿、皮尺、卷尺、记录笔、记录纸、直尺、游标卡尺、低温冰箱、培养皿、烧杯、塑料方盘、具塞试管、移液器、洗瓶、玻棒、镊子、滤纸等。

【实验设计提示】

选择1—2种在自然生长的植物，在不同环境条件的个体中取样品，或取在不同环境条件下培养植物的样品（可选择某一生态因子，设定一定的梯度）。在实验室测定样品的形态解剖结构指标、生理生化指标或基因组水平和蛋白质组水平的变异。详细记录测定结果（包括照片等）。

实验设计中应注意的几个问题：对比的环境条件是否需要有较明显的区别？每一环境条件

下的样品数量？应根据具体的植物和设定的环境条件选取和测定哪些指标？

【结果分析】

对实验结果进行分析。要求有规范的统计分析，恰当地应用图表等各种表达方式。

【实验要求】

实验由学生分组进行，以3—5人一组。一周内完成实验设计，与任课教师讨论确定，并列出实验所需实验室、仪器设备、药品、交通条件等，由任课教师报学院安排解决。在规定的时间内完成实验的全部工作，上交实验报告。

【参考文献】

1.周志翔编.生态学实验实习指导书.华中农业大学教务处印,2000

2.章家恩主编.生态学常用实验研究方法与技术.化学工业出版社，2007，4.

3.付必谦主编.生态学实验原理与方法.科学出版社,2006.9

4.扬持主编.生态学实验与实习.高等教育出版社, 2003.8

实验2 种群生命表与存活曲线的编制

【实验目的】

了解特定时间和特定年龄生命表的异同，掌握其组建方法和各参数的计算方法，并学习种群数量动态分析研究方法。

【实验原理】

生命表(life table)是指描述同生群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。它是描述死亡过程的有用工具。生命表开始出现在人口统计学（human demography），至今在生态学上已广泛应用。生命表能综合判断种群数量变化，也能反映出从出生到死亡的动态关系。可以体现各年龄或各年龄组的实际死亡数、死亡率、存活数目和群内个体未来预期余年（即平均期望年龄）。生命表的意义在于提供一个分析和对比种群个体起作用生态因子的函数数量基础。也可以利用生命表中的数据，描述存活曲线图，说明种各年龄组在生命过程中的数量；说明不同年龄的生存个体随年龄的死亡和生存率的变化情况.

生命表分为动态生命表和静态生命表两种类型。静态生态表（Static Life table）是根据某一特定时间对种群作一个年龄结构调查，并根据调查结果而编制的生命表，常用于有世代重叠，且生命周期较长的生物；动态生命表（dynamic Life Cycle）就是跟踪观察同一时间出生的生物的死亡或动态过程而获得的数据所做的生命表，可用于世代不重叠的生物（如一化性昆虫），它在记录种群各年龄或各发育阶段死亡数量、死亡原因和生殖力的同时，还可以查明和记录死亡原因，从而可以分析种群发展的薄弱环节，找出造成种群数量下降的关键因素，并根据死亡和出生的数据估计下一世代种群消长的趋势。

【实验器材】

直径为22cm的花盆，培养箱或培养室，温度计，湿度计。

拟南芥种子/或其它生活史较短的植物种子，直径为22cm的花盆，营养土，素沙，蛭石，薄膜。

【实验步骤】

一、人口静态生命表及存活曲线的编制

（1）调查或利用已有的调查资料，如利用调查某地区人口年龄结构编制生命表，见表3-1。

表2-1 某地区人口统计数据生命表

x n x男性d x q x L x T x e x x n x女性d x q x L x T x e x

0 100 00 100 00

1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

97 708

96 100

95 662

95 331

94 722

93 764

92 694

91 519

89 958

87 773

84 584

80 138

73 346

63 313

50 048

34 943

20 165

8 566

97 937

96 246

95 930

95 683

95 227

94 621

93 981

93 102

92 002

90 416

88 423

85 445

81 107

73 993

63 810

49 850

33 492

17 708

（2）计算生命表其他各栏数据并填入表格。生命表有若干栏，每栏以符号代表，这些符号

在生态学中已成为习惯用法，如x=按年龄的分段；n x=在x期开始时的存活数目；d x=从x到x+1的死亡数目= n x－n x+1；d x F为x期间死亡因子；q x=从x到x+1的死亡率= d x/ n x；L x=从x到x+1期的平均存活率=（n x+ n x+1）/2；T x=超过x年龄的总个体数= L x+ L x+1+…+ L最大；e x=x期开始时的平均生命期望= T x/ n x。

（3）以生命表中年龄（x）为横坐标，相对年龄存活数（n x）的常用对数值为纵坐标，绘制生命存活曲线，并对各曲线的变化特征进行分析。

二、拟南芥动态生命表和存活曲线的绘制

（1）把营养土、蛭石和素沙按体积比1:1:1均匀混合,作为拟南芥培养土备用。

（2）把拟南芥直播于培养土中,每盆播200粒种子,用水浇湿培养土,覆膜5d。在22℃、人工光照（白色荧光灯，16 h 光照，8 h 黑暗，光照强度为63 mE.s-1.m-2)和空气相对湿度为65%的培养间中培养。

（3）培养盆土干后及时往盆底的托盘加水,以保持培养土湿润。

（4）出苗后开始统计幼苗基数，随后每隔2天统计存活幼苗个体数量，同时记录拟南芥的生长发育动态。直至拟南芥死亡一半以上。

（5）对所收集的数据运用动态生命表的研究方法进行统计分析处理,编制生命表中的存活数nx ,nx为直接计数得出实际存活数,其他数据是以存活数nx为依据计算得出。其中标准存活比率lx为x 期开始时的标准存活数; 死亡数dx为从x 到x + 1 的死亡数;死亡率qx为从x 到