生态学实验讲义汇总
生态学实验讲义2013doc
实验一 物种多样性测定１ 实验目的通过对不同地区植物（动物：与植物方法相同）种类及个体数量的分析，比较各地区物种多样性的差异；了解各物种多样性指数的特点和生态学意义；熟悉和掌握最常用的指数：Shannon-Wiener 指数的计算方法。
２ 实验器材米尺、计算器、植物采集箱、笔等３ 实验方法与步骤 3.1 野外调查（1）每两个学生为一组，确定调查的生境（如草地、树林、农田等），并选择合适的样地位置。
（2）样地面积应根据最小面积法确定，一般在植物中，草本植物可用1⨯1m 2样地，灌木可用5⨯5m 2样地，乔木则可根据具体情况，适当加大尺度，如可考虑20⨯20m 2样地。
（3）统计样方内动植物的种类及其个体数，记录到表格中（见附表1）。
3.2 数据处理按野外调查数据，分别计算出物种丰富度指数（D ）、Shannon-Wiener 指数（H ）和Simpson 指数（D ）。
（1）物种丰富度指数（D ），计算公式如下：N S D lg )1(-=式中：D ——物种丰富度指数；S ——物种数目；N ——所有物种个体数之总和。
（2）Shannon-Wiener 指数（H ），计算公式如下：i si i p p H 21log ∑=-=式中：H ——物种多样性指数；S ——物种数目；Pi ——第i 物种的个体在全部个体中的比例。
式中对数的底可取2、e 和10，但单位分别为：nit, bit 和dit 。
（3）Simpson 指数（D ），计算公式如下：∑=-=si iP D 121式中：D ——Simpson 多样性指数；S ——物种数目；Pi ——第i 物种的个体在全部个体中的比例。
４ 思考题1. 不同环境中物种多样性的差异程度及其形成原因分析。
2. 各类多样性指数计算结果的差异及分析。
3. 样方面积的大小对多样性指数的影响。
表1物种多样性调查记录表实验二生态因子的测定1实验目的本实验通过对光的照度、气温、土壤温度以及空气湿度等生态因子的测定，使学生掌握几种常见的生态测定仪器的工作原理及使用方法，并通过不同生境生态因子的比较，认识植物与环境之间的相互关系。
生态学实验指导汇总
实验一鱼类对温度、盐度耐受性的观测【实验目的】（1）认识并练习判断生物对生态因子耐受性范围的方法。
（2）认识不同鱼类对温度、盐度等因子的耐受限度和范围不同，这种不同的耐受性与其分布生境和生活习性密切相关，加深对Shelford 耐受性定律的理解。
（3）认识影响鱼类耐受能力的因素。
【实验器材】1、实验动物：鲤鱼（Cyprinus carpio）、鲫鱼（Carassius auratus）等。
2、设备与试剂光照培养箱、温度计、天平、加热棒、容纳箱、玻璃棒等【方法与步骤】1、观察动物对高温和低温的耐受能力（1）建立环境温度梯度（5℃，室温20~25℃，35℃）。
（2）对实验动物称重，并记录其种类、驯化背景等。
（3）将鲤鱼和鲫鱼各6条分成一组，分别暴露在5℃、室温和35℃下30分钟。
观察行为。
如果正常，则停止观察；如有异常，则观察在该温度条件下动物死亡数达到50%时所需要的时间。
如果动物明显不动，则可认定死亡。
注：将动物放入低温（高温）环境中后，如果动物马上出现死亡，说明温度过低（或过高），应适当提高（降低）2~3℃再观测。
同时观察并比较室温条件下各鱼的行为。
（4）将鱼类在高温和低温出现死亡的温度条件下死亡率随时间的变化记录在表1-1中。
表1-1 极端温度下不同鱼类死亡率随时间的变化2 观察不同淡水鱼类对盐度的耐受能力（1）建立盐度梯度（20‰，30‰，40‰)。
（2）对实验动物称重，并记录其种类、驯化背景等。
（3）将鲤鱼和鲫鱼各6条分成一组，分别放入20‰，30‰，40‰的盐度环境中，同上观察其行为30分钟。
如果正常，则停止观察；如有异常，则继续观察在该条件下动物死亡数达到50%时所需要的时间。
如果动物明显不动，则可认定死亡。
（4）将鱼类在各盐度条件的死亡率随时间的变化记录在表1-2中。
表1-2鱼类对盐度的耐受性观测结果记录表【结果与分析】1、依据表中记录结果，以时间为横坐标、死亡率为纵坐标作图。
2、各组根据实验结果，结合谢尔福德耐受性定律等对结果进行讨论，分析各组间的差异，评估不同鱼类对温度、盐度耐受性的差异及其影响因素。
生态学实验内容(教案)
实验一、大气环境污染物含量的测定一、大气中总悬浮颗粒物的测定（重量法）（一）实验原理通过空气采样器，以恒速抽取定量体积的空气，空气中粒径小于100 μm的悬浮颗粒物，被截留在已恒重的滤膜上。
根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积，计算空气中总悬浮颗粒物的浓度。
（二）仪器和材料中流量采样器（流量50～150 L min-1），滤膜（超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯滤膜），镊子，恒温恒湿箱，精密电子天平。
（三）实验步骤1. 采样（1）每张滤膜使用前需用光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。
（2）将选好的滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24 h，取出滤膜，30 s内称完，记下滤膜重量W0（g）（精确到0.1 mg）。
（3）在选定的样点，安装好空气采样器，打开采样头顶盖，取出滤膜夹，擦去灰尘。
将滤膜“毛”面向上，放在滤膜支持网上，放上滤膜夹。
对正，拧紧，使不漏气。
（4）仪器设定标准时间的设定：仪器使用说明书5.3.9。
采样开始时间：仪器使用说明书5.3.10。
采样持续时间：仪器使用说明书5.3.11。
流量：仪器使用说明书5.3.13。
（5）测定日平均浓度一般从8：00开始采样至第二天8：00结束。
记录采样流量和采样时间，同时读取现场气温和气压。
将有关参数记录在表1中。
数据记录方法查询：当仪器处于采样状态，按查询键，可查出各采样参数；采样结束，停机，按查询键，可查出各采样参数。
打印：仪器可连接打印机，输出和打印数据。
（6）样品采完后，打开采样头，用镊子轻轻取下滤膜，采样面向里，将滤膜对折，放入表面光滑的纸袋中。
2. 样品测定将采样后的滤膜放入恒温恒湿箱中平衡24 h，然后称重，30 s内称完，记录下滤膜重量W1 （g）（精确到0.l mg）。
有关参数及结果记录在表1中。
（四）结果计算(W1－W0)×1000总悬浮颗粒物含量（TSP，mg m-3）= -------------------------V r式中：W1为采样后的滤膜重量（g）；W0为空白滤膜的重量（g）；V r为换算为参比状态下的累计采样体积（m3）。
生态学野外实验讲课PPT
❖ 在种群生态学研究中，常常需要了解和预测种群的 空间分布问题。
❖ 种群个体在空间的分布有均匀型、随机型和聚集型 三种格局类型。
研究林分概况（位置、林龄、密度） 由于林木的胸径是一个最容易测定的测树因子，而且林木的胸径与其叶面积、枝量、叶量和根量等影响林木生长的重要测树因子有高 度的正相关，所以利用胸径因子的竞争指数是比较适宜的。 林木个体之间空间竞争定量化调查 相对盖度＝某一物种盖度/所有物种盖度和； 这种关联可以是正的、负的或不存在。 样方面积不小于群落的最小面积。 油松人工林叶面积指数测定 植物群落物种多样性的调查 对实验内容所获得的原始数据进行统计后所获得的各类结果。 Ⅳ级：大树，胸径>22. 胸径尺一面读数为胸径实测值，另一侧为整化径级。 种群的空间格局是种群的空间特征之一，由于环境因子复杂多样，以及种内、种间的竞争，任何一个种群在一定的空间内都会呈现出 特有的分布形式。 野外调查过程中发现哪些问题、建议？ 植物群落物种多样性的调查 见各类参考文献的引言部分；
本次野外调查和内业处理工作得到了？？ 等同学的大力帮助，在此表示谢意。
❖ 曲仲湘（1952）将植物种群个体分成4个 立木级，具体标准为：
❖ Ⅰ级：幼苗+幼树，胸径<2.5cm； ❖ Ⅱ级：小树，胸径2.5-7.5cm； ❖ Ⅲ级：中树，胸径7.5-22.5cm； ❖ Ⅳ级：大树，胸径>22.5cm。
森林更新、演替趋势调查—— 分层频度
植物种间联结分析Biblioteka ❖ 种间关联指种间相互吸引或排斥的性质。这 种关联可以是正的、负的或不存在。物种之 间的共生、竞争或捕食等关系都是导致种间 存在关联的因素，此外还有它感作用、物种 之间对环境需求的相似或差异等方面的原因 。也可能存在种间缺乏相互作用的情况下却 存在正的或负的关联的情况
生态学实验2013
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生态学实验课简介
➢ 生态学实验要求学生熟悉主要生态因子的测定原理 和方法及其简易仪器的使用，了解生态因子的变化 规律; 掌握生物种群、生物群落调查取样、数据处 理、分析归纳的方法; 知道生态系统关键过程的研 究思路，并初步具备撰写科技论文的基本素质。
➢ 通过实验教学使学生学习并掌握生态学研究的一些 基本实验技能和方法，从而巩固课堂理论学习的知 识，提高学生的动手能力、分析能力和创新能力。
生态学实验课 讲义和参考资料
1
• 请注意：
• 1.课堂上不允许完游戏；
• 2.尽量两人一台电脑；
• 3.显示器上画了“√”的电脑 是可以用的，其他电脑一概不 允许动。
• 4.重启了，或者进入的系统有 “ubuntu”者向老师报告。 2
南昌大学生命科学学院
生态学实验 Ecology
主讲教师: 葛刚、刘以珍 Tel:
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生态学实验一 不同生态系统主要生态因子的时空变异
五、具体步骤
• （1）光照强度：既观测其时间上的波动（10:30、11:30、 12:30、14:30的波动），又比较一个生态系统内部不同高度（ 如地面、1.5m、3m处）、不同生态系统之间的差异。
• （2）土壤温度：既观测其时间上的波动（ 10:30、11:30、 12:30、14:30的波动），又比较不同土壤深度（表面、10、15 、20cm）、以及不同生态系统之间的差异。
4，USB通讯接口线 5，数据传输器（可选）
HOBO U12 热电偶温度数据采集器
HOBO U12不锈钢温度记录1仪9
附： 能量环境因子观测仪器简介（5）
WS-STD1自动气象站
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附： 能量环境因子观测仪器简介（6）
生态学实验实习指导手册讲解
生态学实验实习指导手册浙江林学院生态学科二○○七年一月目录实验一植物群落内生态因子的测定 (2)实验二不同树种的比叶面积测定 (4)实验三种群空间分布格局的调查分析 (6)实习一森林群落调查实习之一——样方法 (8)实习二森林群落调查方法之二点一象限法 (18)实习三森林群落调查方法之三——样线接触法 (22)实验一植物群落内生态因子的测定植物群落与环境是不可分的。
任何一个植物群落在形成的过程中，植物不仅对环境具有适应能力，而且对环境也有巨大的改造作用。
随着植物群落发育到成熟阶段，群落的内部环境也发育成熟。
植物群落内的环境因子如温度、湿度、光照强度等都不同于群落外部。
植物群落内的各生物物种在它们自己创造的环境中，井然有序地生活着。
不同的植物群落，其群落环境因子存在明显的差异。
【实验目的】（1）在掌握光照强度、温湿度测量仪器的使用和测定方法的基础上，对不同类型植物群落内的光照强度、湿度和大气湿度等生态因子进行测定。
（2）认识不同植物群落内部生态因子以及植物群落与裸地间生态因子的差异。
【实验器材】便携式光照度计，温湿度记录仪，风速测定仪，钢卷尺。
【方法与步骤】（一）植物群落内光照强度的测定（1）选取针叶林、阔叶林与竹林三种不同类型的群落。
（2）分别在针叶林、阔叶林与竹林下，从林缘向林地中心均匀选取5个测定点，用照度计测定每一点的光照强度，并记录每次测定的数值（见表1-1）。
（3）选择一空旷无林地（最好地面无植被覆盖）作为对照，随机测定5个点，用照度计测定裸地的光照强度，并记录每次测定的数值。
（二）植物群落内温湿度的测定在上述同样针叶林、阔叶林与竹林三种不同类型的群落以及对照地中，实施大气温湿度的测定：（1）从林缘向林地中心在1.5m高处，均匀选取5个点，测定每一点的温度和湿度，并记录每次的数值（见表1-2）。
（2）同时在空旷无林地的1.5m高处，随机选取5个点，测定空气温度和湿度，并记录每次测定的数值。
《生态学实验》PPT课件
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实验一 植物群落结构调查
一、实验目的
• 掌握植物群落结构观察的基本方法。 • 学会根据取样调查数据分析植物群落结
构特征 • 了解人工植被群落（人工草地和人工林
地）的布局、管理及其作用。
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实验一 植物群落结构调查
二、实验方法和对象
• 调查对象：在当地有代表性的植物群落开 展调查。
• 花卉温室的设施：建筑结构；覆盖 材料等。
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实验二 人工环境调控
• 温室环境控制
温度：加温；降温措施等 光照：遮光和增加光照措施 湿度：与外界通风等 空气：调控 温室环境的自动控制系统
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实验二 人工环境调控
• 小结:
• 人工环境控制的主要措施有那些？它 们的原理是什么？
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• 由于森林群落空间占用很大，不易操作， 因此学习观察植物群落水平结构的方法时， 常选用灌丛群落或者草本群落来进行。例 如，在观察草本群落时，一般是先在圈定 好的调查样方（地）数量指标。
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（三）植物群落结构分析
1. 植物群落结构描述
描述植物群落结构（此处主要指空间结构） 的基本内容包括：
• 在人工群落中认为因素的影响
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（四）小节
• 根据实验观察数据，详细描述所观察植物 群落的垂直结构和水平结构特征。
• 举例说明影响植物群落结构的环境因素， 以及这些环境因素与群落结构之间的复杂 关系。
• 通过实验你学到了哪些关于植被群落的知 识？
• 你认为如何更能有效的改进群落结构？
生态学实验指导讲解
实验一鱼类对温度、盐度耐受性的观测【实验目的】（1）认识并练习判断生物对生态因子耐受性范围的方法。
（2）认识不同鱼类对温度、盐度等因子的耐受限度和范围不同，这种不同的耐受性与其分布生境和生活习性密切相关，加深对Shelford 耐受性定律的理解。
（3）认识影响鱼类耐受能力的因素。
【实验器材】1、实验动物：鲤鱼（Cyprinus carpio）、鲫鱼（Carassius auratus）等。
2、设备与试剂光照培养箱、温度计、天平、加热棒、容纳箱、玻璃棒等【方法与步骤】1、观察动物对高温和低温的耐受能力（1）建立环境温度梯度（5℃，室温20~25℃，35℃）。
（2）对实验动物称重，并记录其种类、驯化背景等。
（3）将鲤鱼和鲫鱼各6条分成一组，分别暴露在5℃、室温和35℃下30分钟。
观察行为。
如果正常，则停止观察；如有异常，则观察在该温度条件下动物死亡数达到50%时所需要的时间。
如果动物明显不动，则可认定死亡。
注：将动物放入低温（高温）环境中后，如果动物马上出现死亡，说明温度过低（或过高），应适当提高（降低）2~3℃再观测。
同时观察并比较室温条件下各鱼的行为。
（4）将鱼类在高温和低温出现死亡的温度条件下死亡率随时间的变化记录在表1-1中。
表1-1 极端温度下不同鱼类死亡率随时间的变化2 观察不同淡水鱼类对盐度的耐受能力（1）建立盐度梯度（20‰，30‰，40‰)。
（2）对实验动物称重，并记录其种类、驯化背景等。
（3）将鲤鱼和鲫鱼各6条分成一组，分别放入20‰，30‰，40‰的盐度环境中，同上观察其行为30分钟。
如果正常，则停止观察；如有异常，则继续观察在该条件下动物死亡数达到50%时所需要的时间。
如果动物明显不动，则可认定死亡。
（4）将鱼类在各盐度条件的死亡率随时间的变化记录在表1-2中。
表1-2鱼类对盐度的耐受性观测结果记录表【结果与分析】1、依据表中记录结果，以时间为横坐标、死亡率为纵坐标作图。
2、各组根据实验结果，结合谢尔福德耐受性定律等对结果进行讨论，分析各组间的差异，评估不同鱼类对温度、盐度耐受性的差异及其影响因素。
生态学实验所有教案
实验一生态环境中生态因子的观测与测定一、实验目的1、熟悉太阳辐射仪的使用方法2、熟悉风速测定仪的使用方法3、掌握干湿球温度计的测量原理与方法二、实验器材太阳辐射仪（或照度计）、干湿球温度计、风速测定仪等。
三、实验内容1、太阳辐射量调节太阳辐射仪到水平位臵，连接辐射仪与辐射电流表；或调整照度计至“0”的位臵，测下列项目：（1）总太阳辐射量将太阳辐射仪的探头直接暴露于太阳辐射下，待辐射电流表稳定后，记录读数，通过换算得出总太阳辐射量。
（2）散射辐射量在太阳辐射仪上面的一定高度，用黑色遮阳板遮住太阳辐射的直射部分，待辐射电流稳定后，记录读数。
（3）直射辐射量等于太阳总辐射与散射辐射量之差。
（4）地面反射辐射量将太阳辐射仪探头朝向地面，并与地面平行，待辐射电流表读数稳定后，记录读数。
2、湿度单独测定湿度的常用温度计有通风干湿球温度计和露点温度计。
干湿球湿度计的原理：干湿球温度计包括两个温度探头，其球部并排暴露在空气中。
干球温度探头直接露在空气中，湿球温度探头用湿纱布包裹着。
其测湿原理就是，在一定风速下，湿球外边的湿纱布的水分蒸发带走湿球温度计探头上的热量，使其温度低于环境空气的温度；而干球温度计测量出来的就是环境空气的实际温度，此时，湿球与干球之间的温度差与环境的相对湿度有一个相应的关系。
测定步骤：干湿计放臵距地面1.2～1.5米的高处。
在测定温度时，棉纱套用蒸馏水湿润，当空气流通过时会造成蒸发，而由蒸发失热必然造成稳定的降低，这样就与实际的温度形成温差。
干湿球温度的读数是在湿球已变为稳定的最小值时进行的。
由该湿度计所附的对照表就可查出当时空气的相对湿度。
例如，设干球温度计所示的温度是22℃，湿球温度计所指示的是16℃，两球的温度差是6℃，可先在表中所示温度一行找到22℃，又在温度一行找到6℃，再把22℃横向与6℃竖行对齐，找到数值54。
它的意思就是相对湿度是54%。
注：读出干、湿两球所指示的温度差，因为湿球所包之纱布水分蒸发的快慢，不仅和当时空气的相对湿度有关，还和空气的流通速度有关。
《生态学实验》课件
实验操作的基本方法
野外采样
根据研究目的和实验设计，在野 外选择合适的地点和时间进行采 样。
数据记录与整理
准确记录实验数据，包括观测指 标的测量结果、实验过ห้องสมุดไป่ตู้中的异 常情况等。
01 02 03 04
室内实验操作
在实验室条件下进行必要的实验 操作，如培养、观察、测量等。
数据分析与解读
运用统计分析方法对实验数据进 行处理和分析，得出结论并解释 生态现象。
ABCD
清晰性和条理性
使用简洁明了的语言，按照逻辑顺序组织内容， 使读者易于理解。
分析和讨论
对实验结果进行深入分析，并与相关理论或预期 进行比较，提出合理的解释和推测。
实验报告的评审与修改
01
同行评审
邀请同学或老师对报告进行评审， 提出意见和建议。
格式审查
检查报告的格式是否符合要求，图 表、图片等是否清晰美观。
04
短期实验
在较短时间尺度内进 行的实验，如种群增 长实验、竞争排斥实 验等。
生态学实验的设计原则
实验结果应具有可重复性，以便 对实验结果进行验证和推广。
实验对象和条件应具有代表性， 能够反映实际情况，以便将实验 结果应用于实际问题解决。
控制性原则 可重复性原则 随机性原则 代表性原则
在实验过程中，应尽可能控制其 他干扰因素，确保实验结果的准 确性和可靠性。
04
实验报告的撰写
Chapter
实验报告的结构与格式
标题页
包含实验名称、作者姓名、学号、指导教师 等信息。
目录
简要介绍报告的主要内容和结构。
实验目的
明确阐述实验的目标和意义。
实验报告的结构与格式
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生态学实验讲义生命科学学院生态实验分室2014年 1月目录一、气候因子测定(3学时二、土壤因子测定(3学时三、植物种间关系分析(3学时四、校园景观格局定量分析(6学时五、取样方法(3学时六、种群空间结构分析(3学时七、植物种间联结分析(3学时八、植物群落物种多样性测定(6学时实验目的:学会使用和掌握生态因子的观测仪器及其使用方法。
实验原理:不同的环境由于其地形、基质等的不同,导致其热量、水分等循环有其自身的特征。
尤其在野外,地形等条件变化较多,生态因子变化较快, 能够及时准确地测定相关因子是野外调查需要掌握的一个基本技术。
实验指标:土壤温度、空气温度、空气湿度和太阳辐射。
实验步骤:分别采用土温计、温湿度计和照度计测定阳光直射裸地和灌丛群落两种环境下的土壤温度、空气温度、空气湿度和太阳辐射,每个因子连续观测三个小时,每隔20分钟记录一次数据,做出生态因子随时间的变化曲线。
空气温度为里地面 1.5米处的气温。
讨论:①对数据进行分析,提出自己对数据规律的解释。
②对仪器操作时和测定时需要注意的地方进行讨论。
实验目的:掌握土壤因子的测定方法实验原理:土壤水分含量的多少,直接影响土壤的固、液、气三相比例,以及土壤的适耕性和作物的生长发育。
在栽培作物时,需经常了解田间含水量等土壤水分状况,以便适时灌排,利于耕作,保证作物生长对水分的需求,达到高产丰收。
土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。
自由水是可供作物利用的; 吸湿水是土粒表面分子力所吸附的单分子水层, 只有在转变为气态时才能摆脱土粒表面分子力的吸附;而化学结合水却要在 600-700℃下才能脱离土粒。
在进行理化分析时,需要在 105℃下烘干,测定烘干的土样的土壤吸湿水含量, 并以烘干样品重为相对统一的计算基础。
这是因为土壤理化常规分析常按烘干样品重计算分析结果, 这样就可使整个分析结果有一合理的相对性数值。
土壤容重是土壤在未破坏自然结构的情况下,单位容积中的重量,通常以克 /厘米 3表示。
土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低。
砂土容重较大,粘土容重较小。
一般腐殖质多的表层容重都较小。
一般耕作层土壤容重 1.00-1.30克 /厘米 3, 土层越深则容重越大,可达 1.40-1.60克 /厘米 3,沼泽土的潜育层容重可达 1.70-1.90克 /厘米 3或更大。
土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。
实验指标:土壤含水量、土壤容重实验仪器:铝盒、环刀、环刀托、削土刀、小铁铲、烘箱、天平、手锄等实验步骤:①将环刀托放在已知重量的环刀上,环刀内壁稍涂上凡士林,将环刀刃口向下垂直压入土中, 直至环刀筒中充满样品为止。
若土层坚实,可用手锄慢慢敲打,环刀压如时要平稳,用力一致。
用修土刀切开环刃周围的土样,取出已装上的环刀, 细心削去环刀两端多余的土,并擦净外面的土。
②同时在同层采样处用已知重量的铝盒采样,称重。
③把装有样品的环刀两端立即加盖, 以免水分蒸发。
随即称重 (精确到 0.01克,并记录。
④将装有样品的铝盒置入烘箱中, 105℃ -110℃下烘干至恒重称重 (约 6小时,精确到 0.01g ,测定土壤含水量。
⑤结果计算:1 土壤含水量:a. 以烘干土为基数的水分百分数:b. 以风干土或自然湿重土为基数的水分百分数 (通常用于化学分析计算之用:1210%100g g W g g -=⨯- 上两式中 W —土壤含水量(%; g 0—铝盒重(gg 1—铝盒 +湿样重(g ; g 2—铝盒 +烘干样品重(g2 土壤容重a. 环刀容积: 2V r h π=式中:V —环刀容积(cm 3; r —环刀内半径(cm ; h —环刀高度(cm ; π—圆周率(3.1416。
b. 土壤容重: 100(100 s g V W γ⋅=⋅+ 1220%100g g W g g -=⨯-式中: s —土壤容重(g/cm3; g —环刀内湿样重(g ; V ——环刀容积(cm 3; W —样品含水量(%。
此法允许平行绝对误差 < 0.03g/cm3,取算术平均值。
讨论:对该土壤结构情况进行鉴定。
实验三植物种间关系分析实验目的:学会分析物种间竞争作用。
实验原理:物种间竞争主要是对资源的竞争, 通过比较物种在单种和混合种植群落中的生产力,分析物种间竞争关系。
实验指标:生物量实验材料与仪器:大豆种子,小麦(或油菜种子,花盆,花土,烘箱,标签实验步骤:1. 实验材料的遴选和花盆的准备:大田中采集或市场上购买的种子往往参差不齐,需要在实验前仔细遴选,一般应选择籽粒饱满、完整、大小均匀、发芽率高的种子。
2. 以直径 15cm 的花盆为实验样方,在 9个花盆中装入花土至花盆3/4处。
3. 取 3个花盆播种 20粒大豆种子(大豆单种种植 ;最后根据发芽情况去除部分出芽个体,保留 10个个体 ; 3个花盆播种 20粒小麦种子(小麦单种种植 ;最后根据发芽情况可去除部分出芽个体, 保留 10个个体 ; 3个花盆播种 10粒大豆种子和 10粒小麦种子 (大豆和小麦混合种植 ; 最后根据发芽情况去除部分出芽个体, 保留 5个大豆个体和 5个小麦个体。
4. 种好后在种子上覆盖一层花土使花盆中土面约低于盆口 2cm 。
在每个花盆上贴上标签,注明处理方式,重复号和播种日期。
在培养过程中定期浇水并适当交换位置。
培养时间长短根据气温状况而定, 日平均气温在 15℃以上, 一般培养 20天左右即可收获。
如果日平均气温在 15℃以下,一般培养 30天以上视生长情况而定。
5. 培养结束后,在不损坏植物的前提下,仔细将每个花盆中的植物个体完整收获,洗去表面泥土。
在烘箱中烘干,称量每个花盆大豆单种,小麦单种以及分别称量混种处理中大豆和小麦的干重。
6. 数据分析:相对总生物量(RYT 可作为测定混生群落种间竞争力的重要指标:RYT=WH2/WH1+WL2/WL1WH1 为单种种植大豆的总生物量, WH2 为混合种植大豆的总生物量, WL1 为单种种植小麦的总生物量, WL2 为混合种植小麦的总生物量。
当 RYT >1 时,两种植物存在互利关系; RYT=1 时,两种植物间不存在影响作用; 当 RYT ﹤ 1 时, 表示植物间存在竞争关系。
讨论:分析黄豆和小麦间种间关系并解释原因。
实验四校园景观格局定量分析实验目的:(1认识和了解常见的景观指数。
(2 应用景观指数分析现实景观格局并揭示其所指示的生态学含义。
实验原理:景观是一个由不同土地单元镶嵌组成, 具有明显视觉特征的地理实体;它处于生态系统之上,大地理区域之下的中间尺度;兼具经济、生态和文化的多重价值。
景观由斑块、基质和廊道三要素组成。
景观内不同要素的类型、数量、面积及其形状、相互之间的空间位置等构成了多种多样的格局特征, 景观格局的合理性影响着景观的生物多样性维护等功能的优劣, 因此格局既是各种作用和生态过程在不同尺度上长期作用的产物, 也是景观异质性的具体体现, 更是人类恢复或维持景观功能的依据; 景观格局分析有助于探讨景观结构和生态过程的相互关系。
使用景观指数定量分析景观格局结构特征的理论、方法和应用研究始终处于景观生态学研究的核心。
景观斑块面积是景观结构最容易识别的特征, 斑块面积一方面影响到能量和营养的分配, 另一方面还影响到物种数量。
一种景观要素如果其面积稳定并且持续增加,那么它就是稳定的;相反,面积不稳定且持续减少的景观要素是不稳定的,也是脆弱的。
斑块的形状也是重要的结构特征,形状越复杂,斑块与外界接触越多,内部环境越小,越不利于内部物种的保护。
生境破碎化是现存景观的一个重要特征。
生境破碎化与自然变化紧密相关,许多濒危物种需要大面积自然生境才能保证生存。
此外, 生境破碎化是景观异质性的一个重要组成。
景观的破碎程度可以用斑块的密度、生境破碎化指数等说明。
根据功能的不同,可将校区景观中的斑块划分为六大类:1. 教学设施斑块:指具有教学功能的斑块,包括教学楼、图书馆、国际学术交流中心,行政机关、以及相关辅助建筑等。
2. 教学实践设施斑块:包括试验地、温室、气象观测场等。
3. 生活设施斑块:指具有生活服务功能的斑块, 即维持学生、教职工正常生活所必须的各项生活服务,包括学生宿舍和教职工宿舍(如教师公寓等、食堂、校医院、商服用地。
4. 娱乐设施斑块:指具有娱乐功能的斑块,为学生、教职工等人员提供娱乐设施的场所, 包括大学生活动中心、会堂及田径运动场地、广场、篮球场、游泳池等。
5. 绿地斑块:指具有绿化功能的斑块,包括草地、林地、人工草坪等。
6. 水域斑块:指景观中成片状的自然和人工水体,如校内人工湖。
实验指标:景观指数实验步骤:(1 选择校园作为景观指数分析的对象, 对校园各景观类型进行测量,将景观类型参数填入景观类型调查表 5-2-1,以备景观格局分析。
景观类型调查表景观类型:斑块编号斑块面积斑块周长(2景观指数计算①平均斑块面积⎪⎭⎫⎝⎛=∑=1000011i n i ijn a MPS 式中:ij a -斑块类型 i 中第 j 个斑块的面积, m 2;i n -斑块类型 i 在景观中的数目。
②最大斑块指数最大斑块指数用来描述某一类型中最大斑块占景观总面积的百分比, 该指数越大说明该类型在整个景观中所占的比例也越大; 越小说明该类型在整个景观中所占的比例也小。
显示最大斑块对整个类型或景观的影响程度。
(A a m az LPI ij =式中:ij a -斑块类型 i 中第 j 个斑块的面积, m 2;A -整个景观面积, m 2。
③分维数不规则几何图形的分维数,可以反映空间实体几何形状的不规则性。
由曼德布罗特提出的小岛法是测量分维数的简捷而适用的方法, 适用于测量景观要素斑块的边界分维数。
非欧几何不规则图形的周长 P 与其面积 A 之间的关系可以表示为:211ccA P Df式中:Df -不规则图形边界的分维数。
由上式可知,图形的面积、周长与分维数之间存在如下关系: A Df C P ln 2ln += 式中:C-常数。
由此可以推论, 对于具有相似边界特性的斑块, 其面积、周长与其边界的分维数同样存在上述关系。
此时该类斑块的边界分维数可由同类斑块的周长和面积数据经对数处理后, 用最小二乘法确定回归直线的斜率,其斜率的 2倍就是该类斑块的边界分维数。
(∑∑∑∑∑=====⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=I i i i I N j N j ij i ijN j N j N j ij ij i ij ij i a N a p a N p a Df 1212111ln 1ln ln ln 1ln ln 2式中:ij p -斑块类型 i 中第 j 个斑块的周长, m ;ij a -斑块类型 i 中第 j 个斑块的面积, m 2;i N -斑块类型 i 在景观中的数目;i Df -第 i 类景观要素板块的边界分维数。