生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)ppt課件.ppt

生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn) 紹興文理學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中綜合生態(tài)因子的觀測(cè)與測(cè)定 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解和掌握生態(tài)環(huán)境中主要生態(tài)因子的觀測(cè)和測(cè)定方法及一些常見(jiàn)的測(cè)定儀器的使用方法 并比較不同生態(tài)環(huán)境中主要生態(tài)因子的變化規(guī)律 二 實(shí)驗(yàn)材料太陽(yáng)輻射儀 或照度計(jì) 溫濕表 酸度儀 GPS 地溫計(jì) 羅盤(pán)儀 遮陽(yáng)板 鍬 鎬 竹竿 皮尺 卷尺 記錄筆 記錄紙等 三 實(shí)驗(yàn)原理生態(tài)學(xué)是研究生物與生物之間 生物與環(huán)境之間相互關(guān)系和相互作用的科學(xué) 任何一種生物都生活在錯(cuò)綜復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境中 不僅受到各生態(tài)因子的制約和束縛 同時(shí)也能明顯地改變各生態(tài)因子 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)不同生態(tài)環(huán)境中的主要生態(tài)因子的觀測(cè)與測(cè)定 使學(xué)生掌握幾種主要生態(tài)因子的觀測(cè)和測(cè)定方法 并通過(guò)不同生態(tài)環(huán)境及同一生態(tài)環(huán)境中不同位置的比較 了解生態(tài)因子的變化規(guī)律 認(rèn)識(shí)生物與環(huán)境的相互作用和相互關(guān)系 四 實(shí)驗(yàn)步驟1 太陽(yáng)輻射量調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射儀到水平位置 連接輻射儀與輻射電流表 或調(diào)整照度計(jì)至 0 的位置 測(cè)下列項(xiàng)目 1 總太陽(yáng)輻射量將太陽(yáng)輻射儀的探頭直接暴露于太陽(yáng)輻射下 待輻射電流表穩(wěn)定后 記錄讀數(shù) 通過(guò)換算得出總太陽(yáng)輻射量 2 散射輻射量在太陽(yáng)輻射儀上面的一定高度 用黑色遮陽(yáng)板遮住太陽(yáng)輻射的直射部分 待輻射電流穩(wěn)定后 記錄讀數(shù) 3 直射輻射量等于太陽(yáng)總輻射與散射輻射量之差 4 地面反射輻射量將太陽(yáng)輻射儀探頭朝向地面 并與地面平行 待輻射電流表讀數(shù)穩(wěn)定后 記錄讀數(shù) 2 氣溫和土溫 1 從地面算起1 5m處測(cè)量空氣溫度 注意不要讓太陽(yáng)光直射探頭或溫度計(jì)的下部 可用黑色遮陽(yáng)板遮住陽(yáng)光 2 用小鎬挖約20 50cm深的土炕 每隔5cm放一支土壤溫度計(jì) 或用低溫表直接插入預(yù)期的深度 待讀書(shū)穩(wěn)定后讀取表上的攝氏溫度 3 每隔約10分鐘記錄一次讀數(shù) 需要注意的是 當(dāng)用溫度計(jì)測(cè)定溫度的時(shí)候 取出或取下溫度計(jì)時(shí)應(yīng)盡快讀數(shù) 否則會(huì)增大誤差 3 濕度單獨(dú)測(cè)定濕度的常用溫度計(jì)有通風(fēng)干濕球溫度計(jì)和露點(diǎn)溫度計(jì) 干濕球溫度計(jì)包括兩個(gè)溫度計(jì) 其球部并排暴露在空氣中 一個(gè)溫度計(jì)球是干的 另一個(gè)溫度計(jì)球有可濕潤(rùn)的棉紗套 在測(cè)定溫度時(shí) 棉紗套用蒸餾水濕潤(rùn) 當(dāng)空氣流通過(guò)時(shí)會(huì)造成蒸發(fā) 而由蒸發(fā)失熱必然造成穩(wěn)定的降低 這樣就與實(shí)際的溫度形成溫差 干濕球溫度的讀數(shù)是在濕球已變?yōu)榉€(wěn)定的最小值時(shí)進(jìn)行的 從干濕球溫度計(jì)提供的濕球和干球溫度 由下面公式得到時(shí)間水汽壓 e em 0 00066P t t 1 0 00114t e 干球溫度時(shí)的實(shí)際水汽壓 毫米汞柱 em 濕球溫度時(shí)的飽和水汽壓 毫米汞柱 t 干球溫度 t 濕球溫度 P 大氣壓 毫米汞柱 相對(duì)濕度是在一定溫度下實(shí)際水汽壓對(duì)該溫度飽和水汽壓 飽和水汽壓可由附表1查出 的比率乘100 公式為 相對(duì)濕度 100e em 絕對(duì)濕度是在一定溫度下每單位體積空氣的水汽重量 公式為 絕對(duì)濕度 克 立方米 289 30 e T e 實(shí)際水汽的壓力 毫米汞柱 T 絕對(duì)溫度 4 GPS在開(kāi)闊地進(jìn)行GPS的定位和導(dǎo)航 說(shuō)明詳見(jiàn)pdf格式的使用說(shuō)明書(shū)5 羅盤(pán)儀利用羅盤(pán)儀測(cè)量物體的方位和坡度 GPS 左上 照度計(jì) 右上 羅盤(pán)儀 左下 溫濕度計(jì) 右下 五 作業(yè)1 選擇幾個(gè)代表性樣地 在樣地內(nèi)重復(fù)以上步驟 記錄數(shù)據(jù) 多測(cè)幾次取其平均值 2 比較不同樣地各生態(tài)因子的變化規(guī)律 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)水分控制了解植物對(duì)生態(tài)因子的耐受范圍 深入領(lǐng)會(huì)Shelford耐受定律 二 實(shí)驗(yàn)材料花盆 土 剪刀 漏斗 標(biāo)簽等 選用一種蔬菜種子 直尺或卷尺 電子天平 記錄表 三 實(shí)驗(yàn)原理生態(tài)因子是指環(huán)境中對(duì)生物的生長(zhǎng) 發(fā)育 生殖 行為和分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素 生物生活所不可缺少的各種生態(tài)因子 統(tǒng)稱(chēng)為生存條件 生態(tài)因子對(duì)生物有塑造作用 每種生物對(duì)一種生態(tài)因子都有一個(gè)耐受范圍 即一個(gè)生態(tài)學(xué)上的最低點(diǎn)和一個(gè)生態(tài)學(xué)上的最高點(diǎn) 在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的范圍就稱(chēng)為生態(tài)幅或生態(tài)價(jià) 通過(guò)人工控制溫室植物灌溉水量 分析植物生長(zhǎng)狀況 了解植物在其他生態(tài)因子一致的條件下 對(duì)水分的耐受狀況 實(shí)驗(yàn)二生物對(duì)生態(tài)因子的耐受實(shí)驗(yàn) 大麥幼苗 四 實(shí)驗(yàn)步驟1 任意選擇一種植物 在培養(yǎng)箱或溫室中進(jìn)行催芽 育苗 2 培育植物幼苗時(shí) 應(yīng)該保持其在溫室中光照 溫度 空氣濕度 土壤等條件均勻一致3 幼苗出土后對(duì)于相同高度的植株分別放入不同的盆中 待成長(zhǎng)健康并達(dá)到一定高度后 自行設(shè)計(jì)水分梯度 如每?jī)商旎驇滋鞚惨淮嗡?每次對(duì)不同的盆中澆不等量的水 每個(gè)處理重復(fù)3次 每個(gè)盆中至少有10株以上植物 4 記錄澆水時(shí)間 用水量 以及幼苗的高度 健康程度 生物量等指標(biāo) 五 作業(yè) 1 繪制不同處理下 苗高的生長(zhǎng)曲線(xiàn) 2 對(duì)苗高或冠幅指標(biāo)在水分梯度變化下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析和多重比較 分析水分差異對(duì)苗高或冠幅的影響 實(shí)驗(yàn)三生物的種間競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn) 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生深入了解一種非常重要種間關(guān)系 種間競(jìng)爭(zhēng) 進(jìn)一步體會(huì)logistic方程的意義 二 實(shí)驗(yàn)材料花盆 土 剪刀 漏斗 標(biāo)簽等 選用兩種植物種子 直尺 電子天平 記錄表 三 實(shí)驗(yàn)原理種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩個(gè)種在所需的環(huán)境資源或能量不足的情況下而發(fā)生的相互排斥關(guān)系 在這種相互關(guān)系中 對(duì)競(jìng)爭(zhēng)中的個(gè)體生長(zhǎng)和種群數(shù)量的增長(zhǎng)都有抑制作用 種間競(jìng)爭(zhēng)在自然界中是易于觀察到的 種間競(jìng)爭(zhēng)能力 決定于種的生態(tài)習(xí)性和生態(tài)幅度 而生長(zhǎng)速率 個(gè)體大小 抗逆性 葉子和根系的數(shù)目以及植物的生長(zhǎng)習(xí)性 也都影響競(jìng)爭(zhēng)能力 種間競(jìng)爭(zhēng)在決定共存的種類(lèi)方面起著重要作用 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生深入了解一種非常重要種間關(guān)系 種間競(jìng)爭(zhēng) 二 實(shí)驗(yàn)材料花盆 土 剪刀 漏斗 標(biāo)簽等 選用兩種植物種子 直尺 電子天平 記錄表 三 實(shí)驗(yàn)原理種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩個(gè)種在所需的環(huán)境資源或能量不足的情況下而發(fā)生的相互排斥關(guān)系 在這種相互關(guān)系中 對(duì)競(jìng)爭(zhēng)中的個(gè)體生長(zhǎng)和種群數(shù)量的增長(zhǎng)都有抑制作用 種間競(jìng)爭(zhēng)在自然界中是易于觀察到的 種間競(jìng)爭(zhēng)能力 決定于種的生態(tài)習(xí)性和生態(tài)幅度 而生長(zhǎng)速率 個(gè)體大小 抗逆性 葉子和根系的數(shù)目以及植物的生長(zhǎng)習(xí)性 也都影響競(jìng)爭(zhēng)能力 種間競(jìng)爭(zhēng)在決定共存的種類(lèi)方面起著重要作用 四 實(shí)驗(yàn)步驟將兩種植物種子按不同比例進(jìn)行播種 從全部為一種植物種子到全部為另一種的種子 兩者的比例分別為 0 1 0 25 0 75 0 50 0 50 0 75 0 25 1 0共5個(gè)處理 每個(gè)處理重復(fù)3次 共需15個(gè)花盆 1 將土壤充分拌勻 分別裝到花盆里 使土面稍低于盆口約2cm 放于溫室內(nèi)備用 2 按上述比例 每盆均勻播種數(shù)粒已經(jīng)催芽處理過(guò)的種子 視盆大小而定 播完后 將每個(gè)花盆貼上標(biāo)簽 寫(xiě)明處理 重復(fù)編號(hào)和播種日期 將花盆依次排列在溫室內(nèi) 定期交換位置 澆水 3 種子萌發(fā)后 統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和幼苗成活情況 4 將生長(zhǎng)2 3個(gè)月的幼苗進(jìn)行收獲 分盆分種統(tǒng)計(jì)并登記數(shù)目 生物量 鮮重 株高 5 將3個(gè)重復(fù)的數(shù)目 生物量 鮮重 株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 取其平均值 用圖解法進(jìn)行分析 五 作業(yè) 分析不同比例播種密度下所測(cè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)并分析其原因 實(shí)驗(yàn)四種群生命表的編制與存活曲線(xiàn)的繪制 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)一步了解特定時(shí)間和特定年齡生命表的異同 掌握其組建方法和各參數(shù)的計(jì)算方法 并學(xué)習(xí)種群數(shù)量動(dòng)態(tài)分析技巧 二 實(shí)驗(yàn)材料調(diào)查或利用已有的調(diào)查資料 如利用調(diào)查某地區(qū)人口年齡結(jié)構(gòu)編制生命表 見(jiàn)表3 1 表3 2 表3 3 表3 4 三 實(shí)驗(yàn)原理生命表是描述種群死亡過(guò)程及存活情況的一種有用工具 可以體現(xiàn)各年齡或各年齡組的實(shí)際死亡數(shù) 死亡率 存活數(shù)目和群內(nèi)個(gè)體未來(lái)預(yù)期余年 即平均期望年齡 生命表的意義在于提供一個(gè)分析和對(duì)比種群個(gè)體起作用生態(tài)因子的函數(shù)數(shù)量基礎(chǔ) 也可以利用生命表中的數(shù)據(jù) 描述存活曲線(xiàn)圖 說(shuō)明種各年齡組在生命過(guò)程中的數(shù)量 說(shuō)明不同年齡的生存?zhèn)€體隨年齡的死亡和生存率的變化情況 生命表分為動(dòng)態(tài)生命表和靜態(tài)生命表兩種類(lèi)型 靜態(tài)生態(tài)表是根據(jù)某一特定時(shí)間對(duì)種群作一個(gè)年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查 并根據(jù)調(diào)查結(jié)果而編制的生命表 常用于有世代重疊 且生命周期較長(zhǎng)的生物 動(dòng)態(tài)生命表就是跟蹤觀察同一時(shí)間出生的生物的死亡或動(dòng)態(tài)過(guò)程而獲得的數(shù)據(jù)所做的生命表 可用于世代不重疊的生物 如一化性昆蟲(chóng) 它在記錄種群各年齡或各發(fā)育階段死亡數(shù)量 死亡原因和生殖力的同時(shí) 還可以查明和記錄死亡原因 從而可以分析種群發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié) 找出造成種群數(shù)量下降的關(guān)鍵因素 并根據(jù)死亡和出生的數(shù)據(jù)估計(jì)下一世代種群消長(zhǎng)的趨勢(shì) 四 實(shí)驗(yàn)步驟及作業(yè)1 計(jì)算生命表各欄數(shù)據(jù)并填入表格 生命表每欄以符號(hào)代表 這些符號(hào)在生態(tài)學(xué)中已成為習(xí)慣用法 如x 按年齡的分段 nx 在x期開(kāi)始時(shí)的存活數(shù)目 lx 為x期開(kāi)始時(shí)的特定年齡存活率 nx n0 dx 從x到x 1的死亡數(shù)目 nx nx 1 dxF為x期間死亡因子 qx 從x到x 1的死亡率 dx nx Lx 從x到x 1期的平均存活率 nx nx 1 2 Tx 超過(guò)x年齡的總個(gè)體數(shù) Lx Lx 1 L最大 ex x期開(kāi)始時(shí)的平均生命期望 或平均余年 Tx nx kx lgnx lgnx 1致死力 2 以生命表中年齡 x 為橫坐標(biāo) 相對(duì)年齡存活數(shù) nx 的常用對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo) 繪制生命存活曲線(xiàn) 并對(duì)各曲線(xiàn)的變化特征進(jìn)行分析 3 初步分析各生命表的關(guān)鍵因子 明確不同致死因子對(duì)各種群數(shù)量變動(dòng)起作用的大小 4 了解不同生物編制生命表的重要意義 并指出其分析重點(diǎn) 表3 1某地區(qū)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生命表 表3 2某地區(qū)馬鹿特定時(shí)間生命表 表3 3某地甘藍(lán)第三代菜蛾種群的動(dòng)態(tài)生命表 表3 4某地區(qū)藤壺的生命表 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)一步理解邏輯斯諦方程的現(xiàn)實(shí)意義 二 實(shí)驗(yàn)材料方程計(jì)算軟件 計(jì)算機(jī) 三 實(shí)驗(yàn)原理邏輯斯諦方程描述的是一個(gè)在有限資源空間中的簡(jiǎn)單種群的增長(zhǎng) 在早期 資源豐富 死亡率最小 繁殖盡可能的快 種群內(nèi)個(gè)體可達(dá)到內(nèi)稟增長(zhǎng)率 種群呈幾何式增長(zhǎng) 直到種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境可持續(xù)支持的最大程度 這個(gè)最大數(shù)量稱(chēng)為環(huán)境容納量 K 當(dāng)種群更加擁擠時(shí) 種群增長(zhǎng)率減少到零 種群大小處于穩(wěn)定狀態(tài) 這可用邏輯斯諦方程來(lái)表示 t時(shí)間種群大小變化率 內(nèi)稟增長(zhǎng)率 種群大小 密度制約因子dN dt rN 1 N K 實(shí)驗(yàn)五邏輯斯諦方程 四 實(shí)驗(yàn)步驟1 了解軟件的使用方法 見(jiàn)付必謙的種群增長(zhǎng)計(jì)算機(jī)模擬 2 讓學(xué)生對(duì)目前比較關(guān)心的動(dòng)物種群或不同國(guó)家的人口以不同的增長(zhǎng)率進(jìn)行計(jì)算和比較五 作業(yè)分析中國(guó)人口或世界人口以某一增長(zhǎng)率增長(zhǎng)在20年 30年 50年等以后 中國(guó)或世界人口的狀況 談我國(guó)計(jì)劃生育政策的必要性 實(shí)驗(yàn)六植物群落學(xué)調(diào)查及物種多樣性的測(cè)定 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)群落學(xué)調(diào)查方法和物種多樣性的調(diào)查方法 比較各地區(qū)物種多樣性的差異 了解各類(lèi)指數(shù)的特點(diǎn)和生態(tài)學(xué)意義 熟悉和掌握最常用的物種多樣性指數(shù)的計(jì)算方法 了解重要值的計(jì)算方法及其意義 二 實(shí)驗(yàn)材料照度計(jì) 溫濕表 GPS 地溫計(jì) 羅盤(pán)儀 烘箱 酸度計(jì) 電導(dǎo)率計(jì) 皮尺 卷尺 鉛筆 記錄夾 塑料袋 記號(hào)筆或標(biāo)簽 野外記錄表格 三 實(shí)驗(yàn)原理1 群落學(xué)調(diào)查包括 群落內(nèi)外的光照 溫度 濕度的比較 參看實(shí)驗(yàn)一 群落的命名 樣地的選擇和調(diào)查方法 詳見(jiàn)生態(tài)學(xué)野外調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)介 2 多樣性指數(shù)是以數(shù)學(xué)公式描述群落結(jié)構(gòu)特征的一種方法 在調(diào)查了植物群落的種類(lèi)及其數(shù)量之后 選定多樣性公式 就可計(jì)算反映群落結(jié)構(gòu)的多樣性指數(shù) 物種多樣性代表了群落組織水平和功能的基本特征 它通常包涵兩種涵義 1 種的數(shù)目或豐富度 即一個(gè)群落或生境中物種數(shù)目的多寡 2 種的均勻度 即一個(gè)群落或生境中全部物種個(gè)體數(shù)目的分配狀況 它反映的是各物種個(gè)體數(shù)目分配的均勻程度 多樣性指數(shù)是反映豐富度和均勻度的綜合指標(biāo) 生態(tài)學(xué)考察中較多使用的多樣性指數(shù)有辛普森指數(shù) 香農(nóng) 威納指數(shù)及均衡度指數(shù) 密度 D 單位面積上特定種的株數(shù)相對(duì)密度 RD 某種植物的個(gè)體數(shù)目 全部植物的個(gè)體數(shù)目100密度比 DR 某個(gè)種的密度 最大密度種的密度蓋度 C 植物地上部分的投影面積 枝葉空隙不計(jì)在內(nèi) 以百分?jǐn)?shù)表示 相對(duì)蓋度 RC 某一種的蓋度 所有種蓋度的總和100蓋度比 CR 某一種的蓋度 蓋度最大種的蓋度優(yōu)勢(shì)度 DO 蓋度或植物斷面積相對(duì)優(yōu)勢(shì)度 RDE 一個(gè)種的優(yōu)勢(shì)度 所有種的優(yōu)勢(shì)度之和100頻度 F 某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)目對(duì)全部樣方數(shù)目的百分?jǐn)?shù) 相對(duì)頻度 RF 某一種的頻度 全部種的頻度之和100頻度比 FR 某一種的頻度 主要建群種的頻度 高度 H 植物體自然高度相對(duì)高度 RH 某個(gè)種的高度 所有種高度之和高度比 HR 某個(gè)種的高度 群落中最大高度種的高度重要值 IV 相對(duì)密度 相對(duì)優(yōu)勢(shì)度 相對(duì)頻度重量 W 單位面積地上部分產(chǎn)量 干重或鮮重 相對(duì)重量 RW 某個(gè)種的重量 所有種重量之和重量比 WR 某個(gè)種的重量 群落中重量最大種之重量總優(yōu)勢(shì)比 SDR 可分為二因子的 三因子等 辛普森多樣性指數(shù) Simpson sdiversityindex 該指數(shù)假設(shè) 對(duì)無(wú)限大的群落隨機(jī)取樣 樣本中兩個(gè)不同種個(gè)體相遇的幾率可認(rèn)為是一種多樣性的測(cè)度 用公式表示為 辛普森多樣性指數(shù) 隨機(jī)取樣的兩個(gè)個(gè)體屬于不同種的概率 1 隨機(jī)取樣的兩個(gè)個(gè)體屬于同種的概率設(shè)種i的個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例為Pi 那么 隨機(jī)取種i兩個(gè)個(gè)體的聯(lián)合概率就為P2i 如果我們將群落中全部種的概率合起來(lái) 就可得到辛普森指數(shù)D 1 P2i i為1 S 式中 S為物種數(shù)目 香農(nóng) 威納指數(shù) Shannon Weinerindex 該指數(shù)假設(shè)在無(wú)限大的群落中對(duì)個(gè)體隨機(jī)取樣 而且樣本包含了群落中所有的物種 個(gè)體出現(xiàn)的機(jī)會(huì)即為多樣性指數(shù) 種信息量越大 不確定性也越大 因而多樣性也就越高 其計(jì)算公式為 D Pilog2Pi i為1 S 式中 H為香農(nóng) 威納指數(shù) Pi為第i個(gè)種在全體物種中的重要性比例 如以個(gè)體數(shù)量而言 ni為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)量 N為總個(gè)體數(shù)量 則有Pi ni N S為物種數(shù)目 Pielou均勻度指數(shù) Pielouevennessindex 群落的實(shí)測(cè)多樣性H與最大多樣性Hmax 即在給定物種數(shù)S下的完全均勻群落的多樣性 之比 以Shannon Wiener指數(shù)H為基礎(chǔ)的群落的均勻度為 J H log2SH為Shannon Weiner指數(shù) S為物種數(shù)目 3 重要值重要值是用來(lái)表示某個(gè)種在群落中地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo) 重要值 相對(duì)密度 相對(duì)頻度 相對(duì)優(yōu)勢(shì)度 相對(duì)基蓋度 300四 實(shí)驗(yàn)步驟1 選擇樣方 在府山的山坡上選擇面積為30 40m2樣方 調(diào)查樣方內(nèi)的生態(tài)因子和各植物種類(lèi)的數(shù)量指標(biāo) 2 統(tǒng)計(jì)記錄 按選擇的樣方統(tǒng)計(jì)樣方內(nèi)的植物種類(lèi)數(shù)和每一種的個(gè)體數(shù) 高度 蓋度 基蓋度 頻度 對(duì)不認(rèn)識(shí)的植物應(yīng)該采樣帶回實(shí)驗(yàn)室檢索 3 群落內(nèi)外主要生態(tài)因子 光照 溫度 濕度 的調(diào)查 采集土壤樣本 4 物種多樣性指數(shù)計(jì)算5 對(duì)調(diào)查地中的優(yōu)勢(shì)喬木計(jì)算其重要值 五 作業(yè)1 描述所調(diào)查的群落特征 2 群落內(nèi)外主要生態(tài)因子的比較 并分析產(chǎn)生差異的原因 3 多樣性指數(shù)計(jì)算結(jié)果及分析 試述樣方面積的大小對(duì)多樣性指數(shù)的影響 4 優(yōu)勢(shì)喬木重要值的計(jì)算 并將群落的分層現(xiàn)象進(jìn)行描述 生態(tài)因子測(cè)定土壤樣品采集 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)樣品監(jiān)測(cè) 表4 1植物群落樣地基本情況調(diào)查表 表4 2植物群落樣地喬木層調(diào)查表樣地號(hào) 樣地面積 總郁閉度 調(diào)查人 表4 3植物群落樣地灌木和草本層調(diào)查表樣地號(hào) 樣地面積 總郁閉度 調(diào)查人 實(shí)驗(yàn)七水體生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)定 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁y(cè)定水生生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)生產(chǎn)力的意義和方法 二 實(shí)驗(yàn)原理生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)過(guò)程主要是植物通過(guò)光合作用生產(chǎn)有機(jī)物的過(guò)程 水生生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程起主要作用的是浮游植物 在光合作用與呼吸作用兩個(gè)過(guò)程中 在單位時(shí)間 單位體積內(nèi)所生產(chǎn)的有機(jī)物量 即為該生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力 測(cè)定水體初級(jí)生產(chǎn)力最通行的方法是黑白瓶測(cè)氧法 在黑瓶?jī)?nèi)的浮游植物 在無(wú)光條件下只進(jìn)行呼吸作用 瓶?jī)?nèi)氧氣將會(huì)被逐漸消耗而減少 而白瓶在光照條件下 瓶?jī)?nèi)植物進(jìn)行光合作用與呼吸作用兩個(gè)過(guò)程 但以光合作用為主 所以白瓶中的溶解氧量會(huì)逐漸增加 光合作用的過(guò)程可以用下列化學(xué)反應(yīng)式來(lái)表示 6CO2 12H2O C6H12O6 6H2O 6O2或化簡(jiǎn)式 CO2 H2O CH2O O2由反應(yīng)式可以看出氧氣的生成量與有機(jī)質(zhì)的生成量之間存在著一定的當(dāng)量關(guān)系 所以可以通過(guò)測(cè)定瓶中溶解氧的變化 用O2量間接表示生產(chǎn)量 也可以將O2量轉(zhuǎn)移成C量 從O2轉(zhuǎn)移成C量轉(zhuǎn)換系數(shù)是0 375 三 實(shí)驗(yàn)用具 溶氧儀 照度計(jì) 電導(dǎo)率儀 采水器 透明度盤(pán) 黑白瓶 水桶 pH計(jì) pH試紙 洗瓶 吸耳球 乳膠管 濾紙 卷尺 曲別針 四 實(shí)驗(yàn)步驟 1 本實(shí)驗(yàn)可以在室內(nèi)大水族箱內(nèi)進(jìn)行模擬 也可以到現(xiàn)場(chǎng) 湖或河 中進(jìn)行 2 掛瓶 用采水器采0 1m深度的水樣 采樣深度可分別取0 00m 0 05m 0 10m 0 15m 0 20m 0 25m 0 30m 0 35m 0 40m 0 50m 0 60m 1 0m 裝滿(mǎn)試驗(yàn)瓶 灌水時(shí)要使水滿(mǎn)溢出2 3倍 每組試驗(yàn)瓶3個(gè) 其中一瓶水應(yīng)立即進(jìn)行溶氧測(cè)定 稱(chēng)IB瓶 測(cè)定原初溶氧量 另一白瓶 稱(chēng)LB瓶 與一黑瓶 稱(chēng)DB瓶 裝滿(mǎn)水后掛入與采水相同深度的水層中 然后經(jīng)一定時(shí)間分別測(cè)定黑白瓶?jī)善恐械娜芙庋趿?如測(cè)定光照強(qiáng)度與生產(chǎn)力的關(guān)系 可每2 4小時(shí)測(cè)定一次 如測(cè)定全天初級(jí)生產(chǎn)力 則可在掛瓶后24小時(shí)測(cè)一次 本實(shí)驗(yàn)掛瓶時(shí)間為48小時(shí) 在野外測(cè)定時(shí) 要選擇晴天 在室內(nèi)進(jìn)行時(shí) 水族箱應(yīng)放在靠窗戶(hù)位置 或加人工光源 不論室內(nèi)或室外 均可用照度計(jì)定時(shí)測(cè)定光強(qiáng)度 還要測(cè)定水溫 pH 透明度 或濁度 電導(dǎo)等水質(zhì)狀態(tài)參數(shù) 野外工作還要詳細(xì)記錄當(dāng)天的天氣情況 如晴 陰 雨 風(fēng)向 風(fēng)力等 以備實(shí)驗(yàn)分析時(shí)參考 48h后取瓶 用溶氧儀分別測(cè)定黑瓶 白瓶的溶解氧 先測(cè)黑瓶 再測(cè)白瓶 五 數(shù)據(jù)計(jì)算 1 溶氧量單位均為mg l h表示 呼吸量 R IB DB總生產(chǎn)量 PG LB DB凈生產(chǎn)量 PN LB IBIB為原初溶氧量 LB為白瓶溶氧量 DB為黑瓶溶氧量 2 計(jì)算日總產(chǎn)量和日凈產(chǎn)量 單位mg l 日 3 將O2量轉(zhuǎn)換成C量 六 討論 1 分析用黑白瓶法測(cè)定水生生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力的優(yōu)缺點(diǎn) 2 初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)定方法還有哪些 3 水生生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力的限制因素有哪些 附錄 儀器使用說(shuō)明 一 JPB 607型便攜式溶解氧分析儀1 將電極插頭插入儀器的插口 2 內(nèi) 同時(shí)將儀器的電源開(kāi)關(guān)撥至 測(cè)量 檔 測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)撥至 溶氧 檔 鹽度 3 調(diào)節(jié)旋鈕向左旋至底 0g L 2 儀器預(yù)熱10分鐘 然后將電極放入5 新鮮配制的亞硫酸鈉溶液中5分鐘 待讀數(shù)穩(wěn)定后 使儀器顯示為零 由于電極的殘余電流極小 如果沒(méi)有亞硫酸鈉溶液 只要將儀器電源開(kāi)頭置于調(diào)零檔 調(diào)節(jié)調(diào)零電位器 使儀器顯示為零即可 3 把電極從溶液中取出用水沖洗干凈 用濾紙小心吸干薄膜表面水分 放入空氣中待讀數(shù)穩(wěn)定后 調(diào)節(jié)跨度調(diào)節(jié)器 使讀數(shù)指示值為純水在此溫度下的飽和溶解氧值 各種溫度下的飽和溶解氧值見(jiàn)附錄1 4 反復(fù)操作2 3 5 將電極浸入被測(cè)溶液中 此時(shí)儀器的讀數(shù)即為被測(cè)水樣的溶解氧值 氧在不同溫度和氯化物濃度水中飽和含量表 101 3KPa 注 表中的欄2是氧溶解度 Cs 以每升水含若干毫克氧表示 在101 3Kpa壓力下 純水中含有帶飽和水蒸汽的空氣時(shí)含氧量為20 94 V V 氧在水中的溶解度隨含鹽度的增加而降低 其關(guān)系是線(xiàn)性關(guān)系 實(shí)際上水的含鹽量可高達(dá)35g l 含鹽量以每升水中含多少克鹽表示 表中所列的 Cs是進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)每升每克鹽濃度要減去的數(shù)值 因此 氧在含有mg l鹽的水中的溶解度 要用對(duì)應(yīng)的純水的氧溶解度減去n Cs的數(shù)值便可求得 二 DDS 303A型電導(dǎo)率儀使用方法 按照介質(zhì)的電阻率或電導(dǎo)率的高低選用不同常數(shù)的電極和不同的測(cè)量方式 本實(shí)驗(yàn)中使用常數(shù)為1的DJS 1型光亮電極或鉑黑電極浸入被測(cè)溶液中測(cè)量 裝入9V干電池 接通電源開(kāi)關(guān) 預(yù)熱約10分鐘 調(diào)節(jié) 溫度 補(bǔ)償電位器 使溫度指示與被測(cè)溶液溫度一致 如不須溫度補(bǔ)償則把該電位器調(diào)到25 位置 開(kāi)關(guān)撥至 校準(zhǔn) 檔 調(diào)節(jié) 校準(zhǔn) 電位器 使數(shù)字顯示為100 0 對(duì)于電極常數(shù)為1 10 和0 01的三種電極 一般都有不大于20 的誤差 校準(zhǔn)好的電極常數(shù)是一個(gè)恒定值 并在電極上貼有標(biāo)簽 電極出廠時(shí)都貼有常數(shù)標(biāo)簽 本儀