生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 群落生態(tài)因子的測定

1、 山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2016年 5月 19 日 姓名 郭雪飛 系年級 2014級生物基地班 同組者 科目 生態(tài)學(xué) 題目 植物群落內(nèi)生態(tài)因子的測定 學(xué)號 201400140095 一、實(shí)驗(yàn)名稱 植物群落內(nèi)生態(tài)因子的測定二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解群落內(nèi)外生態(tài)因子的差異。2、進(jìn)一步練習(xí)生態(tài)取樣設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。三、實(shí)驗(yàn)原理 植物群落與環(huán)境是不可分的。任何一個(gè)植物群落在形成的過程中，植物不僅對環(huán)境具有適應(yīng)能力，而且對環(huán)境也有巨大的改造作用。隨著植物群落發(fā)育到成熟階段，群落的內(nèi)部環(huán)境也發(fā)育成熟。植物群落內(nèi)的環(huán)境因子如溫度、濕度、光照強(qiáng)度等都不同于群落外部。植物群落內(nèi)的各生物物種在它們自己創(chuàng)造的環(huán)境中，井然有序

2、地生活著。不同的植物群落，其群落環(huán)境因子存在明顯的差異。因此，在掌握光照強(qiáng)度、溫濕度測量儀器的使用和測定方法的基礎(chǔ)上，對不同類型植物群落內(nèi)的光照強(qiáng)度、風(fēng)力、濕度和大氣濕度等生態(tài)因子進(jìn)行測定。選取常見的針葉林、闊葉林、竹林作為樣地，認(rèn)識不同植物群落內(nèi)部生態(tài)因子以及植物群落與裸地間生態(tài)因子的差異。 通過本次實(shí)驗(yàn)加深對生物群落差異的認(rèn)識，認(rèn)識群落內(nèi)部的生態(tài)因子的聯(lián)系和變化規(guī)律，研究綠茵帶來的生態(tài)環(huán)境的變化，討論那種植物群落更有適宜人類生活。四、實(shí)驗(yàn)材料和用品 便攜式光照度計(jì)，溫濕度記錄儀，風(fēng)速測定儀。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、 在校園內(nèi)選取一塊林地（中心校區(qū)南門東側(cè)樹林）和一塊典型裸地（中心校區(qū)南門東側(cè)草地）

3、。2、在每個(gè)生境隨機(jī)選取6個(gè)測試點(diǎn)位。3、在每個(gè)測試點(diǎn)測定1.5米高處的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、風(fēng)速四個(gè)生態(tài)因子，每個(gè)因子讀取5個(gè)讀數(shù)，并記錄下來。4、數(shù)據(jù)分析。對兩個(gè)生境中每個(gè)生態(tài)因子進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)分析：平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）、標(biāo)準(zhǔn)誤差(SE)。并且用t-檢驗(yàn)或者單因素方差分析比較每個(gè)生態(tài)因子在兩個(gè)生境間的差異顯著性，用相關(guān)分析檢測生態(tài)因子間有無顯著相關(guān)性。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、結(jié)果記錄2、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（1）極值分析（2）均值分析 （3）穩(wěn)定性偏差、方差（4）圖表綠蔭地，與裸地生態(tài)因子相互對照，植物群落中的溫度和照度明顯降低。這是由于植物對太陽光具有遮擋的作用，陽光照射不到地面，其中

4、的熱能和光能就不能傳遞到地面，故植物群落中的溫度和照度明顯降低。而植物的存在利于土壤水分的保持，同時(shí)植物的蒸騰作用也起到一定的作用，故植物群落中的濕度比裸地也高了一些。對于風(fēng)速，也可以看出綠蔭地的風(fēng)速比較低，主要是因?yàn)榫G蔭地選取的是數(shù)目較多的，對風(fēng)有一定的抵擋作用。（5）T檢驗(yàn) 樹蔭地和裸地-光照顯著性分析 樹蔭地和裸地-溫度顯著性分析 樹蔭地和裸地-濕度顯著性分析 樹蔭地和裸地-風(fēng)速顯著性分析兩地之間四種因素均存在顯著性差異，證明有無綠蔭遮蔽對環(huán)境的光照、溫度、濕度、風(fēng)速均有顯著性影響。原因是計(jì)較容易解釋的，尤其實(shí)在炎熱干燥的夏季，綠蔭對環(huán)境的影響很大。在夏季，對生態(tài)因子的變化起決定性作用的

5、就是光照。遮住了陽光，就會(huì)對其他生態(tài)因子產(chǎn)生顯著性的影響。首先，就是溫度，光照必然帶來熱量，沒有了光照就沒有促使快速升溫的熱量。另外綠色植物尤其是高大喬木的蒸騰作用對濕度的提高是很明顯的。風(fēng)速的影響與光照的關(guān)系不大，這可以從植物的密集性具有擋風(fēng)的作用來解釋。（5）相關(guān)性分析 由上圖我們可以看出，光照與溫度之間、光照與濕度之間、光照與風(fēng)速之間、溫度與濕度之間存在相關(guān)性，而溫度與風(fēng)速、濕度與風(fēng)速之間不存在顯著的相關(guān)性。從生活經(jīng)驗(yàn)來看，光照、溫度、濕度之間存在相關(guān)性是正常的，風(fēng)速與其他三個(gè)生態(tài)因子關(guān)系不大，因?yàn)闅饬魇沁B通性，貫穿于整個(gè)小生境，在沒有特殊阻礙物的情況下，一般是恒定的。在風(fēng)速的測量中很容

6、易出現(xiàn)誤差，比如人為遮擋、樹木遮擋、風(fēng)速變化等，會(huì)是風(fēng)速發(fā)生快速而明顯的變化，因此上述光照和風(fēng)速之間的相關(guān)性可能不太準(zhǔn)確。（6）線性相關(guān)性分析光照與溫度光照與濕度光照與風(fēng)速濕度與溫度溫度與風(fēng)速濕度與風(fēng)速 由上圖我們可以看出，經(jīng)過線性回歸分析：光照與溫度之間、光照與濕度之間、光照與風(fēng)速之間、溫度與濕度之間存在線性相關(guān)性，而溫度與風(fēng)速、濕度與風(fēng)速之間不存在顯著的線性相關(guān)性，與相關(guān)分析結(jié)論一致。七、結(jié)果討論 光對生態(tài)環(huán)境和生物群落的影響本次觀測實(shí)驗(yàn)，從根本上來看，就是遮蔭與不遮陰的對比，也就是光照的有無對、強(qiáng)弱對生態(tài)環(huán)境的影響，借此查閱相關(guān)文獻(xiàn)之后我們來討論一下光的強(qiáng)弱在生態(tài)中發(fā)揮的決定性作用光是一

7、個(gè)十分復(fù)雜而重要的生態(tài)因子，包括光強(qiáng)，光質(zhì)和光照強(qiáng)度。光因子的變化對其他生態(tài)因子和生物有著深刻的影響。1、氣溫是由光照直接造成、由大地輔助推高的空氣溫度是由光輻射直接引發(fā)，與光照強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間直接相關(guān)。光可以通過直接的輻射把熱量傳遞到物體之上。但這種傳遞的作用非常短暫，略加阻擋熱量頓減。但光又可以用不同頻率“波”的方式進(jìn)行傳遞。這種傳遞遇到介質(zhì)（物體、水分子、塵埃等）阻礙，可以發(fā)生折射、反射、衍射等現(xiàn)象，繼續(xù)把熱量傳遞到物體之上，其無影無形擋無可擋。雖然空氣比熱低很容易被光照熱量加熱，但也正由于空氣的熱容量低，一旦失去光照的熱傳遞也就失去了溫度。真正導(dǎo)致夏季高溫的原因是比熱很高的土壤吸收了大量

8、的熱能，由此將土壤溫度提升起來成為一個(gè)巨大的發(fā)熱源，把晝夜的基礎(chǔ)氣溫提高了。另外，地面與光波之間存在著一種交互傳遞波的能力。大地在白天自然吸收光波并向空間反射，由此共同推高氣溫。而在夜間，土壤散發(fā)熱量維持住了空氣的溫度保持在一定的位置上。日間光照強(qiáng)度越大，持續(xù)時(shí)間越長，土壤升溫就越高、蓄熱程度就越大。2、空氣溫度與空氣濕度及其水分的作用光照導(dǎo)致空氣具有溫度，空氣溫度導(dǎo)致水體蒸發(fā)。被蒸發(fā)的水分子溶解在空氣中，由此形成空氣的濕度。空氣中含水量大，則對光的傳播形成了阻礙，能夠極大削弱光的輻射能。相關(guān)研究表明，在相對少云干旱區(qū)，有75%的太陽輻射能可以到達(dá)地面。與此相反，在多云濕潤區(qū)，只有35% 40

9、%的太陽輻射能到達(dá)地面。大概只有5% 15%的凈輻射在土壤及植被中以熱能儲存起來。這是因?yàn)楣獠ㄔ谥本€傳播過程中遭遇水氣后發(fā)生了連續(xù)的反射、折射、衍射消耗大量的能量。同時(shí)，水的熱容量超過空氣數(shù)千倍，因此能夠吸收大量光的熱能而不至于把自身溫度提升很多（在同等光照下僅為空氣的數(shù)千分之一）。這也就是為什么土壤中濕度大（含水量高），在同等光照的情況下，比干燥土壤升溫程度低很多的原因之一。潮濕土壤升溫慢的另一個(gè)重要原因是溫度加熱土壤中的水體引起了水蒸氣的蒸發(fā)，由此帶走了土壤中大量的熱能。3、光對生物的影響眾多的生態(tài)因子共同決定生物的生長類型和生活方式。光很大程度上決定了植物的形態(tài)和繁殖方式，比如在黑暗條件下會(huì)出現(xiàn)植物的黃化現(xiàn)象。另外光照能促進(jìn)植物有機(jī)物的積累，促進(jìn)花、果實(shí)的形成。根據(jù)植物對光的適應(yīng)性，我們經(jīng)常把植物分為陽性植物和耐陰性植物，陽性植物對光的要求比較高。通常生活在直接見光處，也就是裸地，而耐陰性植物對光的要求較低，也就是很容易達(dá)到光的飽和