實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中生態(tài)因子的觀測與測定_第1頁
實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中生態(tài)因子的觀測與測定_第2頁
實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中生態(tài)因子的觀測與測定_第3頁
實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中生態(tài)因子的觀測與測定_第4頁
實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中生態(tài)因子的觀測與測定_第5頁
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PAGEPAGE1《生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)一生態(tài)環(huán)境中生態(tài)因子的觀測與測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^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)因子的觀測和測定方法及一些常見的測定儀器的使用方法,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)材料太陽輻射儀(或照度計(jì))、水銀溫度計(jì)、最高溫度計(jì)、最低溫度計(jì)、干濕球溫度計(jì)、風(fēng)速測定儀、羅盤、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)通過對(duì)不同生態(tài)環(huán)境中的主要生態(tài)因子的觀測與測定,使學(xué)生掌握幾種主要生態(tài)因子的觀測和測定方法,并通過不同生態(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.太陽輻射量調(diào)節(jié)太陽輻射儀到水平位置,連接輻射儀與輻射電流表;或調(diào)整照度計(jì)至“0”的位置,測下列項(xiàng)目:(1)總太陽輻射量將太陽輻射儀的探頭直接暴露于太陽輻射下,待輻射電流表穩(wěn)定后,記錄讀數(shù),通過換算得出總太陽輻射量。(2)散射輻射量在太陽輻射儀上面的一定高度,用黑色遮陽板遮住太陽輻射的直射部分,待輻射電流穩(wěn)定后,記錄讀數(shù)。(3)直射輻射量等于太陽總輻射與散射輻射量之差。(4)地面反射輻射量將太陽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)將一根竹竿(2~4m)垂直于地面,從地面起每隔50cm放一支溫度計(jì)(注意不要讓太陽光直射探頭或溫度計(jì)的下部,可用黑色遮陽板遮住陽光)。(2)用小鎬挖約20~50cm深的土炕,每隔5cm放一支土壤溫度計(jì)。(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)測定溫度的時(shí)候,取出或取下溫度計(jì)時(shí)應(yīng)盡快的讀數(shù),否則會(huì)增大誤差。3.濕度單獨(dú)測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)球有可濕潤的棉紗套。在測定溫度時(shí),棉紗套用蒸餾水濕潤,當(dāng)空氣流通過時(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.風(fēng)向和風(fēng)速測定風(fēng)有兩個(gè)參數(shù)指標(biāo),即風(fēng)向和風(fēng)速。風(fēng)向可以簡單地用羅盤或通過云的運(yùn)動(dòng)方向或植被彎曲的方向測得。將數(shù)字式風(fēng)速測定儀或手持風(fēng)速測定儀放置距地面0.5m和1.5m處,記錄風(fēng)速,注意不同高度風(fēng)速的變化。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。實(shí)驗(yàn)二生物關(guān)系分析—種間競爭和他感作用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)兩種重要的物種關(guān)系—種間競爭和他感作用,并分析其異同。二、實(shí)驗(yàn)材料直徑為22cm的花盆,沙土,有機(jī)肥,種子袋,剪刀,漏斗,膠皮管,標(biāo)簽以及放置花盆的臺(tái)階型裝置等;種間競爭選用結(jié)縷草和高羊茅種子,他感作用選用向日葵和萵苣種子;直尺,電子天平,記錄本。三、實(shí)驗(yàn)原理種間競爭是指兩個(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)競爭中的個(gè)體生長和種群數(shù)量的增長都有抑制作用。種間競爭在自然界中是易于觀察到的。種間競爭能力,決定于種的生態(tài)習(xí)性和生態(tài)幅度。而生長速率、個(gè)體大小、抗逆性、葉子和根系的數(shù)目以及植物的生長習(xí)性,也都影響競爭能力。種間競爭在決定共存的種類方面起著重要作用。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.種間競爭:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):將結(jié)縷草和高羊茅種子按不同比例進(jìn)行播種,從全部為結(jié)縷草種子到全部為高羊茅種子,兩者的比例分別為:0.00︰1.00,0.25︰0.75,0.50︰0.50,0.75︰0.25,1.00︰0.00共5個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,共需15個(gè)花盆。(1)將土壤和有機(jī)肥充分拌勻,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40粒種子,播完后,將每個(gè)花盆貼上標(biāo)簽,寫明處理、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3個(gè)月的幼苗進(jìn)行收獲,分盆分種統(tǒng)計(jì)并登記分蘗數(shù)、生物量(鮮重)、株高。(5)將3個(gè)重復(fù)的分蘗數(shù)、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。他感作用發(fā)生在兩個(gè)不同種之間,指化學(xué)物質(zhì)從一種植物轉(zhuǎn)移到另一種植物的過程中,對(duì)另一種植物的直接或間接影響(Molish,1937)。2.他感作用:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在臺(tái)階型裝置上部的一排花盆中,每盆播種10粒向日葵種子。在下面一排花盆中,3個(gè)盆通過管子和漏斗與上面的盆相連,作為處理;另外3個(gè)作為對(duì)照。共2個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次。(1)將土壤和有機(jī)肥充分拌勻,分別裝到花盆里,使土面稍低于盆口約2cm,放在溫室內(nèi)備用。(2)先播種向日葵,等到向日葵的真葉出現(xiàn)后,開始澆一定量的水(超過田間持水量),使一部分能夠從水邊的盆中流出來。第一次流出來的水溶液棄掉。第二次同樣處理,將流出來的水溶液通過膠皮管引入下邊的盆中,同樣過程進(jìn)行兩次以后,保證下邊的盆中的土壤含水量可以播種。對(duì)照澆清水,保證與處理的含水量相同。(3)每盆播50粒萵苣,將每個(gè)花盆貼上標(biāo)簽,寫明處理、重復(fù)編號(hào)和播種日期,同時(shí)登記在表格上。(4)按處理和重復(fù)編號(hào),將花盆依次排列在溫室內(nèi),定期澆水。(5)種子萌發(fā)后,可以統(tǒng)計(jì)其發(fā)芽率和幼苗成活情況。對(duì)生物量進(jìn)行測定,對(duì)所測定的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。五、作業(yè)1.分析不同比例播種密度下所測指標(biāo)的變化趨勢并分析其原因。2.了解他感物質(zhì)對(duì)植物生長的影響。3.分析種間競爭和他感作用的異同。實(shí)驗(yàn)三種群生命表的編制與存活曲線一、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,見表3-2。表3-2某地區(qū)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生命表xnx男性dxqxLxTxexxnx女性dxqxLxTxex01510152025303540455055606570758085100009770896100956629533194722937649269491519899588777384584801387334663313500483494320165856610000979379624695930956839522794621939819310292002904168842385445811077399363810498503349217708利用調(diào)查某地區(qū)馬鹿種群特定時(shí)間的年齡數(shù)據(jù)編制生命表,原始數(shù)據(jù)見表3-1。表3-1某地區(qū)馬鹿特定時(shí)間生命表xnxdxqxLxTxexxnxdxqxLxTxex12345678910111213141516100071871170469769068450224992786450362281234567891011121314151610008637786946105264423571815951423425179利用田間系統(tǒng)調(diào)查并記錄某地晚甘藍(lán)第三代菜蛾種群的動(dòng)態(tài)年齡數(shù)據(jù)編制的生命表,見表3-3。表3-3某地甘藍(lán)第三代菜蛾種群的動(dòng)態(tài)生命表xnzdxF100qxLxTx卵(N1)1154不育第1期幼蟲(1~4齡中期)1140降雨第2期幼蟲(4齡中期至結(jié)繭)604寄生蜂(Microplitisplutellae),降雨預(yù)蛹387寄生蜂(Diadegmainsularis)蛹189寄生蜂(Diadromusplutellae)蛾136性(40.1%♀♀)雌蛾×2(N3)109光周期“正常雌蛾”×256.6成蟲死亡世代總計(jì)三、實(shí)驗(yàn)原理生命表是描述種群死亡過程及存活情況的一種有用工具??梢泽w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),描述存活曲線圖,說明種各年齡組在生命過程中的數(shù)量;說明不同年齡的生存?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)生命表兩種類型。靜態(tài)生態(tài)表(StaticLifetable)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,且生命周期較長的生物;動(dòng)態(tài)生命表(dynamicLifeCycle)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),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)下一世代種群消長的趨勢。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.根據(jù)所調(diào)查生物的特點(diǎn),確定選用的生命表類型。對(duì)于世代重疊、壽命較長和年齡結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的生物,一般都采用特定時(shí)間生命表(即靜態(tài)生命表),而對(duì)于具有離散世代、壽命較短和數(shù)量波動(dòng)較大的生物,一般都采用特定年齡生命表(即動(dòng)態(tài)生命表或同齡群生命表)。2.根據(jù)不同的研究對(duì)象一般可采用年、月、日、小時(shí)等。人通常采用5年為一年齡組;鹿科動(dòng)物等以1年為一年齡組;鼠類以1個(gè)月為一年齡組;昆蟲則常以不同的發(fā)育階段(如卵、幼蟲和蛹等)和齡期(如一齡幼蟲、二齡幼蟲等)為一年齡組。3.實(shí)驗(yàn)與田間調(diào)查相結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。(1)死亡年齡數(shù)據(jù)的調(diào)查:收集野外自然死亡動(dòng)物的殘留頭骨,可根據(jù)角確定死亡年齡;也可以根據(jù)牙齒切片,觀察生長環(huán)確定年齡;牙齒的磨損程度是確定草食性動(dòng)物年齡的常用方法;根據(jù)魚類鱗片的年輪,推算魚類的年齡和生長速度;根據(jù)鳥類羽毛的特征、頭蓋的骨化情況確定年齡等。死亡年齡數(shù)據(jù)可以制定靜態(tài)生命表。(2)直接觀察存活動(dòng)物數(shù)據(jù):觀察同一時(shí)期出生,同一大群動(dòng)物的存活情況,調(diào)查的數(shù)據(jù)可以制定動(dòng)態(tài)生命表。(3)直接觀察種群年齡數(shù)據(jù):根據(jù)數(shù)據(jù)確定種群中每一年齡期有多少個(gè)體存活,假定種群的年齡組成在調(diào)查期間不變,如直接用人口普查數(shù)據(jù)編制生命表,屬相對(duì)靜態(tài)生命表。3.按年齡階段將實(shí)際觀察值或?qū)嶋H調(diào)查數(shù)據(jù)(nz)記入表中。為便于計(jì)算,許多生命表習(xí)慣用10的倍數(shù)個(gè)體為基礎(chǔ)計(jì)算。4.計(jì)算生命表其他各欄數(shù)據(jù)并填入表格。生命表有若干欄,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期開始時(shí)的存活數(shù)目;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x年齡的總個(gè)體數(shù)=Lx+Lx+1+…+L最大;ex=x期開始時(shí)的平均生命期望=Tx/nx。5.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,并對(duì)各曲線的變化特征進(jìn)行分析。6.初步分析昆蟲生命表的關(guān)鍵因子,明確不同致死因子對(duì)昆蟲種群數(shù)量變動(dòng)所起作用的大小。五、作業(yè)1.分析靜態(tài)生命表和動(dòng)態(tài)生命表的異同。2.任選實(shí)驗(yàn)材料中的兩份,編制生命表,繪制存活曲線并分析其存活過程。3.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)。實(shí)驗(yàn)四植物種群空間分布格局的調(diào)查一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^各檢驗(yàn)方法的實(shí)際訓(xùn)練,使學(xué)生認(rèn)識(shí)群落中不同種群個(gè)體空間分布表現(xiàn)出的不同類型(隨機(jī)分布型、集聚分布型、均勻分布型),并掌握檢驗(yàn)植物空間分布類型的方法。二、實(shí)驗(yàn)材料皮尺、樣方框(20×20,50×50,l00×100cm2)、鉛筆、野外記錄表格、計(jì)算器。三、實(shí)驗(yàn)原理群落中種群個(gè)體空間分布類型的檢驗(yàn)方法研究得比較深入。從1922年Svedberg提出群落中植物分布的非隨機(jī)性,以及給出檢驗(yàn)植物非隨機(jī)性的標(biāo)準(zhǔn)方法以來,到現(xiàn)在已經(jīng)相繼提出10多個(gè)非隨機(jī)性檢驗(yàn)的估計(jì)量。本實(shí)驗(yàn)選用檢驗(yàn)法和Cx分布系數(shù)法檢驗(yàn)。1.檢驗(yàn)法:如果一個(gè)種群的個(gè)體分布是隨機(jī)的,那么各樣方包含0、1、2、3、……、n個(gè)個(gè)體的概率分布都是符合泊松(Poisson)級(jí)數(shù)的,級(jí)數(shù)可寫成下列形式:e-m,me-m,e-m,e-m,……,e-m其中m是樣方中的平均個(gè)體數(shù)目,即均值。檢驗(yàn)是用值檢驗(yàn)實(shí)測值(即含0、1、2、3、……、n個(gè)個(gè)體樣方的分布頻次)與理論期望值(即泊松理論的期望頻次)是否吻合,有無顯著差異。其統(tǒng)計(jì)量為:查分布百分比表,比較的計(jì)算值與查表值,通??勺龀鋈缦屡袛啵喝簟荩烧J(rèn)為偏離或很不適合泊松分布,即屬于非隨機(jī)分布;若<,可認(rèn)為適合泊松分布,即屬于隨機(jī)分布;若≤<,可認(rèn)為可能不適合泊松分布。檢驗(yàn)時(shí)每一級(jí)的理論值必須大于5,若小于5,可將相鄰區(qū)間合并直至滿足要求。2.分布系數(shù)法(擴(kuò)散系數(shù)法):該方法根據(jù)Poisson分布具有方差與均值相等的性質(zhì),來統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)野外調(diào)查數(shù)據(jù)。分布系數(shù)Cx的統(tǒng)計(jì)量為:Cx=式中:—均值s2—方差若Cx=0,種群屬于均勻分布;0<Cx<1,屬于規(guī)則分布;Cx=1,屬于泊松分布(隨機(jī)分布);Cx>1屬于集群分布。在統(tǒng)計(jì)學(xué)上,采用t檢驗(yàn)來確定Cx的實(shí)測值與理論預(yù)測值1差異的顯著程度。T檢驗(yàn)的公式為:t=式中:s—標(biāo)準(zhǔn)誤,s=;N—樣方總數(shù)。查表比較,差異不顯著時(shí),可認(rèn)為符合泊松分布(隨機(jī)分布)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.學(xué)生分組,選擇所需研究的植物種群,并確定合適的樣地面積。根據(jù)最小面積法確定樣地面積,一般草本植物可用1m×1m,灌木可用5m×5m樣地,喬木則根據(jù)具體情況,可適當(dāng)可大尺度,如可用20m×20m樣地。采用鄰接格子法在所選樣地在劃分小樣方,一般草本可用0.2m×0.2m,灌木可用1m×1m,喬木可用5m×5m。也可根據(jù)具體情況采用其它方法確定合適的樣方大小。2.計(jì)數(shù):將每一樣方中待測植物的株數(shù),記錄在野外記錄表格中,整理調(diào)查數(shù)據(jù),并計(jì)算有關(guān)統(tǒng)計(jì)特征數(shù)。3.計(jì)算值,Cx值。4.說明值檢驗(yàn)與Cx值法檢驗(yàn)的結(jié)果,指出所測定種群的分布類型。五、作業(yè)1.種群空間格局分布類型的特點(diǎn)及可能形成原因的分析。2.各種數(shù)據(jù)處理和檢驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些。3.討論樣方大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。表4-1種群空間格局樣方表日期:物種:一年蓬樣地位置:樣地面積:1m×1m觀測人姓名:樣方號(hào)12345678910111213個(gè)體數(shù)2611161265107841310樣方號(hào)141516171819202122232425個(gè)體數(shù)7645101310101115913數(shù)據(jù)初步整理:總樣方數(shù)N總個(gè)體數(shù)n每樣方平均數(shù)方差s2252238.9213.41表4-2法數(shù)據(jù)處理表個(gè)體數(shù)理論值實(shí)測值差值00.003302.64601.307710.0298020.1330130.3953040.8816251.5728262.3382372.979623.30181.730083.3222193.292710.22980.0085102.93715112.381720.88560.1144121.77041131.21483140.77400150.46031160.25661>160.256603.1606表4-3Cx法數(shù)據(jù)處理表指數(shù)計(jì)算結(jié)果檢驗(yàn)結(jié)論CX1.5034t=1.7438t0.05(24)=2.064t0.01(24)=2.797隨機(jī)分布實(shí)驗(yàn)五植物群落的生活型分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握劃分植物生活型的方法,并通過不同地區(qū)和不同植被類型植物生活型的分析,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)植物與環(huán)境的關(guān)系及劃分植物生活型的生態(tài)意義。二、實(shí)驗(yàn)材料不同生活型的植物標(biāo)本、計(jì)算器等。三、實(shí)驗(yàn)原理生活型是生物對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式,同一生活型的生物,不但體態(tài)相似,而且在適應(yīng)特點(diǎn)上也是相似的。對(duì)植物而言,其生活型是植物對(duì)綜合環(huán)境條件的長期適應(yīng),而在外貌上反映出來的植被類型。它的形成是植物對(duì)相同環(huán)境條件趨同適應(yīng)的結(jié)果。在同一類生活型中,常常包括了在分類系統(tǒng)上地位不同的許多種,因?yàn)椴徽摳鞣N植物在系統(tǒng)分類上的位置如何,只要它們對(duì)某一類環(huán)境具有相同或(相似)的適應(yīng)方式和途徑,并在外貌上具有相似的特征,它們都屬于同一類生活型。關(guān)于植物生活型的分類有各種標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng),這里采用丹麥生態(tài)學(xué)家Raunkiaer的生活型分類系統(tǒng)和《中國植被》中的生活型系統(tǒng)。1.Raunkiaer的生活型分類系統(tǒng)他以植物體在度過生活不利時(shí)期(冬季嚴(yán)寒、夏季干旱)對(duì)惡劣條件的適應(yīng)方式作為作為分類的基礎(chǔ)。具體的是以休眠或復(fù)蘇芽所處位置的高低和保護(hù)的方式為依據(jù),把陸生植物劃分為五類生活型。

(1)高位芽植物(Phanerophytes)休眠芽位于距地面25厘米以上,又依高度分為四個(gè)亞類,即大高位芽植物(高度>30米),中高位芽植物(8~30米),小高位芽植物(2~8米)與矮高位芽植物(25厘米到2米)。如喬木、灌木和一些生長在熱帶潮濕氣候條件下的草本等。

(2)地上芽植物(Chamaephytes)更新芽位于土壤表面之上,25厘米之下,多為半灌木或草本植物。受土表的殘落物保護(hù),在冬季地表積雪地區(qū)也受積雪的保護(hù)。

(3)地面芽植物(Hemicryptophytes)又稱淺地下芽植物或半隱芽植物,更新芽位于近地面土層內(nèi),在不利季節(jié),地上部分全枯死,即為多年生草本植物。

(4)地下芽植物(Cryptophytes)又稱隱芽植物,更新芽位于較深土層中或水中,多為鱗莖類、塊莖類和根莖類多年生草本植物或水生植物。

(5)一年生植物(Therophytes)是只能在良好季節(jié)生長的植物,以種子的形式度過不良季節(jié)。2.《中國植被》一書中即按植物體態(tài)劃分出下列生長型類群:Ⅰ.木本植物

1.喬木:具有明顯主干,又分出針葉喬木,闊葉喬木,并進(jìn)一步分出常綠的,落葉的,簇生葉的,葉退化的。

2.灌木:無明顯主干,也可按上述原則進(jìn)一步劃分。

3.竹類。

4.藤本植物。

5.附生木本植物。

6.寄生木本植物。

Ⅱ.半木本植物

7.半灌木與小半灌木。

Ⅲ.草本植物

8.多年生草本植物:又可分出蕨類,芭蕉型,叢生草,根莖草,雜類草,蓮座植物,墊狀植物,肉質(zhì)植物,類短命植物等。

9.一年生植物:又分冬性的,春性的與短命植物。

10.寄生草本植物。

11.腐生草本植物。

12.水生草本植物:又分挺水的,浮葉的,漂浮的,沉水的。

Ⅳ.葉狀體植物

13.苔蘚及地衣。

14.藻菌。統(tǒng)計(jì)某個(gè)地區(qū)或某個(gè)植物群落內(nèi)各類生活型的數(shù)量對(duì)比關(guān)系稱為生活型譜。通過生活型譜可以分析一定地區(qū)或某一植物群落中植物與生境(特別是氣候)的關(guān)系。從各個(gè)不同地區(qū)或各個(gè)不同群落的生活型譜的比較,可以看出各個(gè)地區(qū)或群落的環(huán)境特點(diǎn),特別是對(duì)于植物有重要作用的氣候特點(diǎn)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.調(diào)查或利用已有的調(diào)查資料,如利用調(diào)查某地區(qū)(或群落)的植物種類(附生活型)情況,見表5-1、5-2、5-3。表5-1群落1植物種類喬木黃山松、馬尾松、甜櫧、木荷、小葉青岡、東南石礫、制定生活型譜的方法,首先是弄清整個(gè)地區(qū)(或群落)的全部植物種類,列出植物名錄,確定每種植物的生活型,然后把同一生活型的種類歸到一起。按下列公式計(jì)算:某一生活型的百分率=該地區(qū)該生活型的植物種數(shù)/該地區(qū)全部植物的種數(shù)×100%實(shí)驗(yàn)六物種多樣性的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)群落物種多樣性的調(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。二、實(shí)驗(yàn)材料皮尺、樣方框(20×20,50×50,l00×100cm2)、鉛筆、野外記錄表格、計(jì)算器。三、實(shí)驗(yàn)原理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(speciesrichness),

即一個(gè)群落或生境中物種數(shù)目的多寡;(2)種的均勻度(speciesevennessorequitability),

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)(Simpson'sindex)、香農(nóng)-威納(Shannon-WIener)指數(shù)及均衡度指數(shù)。1.辛普森多樣性指數(shù)(Simpson'sdiversityindex):該指數(shù)指數(shù)假設(shè),對(duì)無限大的群落隨機(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P,如果我們將群落中全部種的概率合起來,就可得到辛普森指數(shù)D,即

式中,S為物種數(shù)目。2.香農(nóng)-威納指數(shù)(Shannon-Weinerindex)及均衡度:該指數(shù)假設(shè)在無限大的群落中對(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:E=H/InS式中:H為香農(nóng)指數(shù);E為香納均衡度指數(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。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.選擇樣方(1)在校園草地和種植區(qū)劃出同樣面積樣方塊,面積視植物密度而定,從1平方米到10平方米,密度高的樣方可小些。(2)在附近小山的陽坡和陰坡,也可以在教學(xué)樓的南面和北面選擇同樣面積的樣方各一塊。2.統(tǒng)計(jì)記錄按選擇的樣方統(tǒng)計(jì)樣方內(nèi)的動(dòng)、植物種類數(shù)和每一種的個(gè)體數(shù)。對(duì)不認(rèn)識(shí)的植物應(yīng)該采樣帶回實(shí)驗(yàn)室檢索。對(duì)不認(rèn)識(shí)的小型動(dòng)物,能采樣的都要給予麻醉固定,帶回檢索。并把有關(guān)數(shù)據(jù)記入下頁表。3.物種多樣性指數(shù)計(jì)算4.比較同一地區(qū)不同的耕作條件或不同的自然環(huán)境中群落的差異五、作業(yè)1.不同環(huán)境中物種多樣性的差異程度及其形成原因分析。2.各類多樣性指數(shù)計(jì)算結(jié)果的差異及分析。3.樣方面積的大小對(duì)多樣性指數(shù)的影響。表6-1野外群落觀察記錄日期:樣地位置:樣地面積:1m×1m觀測人姓名:種名群落1群落2群落3群落4群落5實(shí)驗(yàn)七重金屬在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、積累和分布一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解重金屬在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、積累和分布特征,學(xué)習(xí)生物樣品的測定方法(樣品消化前處理、火焰原子吸收分光光度計(jì)的原理和使用方法等)。二、實(shí)驗(yàn)材料火焰原子吸收分光光度計(jì),育苗盆,植物培養(yǎng)液,銅標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液。三、實(shí)驗(yàn)原理重金屬進(jìn)入大氣、水體或土壤環(huán)境,被動(dòng)植物吸收后,有一個(gè)不斷積累和逐漸放大的過程。生物積累包含兩個(gè)過程:(1)生物濃縮,指生物直接從環(huán)境中攝取毒物;(2)生物放大,指從食物中攝取毒物,生物積累造成某些毒物的濃縮。因此,重金屬在生物組織中的濃度要比其周圍環(huán)境中的濃度高出許多倍。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,植物吸收、積累水或土壤中的重金屬,使其遷移分布于植株體的各個(gè)部位,當(dāng)動(dòng)物或人體取食植株的根、莖、葉、花或果時(shí),重多屬就在食物鏈中積累起來,達(dá)到較高的濃度,從而直接危害人體健康。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.植物培養(yǎng)預(yù)備實(shí)驗(yàn):分別盆栽水稻、蔬菜或牧草,每種植物做3個(gè)重復(fù),定期澆水或培養(yǎng)液,正常管理,使其生長良好。2.重金屬處理:植株長到合適大小時(shí),連續(xù)幾天施入預(yù)先配好的一定濃度的重金屬溶液,培養(yǎng)一段時(shí)間后分根、莖、葉、花、果分別取樣。3.重金屬濃度測定:將樣品進(jìn)行消解預(yù)處理后,直接用原子分光光度計(jì)測定植株體各部位及生活水體或土壤中的重金屬濃度。4.分析比較植物體不同部位及其生活環(huán)境中重金屬濃度的差異。五、作業(yè)1.分析重金屬在不同植物體中的遷移、積累和分布的異同。分析不同植物對(duì)其生活環(huán)境中重金屬的吸收性能。分析重金屬在生態(tài)系統(tǒng)中的積累過程有什么規(guī)律。實(shí)驗(yàn)八水體富營養(yǎng)化的測定與分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解周邊水體的污染狀況,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)水體富營養(yǎng)化的形成原因和對(duì)動(dòng)植物生長的危害,熟悉和掌握水體富營養(yǎng)化的幾個(gè)測定指標(biāo)和測定技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)材料儀器和材料:量筒,魚缸,采樣容器(瓶、桶等),塑料板,量杯,手表,水藻,小金魚(或小蝌蚪),分光光度計(jì)及10nm石英比色皿,壓力為1.1~1.4kg/cm2壓力鍋,50ml具塞(磨口)刻度管,25ml具玻璃磨口塞比色管,溶解氧測定儀(或250ml溶解氧瓶,250ml錐形瓶,25ml酸式滴定管,50m1移液管和吸球),化學(xué)需氧量測定儀(或沸水浴裝置,250ml碘量瓶,25ml棕色酸式滴定管,定時(shí)鐘,G-3玻璃砂芯漏斗)藥品和試劑:ρ=1.84g/ml硫酸,1.4g/ml硝酸,1.68g/ml高氯酸,1+1硫酸,1mol/L硫酸,1mol/L氫氧化鈉,6mol/L氫氧化鈉,50g/L過硫酸鉀,鉬酸銨溶液,酒石酸銻鉀溶液,100g/L抗壞血酸溶液,磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,10g/L酚酞溶液,無氨水,200g/L氫氧化鈉溶液,20/L氫氧化鈉溶液,堿性過硫酸鉀溶液,1+9鹽酸溶液,硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,1+35硫酸溶液,硫酸錳溶液,堿性碘化鉀溶液,濃硫酸,1%淀粉溶液,0.025mol/L硫代硫酸鈉溶液,不含有機(jī)物蒸餾水,ρ=1.84g/ml硫酸,50%氫氧化鈉溶液,1+5硫酸溶液,0.05mol/L高錳酸鉀溶液,10%碘化鉀溶液,0.0250mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,1%淀粉溶液,0.025mol/L硫代硫酸鈉溶液,30%氟化鉀溶液,4%疊氮化鈉溶液。三、實(shí)驗(yàn)原理水體富營養(yǎng)化是指氮、磷、鉀、硫等生物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)物是磷酸鹽和硝酸鹽。水體N、P含量過多,停留時(shí)間過長,會(huì)導(dǎo)致水生生物,特別是各種藻類大量繁殖,有機(jī)體的呼吸作用及死亡個(gè)體的分解作用會(huì)導(dǎo)致溶解氧濃度急劇下降,致使水體嚴(yán)重缺氧,從而使生活于其中的魚類和其他水生生物大量死亡。溶解氧量(DO)受水溫、氣壓和溶質(zhì)(如鹽分)的影響,隨水溫升高而減少,與大氣中氧分壓成比例增加。越干凈的水,所含溶解氧越多;水污染越厲害,溶解氧就越少。因此常用水體總氮含量、總磷含量、溶解氧量和化學(xué)需氧量(COD)表示水體的富營養(yǎng)化程度。化學(xué)需氧量是在一定條件下,用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量,以氧的毫克/升表示。它利用化學(xué)氧化劑,將水樣中的還原物質(zhì)加以氧化,然后從剩余的氧化劑的量計(jì)算出氧的消耗量。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.根據(jù)《水樣的采集和保存》介紹的方法,在學(xué)校的幾個(gè)水池和排水溝中取適量水樣。2.測定各水樣的富營養(yǎng)化指標(biāo),并將結(jié)果填入表8-1。DO測定采用碘量法。分析技術(shù)詳見附錄1:GB13738.4-1998海水分析標(biāo)準(zhǔn)方法。COD的測定方采用堿性高錳酸鉀法。分析技術(shù)詳見附錄2:GB13738.4-1998海水分析標(biāo)準(zhǔn)方法。水質(zhì)總磷的測定采用鉬酸銨分光光度計(jì)。分析技術(shù)詳見附錄3:GB11893-89水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)方法。水質(zhì)總氮的測定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。分析技術(shù)詳見附錄4:GB11893-89水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)方法。3.在各魚缸內(nèi)分別加入等量的水樣,并編號(hào),各水樣做三個(gè)重復(fù)。4.在各魚缸內(nèi)各放入10條小金魚(或小蝌蚪)和相同數(shù)量的水藻,蓋上塑料板,放在相同環(huán)境中培養(yǎng)。5.觀察魚缸內(nèi)水藻生長情況,比較三者的不同,并記錄金魚(或小蝌蚪)成活時(shí)間,觀察哪個(gè)魚缸中金魚(或小蝌蚪)第一個(gè)死亡,哪個(gè)魚缸中10條金魚(或小蝌蚪)先死光,將結(jié)果填入表8-2。6.分析不同水體的富營養(yǎng)化程度及對(duì)動(dòng)植物生長的影響。表8-1:水質(zhì)富營養(yǎng)化指標(biāo)測定結(jié)果水樣指標(biāo)abcd總氮(N)總磷(P)溶解氧(DO)化學(xué)需氧量(COD)表8-2:水質(zhì)富營養(yǎng)化觀察記錄水樣觀察現(xiàn)象abcd第一天第二天第三天………五、作業(yè)1.分析不同取樣地水質(zhì)的富營養(yǎng)化程度及形成原因。2.比較不同富營養(yǎng)化程度水體對(duì)動(dòng)植物生長的影響。3.分析水體富營養(yǎng)化的形成機(jī)制,并探討其解決辦法。附錄一水中溶解氧的測定—碘量法1.實(shí)驗(yàn)原理水中溶解氧的測定,一般用碘量法。在水中加入硫酸錳及堿性碘化鉀溶液,生成氫氧化錳沉淀。此時(shí)氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:

2MnSO4+4NaOH=2Mn(OH)2↓+2Na2SO4

2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3

H2MnO3十Mn(OH)2=MnMnO3↓+2H2O(棕色沉淀)加入濃硫酸使棕色沉淀(MnMn02)與溶液中所加入的碘化鉀發(fā)生反應(yīng),而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的顏色也就越深。

2KI+H2SO4=2HI+K2SO4

MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O

I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

用移液管取一定量的反應(yīng)完畢的水樣,以淀粉做指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,計(jì)算出水樣中溶解氧的含量。2.儀器器皿溶解氧瓶(250ml);錐形瓶(250ml);酸式滴定管(25ml);移液管(50m1);吸球。3.試劑——濃硫酸

——硫酸錳溶液。溶解480g分析純硫酸錳(MnS04·H20)溶于蒸餾水中,過濾后稀釋成1L。

——1%淀粉溶液:稱取1.0g可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,再用剛煮沸的水沖稀至100ml。冷卻后,加入0.4g氯化鋅防腐或臨用時(shí)現(xiàn)配?!獕A性碘化鉀溶液。取500g分析純氫氧化鈉溶解于300—400ml蒸餾水中(如氫氧化鈉溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸鈉,此時(shí)如有沉淀生成,可過濾除去)。另取得氣150g碘化鉀溶解于200ml蒸餾水中。將上述兩種溶液合并,加蒸餾水稀釋至1L。

——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/6K2Cr2O7)=0.0250mol/L:稱取于105℃-110℃烘干2h并冷卻至恒重的優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀1.2258g,溶于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻?!虼蛩徕c標(biāo)準(zhǔn)溶液。溶解6.2g分析純硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H20)于煮沸放冷的蒸餾水中,然后在加入0.2g無水碳酸鈉,移入1L的溶量瓶中,加入蒸餾水至刻度(0.0250mol/L)。為了防止分解可加入氯仿數(shù)毫升,儲(chǔ)于棕色瓶中用前用重鉻酸鉀標(biāo)溶液進(jìn)行標(biāo)定:4.水樣的采集與固定(1)用溶解氧瓶取水面下20—50cm的河水、池塘水、湖水或海水,使水樣充滿250ml的磨口瓶中,用尖嘴塞慢慢蓋上,不留氣泡。

(2)在河岸邊取下瓶蓋,用移液管吸取硫酸錳溶液1ml插入瓶內(nèi)液面下,緩慢放出溶液于溶解氧瓶中。(3)取另一只移液管,按上述操作往水樣中加入2ml堿性碘化鉀溶液,蓋緊瓶塞,將瓶顛倒振搖使之充分搖勻。此時(shí),水樣中的氧被固定生成錳酸錳(MnMnO3)棕色沉淀。將固定了溶解氧的水樣帶回實(shí)驗(yàn)室備用。5.實(shí)驗(yàn)步驟(1)酸化:往水樣中加入2ml濃硫酸,蓋上瓶塞,搖勻,直至沉淀物完全溶解為止(若沒全溶解還可再加少量的濃酸)。此時(shí),溶液中有I2產(chǎn)生,將瓶在陰暗處放5分鐘,使I2全部析出來。

(2)用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定

①用50ml移液管從瓶中取水樣于錐形瓶中。

②用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定至淺黃色。

③向錐形瓶中加入淀粉溶液2ml。

④繼續(xù)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色變成無色為止。

⑤記下消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

⑥按上述方法平行測定三次。

(3)計(jì)算溶解氧(mg/L)=CNa2S2O3×VNa2S2O3×32/4×1000/V水

O2―→2Mn(OH)2―→MnMnO3―→2I2―→4Na2S2O3

1mol的O2和4mol的Na2S2O3相當(dāng)

用硫代硫酸鈉的摩爾數(shù)乘氧的摩爾數(shù)除以4可得到氧的質(zhì)量(mg),再乘1000可得每升水樣所含氧的毫克數(shù):

CNa2S2O3——硫代硫酸鈉摩爾濃度(0.0250mol/L)

VNa2S2O3——硫代硫酸鈉體積(m1)

V水——水樣的體積(ml)附錄二化學(xué)需氧量的測定—堿性高錳酸鉀法1.方法原理在堿性條件下,加一定量高錳酸鉀溶液于水樣中,并在沸水浴上加熱反應(yīng)一定時(shí)間,以氧化水中的還原性物質(zhì)。加入過量的碘化鉀還原剩余的高錳酸鉀,以淀粉做指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,換算成氧的濃度,用CODOH.KI表示。2.儀器器皿沸水浴裝置;碘量瓶,250ml;棕色酸式滴定管,25ml;定時(shí)鐘;G-3玻璃砂芯漏斗。3.試劑除特殊說明外,所用試劑均為分析純?cè)噭?,所用純水均指重蒸水。——硫酸(H2SO4),ρ=1.84g/ml?!蛩崛芤海?+5。——50%氫氧化鈉溶液:稱取50g氫氧化鈉(NaOH)溶于水中,用水稀至100ml,貯于聚乙烯瓶中。——高錳酸鉀溶液C(1/5KMnO4)=0.05mol/L:稱取1.6g高錳酸鉀溶于1.2L水中,加熱煮沸,使體積減少到約1L,放置12h,用G-3玻璃砂芯漏斗過濾,濾液貯于棕色瓶中。——10%碘化鉀溶液:稱取10.0g碘化鉀(KI)溶于水中,用水稀釋至100ml,貯于棕色瓶中。——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/6K2Cr2O7)=0.0250mol/L:稱取于105℃-110℃烘干2h并冷卻至恒重的優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀1.2258g,溶于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。——1%淀粉溶液:稱取1.0g可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,再用剛煮沸的水沖稀至100ml。冷卻后,加入0.4g氯化鋅防腐或臨用時(shí)現(xiàn)配。——硫代硫酸鈉溶液C(Na2S2O3)≈0.025mol/L:稱取6.2g硫代硫酸鈉(Na2S2O3?5H2O)溶于煮沸放冷的水中,加入0.2g碳酸鈉,用水稀釋至1000ml,貯于棕色瓶中。使用前用0.0250mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。——30%氟化鉀溶液:稱取48.0g氟化鉀(KF?2H2O)溶于水中,用水稀釋至100ml,貯于聚乙烯瓶中?!?%疊氮化鈉溶液:稱取4.0g疊氮化鈉(NaN3)溶于水中,稀釋至100ml,貯于棕色瓶中,暗處存放。4.樣品的采集與保存水樣采集于玻璃瓶后,應(yīng)盡快分析。若不能立即分析,應(yīng)加入硫酸調(diào)節(jié)pH<2,4℃冷藏保存并在48h內(nèi)測定。5.測定步驟(1)吸取100ml待測水樣(若水樣CODOH.KI高于12.5mg/L,則酌情少取,用水稀釋至100ml)于250ml碘量瓶中,加入50%NaOH溶液0.5ml,搖勻。(2)加入0.05mol/L高錳酸鉀溶液10.00ml,搖勻。將碘量瓶立即放入沸水浴中加熱60min(從水浴重新沸騰起計(jì)時(shí))。沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的液面。(3)從水浴中取出碘量瓶,用冷水冷卻至室溫后,加入4%疊氮化鈉溶液0.5ml,搖勻。(4)加入30%氟化鉀溶液1ml,搖勻。(5)加10%碘化鉀溶液10.00ml,搖勻。加入(1+5)硫酸5ml,加蓋搖勻,暗處置5min。(6)用0.025mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色,加入1ml淀粉溶液,繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失,盡快記錄硫代硫酸鈉溶液的用量。(7)空白實(shí)驗(yàn)另取100ml水代替試樣,按照10.1至10.6步驟做全程序空白,記錄滴定消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積。(8)結(jié)果的表示水樣的CODOH.KI按下式計(jì)算:CODOH.KI(O2,mg/L)=(V0-V1)×C×8×1000/V…(2)式中:V0—空白試驗(yàn)消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積(ml);V1—試樣消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積(ml);C—硫代硫酸鈉溶液濃度(mol/L);V—試樣體積(ml);8—氧(1/2O)的摩爾質(zhì)量(g/mol)。附錄三總磷—分光光度法1.方法原理測定總磷先用過硫酸鉀法消化,將有機(jī)磷和磷氧化成正磷酸鹽,然后使之與酸性鉬酸鹽試劑反應(yīng)形成磷鉬酸鹽絡(luò)合物,再用抗壞血酸還原成深色化合物,在一定波長下測其吸光度。2.儀器設(shè)備分光光度計(jì);100mL硼硅玻璃瓶;壓力鍋;100mL容量瓶若干。3.試劑配制試劑所用水均用重蒸餾水?!?.0N硫酸:仔細(xì)將250mL濃硫酸(分析純)(比重=1.84)加到750mL蒸餾水中,冷卻壓縮后稀釋到1L,在棕色玻璃瓶中儲(chǔ)存。——鉬酸銨溶液:溶解9.5g四水鉬酸銨(分析純)于90mL蒸餾水中,稀釋至100mL,儲(chǔ)存在玻璃瓶中,只要試劑不混濁就可使用。——酒石酸銻鉀溶液:溶解3.25g酒石酸銻鉀(分析純)K(Sb0)C4H4O6于100mL蒸餾水中,儲(chǔ)存在玻璃瓶中。只要溶液不混濁就可使用?!旌显噭哼厰嚢柽厡⒔?5mL鉬酸鹽溶液慢慢加入到達(dá)120mL9N硫酸中,然后加入5mL酒石酸銻鉀溶液和70mL蒸餾水,儲(chǔ)存在棕色玻璃瓶中。在無灰條件下,該試劑可穩(wěn)定數(shù)月。此試劑用于已加酸保護(hù)的樣品,即在于100mL樣品中已加入1mL9NH2SO4的樣品。它也適用于測定總磷的操作?!箟难崛芤海喝芙?.0g抗壞血酸(分析純)C6H8O6于100mL蒸餾水中。盛在棕色玻璃瓶中儲(chǔ)存在冰箱內(nèi),該還原劑至少穩(wěn)定一個(gè)月,只要試劑近看無色,就可以使用?!姿猁}標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:將磷酸二氫鉀(分析純)KH2PO4在烘箱里面110℃干燥1~2小時(shí),然后放在干燥器中。精確稱量1.088g,溶于蒸餾水中,轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中,稀釋至標(biāo)線,混勻。此溶液盛在玻璃瓶中,置于陰冷處,可以穩(wěn)定數(shù)月。儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)液含有8.00μmolPO4-3-P/mL。有效期為半年?!獦?biāo)準(zhǔn)使用液:80μmolP/L。取1mL磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中,稀釋至標(biāo)線,有效期為一周?!^硫酸鉀溶液:5gK2O8溶于100mL蒸餾水中,室溫下儲(chǔ)存在聚乙烯瓶中,避免陽光直接照射,可穩(wěn)定一周。4.樣品的采集和儲(chǔ)存水樣采集后應(yīng)立即分析,最好在半個(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行,若兩小時(shí)不能將樣品分析完則須在每100mL溶液中加0.5mL的1:1硫酸酸化,盛于聚乙烯瓶中于冷暗處保存,若是測定溶解態(tài)的總磷,則須將樣品經(jīng)過0.45μm的膜過濾。5.測定步驟(1)制定工作曲線①取磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0、1.00、2.00、3.00、4.00于100mL容量瓶中,稀釋定容。溶液濃度分別為0、0.80、1.60、2.40、3.20μmolP/L。②各取35mL放入氧化瓶,分別加入2mL過硫酸鉀溶液,蓋緊蓋子。③置于已盛有適量水的壓力鍋中,加熱30分鐘。④冷卻至室溫。⑤加入1mL抗壞血酸溶液混合半分鐘后再加入1mL,混合試劑,混勻。⑥測定吸光度(反應(yīng)5分鐘后盡快在880nm波長下測定)Ai(其中未加磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液為A0)。⑦以Ai-Ao為縱坐標(biāo),溶液中磷濃度為橫坐標(biāo)作圖。(2)樣品測定①取35mL樣品兩份。②參照(1)中②~⑥步測樣品吸光值A(chǔ)w。③取35mL蒸餾水兩份參照(1)中②~⑥步測Ao,由Aw-Ao從工作曲線上查磷的含量。附錄四總氮—分光光度法1.方法原理海水中總氮包括無機(jī)氮和有機(jī)氮,其中無機(jī)氮有氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮。過硫酸鹽在堿性介質(zhì)中將有機(jī)氮和氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮,此后再將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,連同原有的亞硝酸鹽一起利用測定亞硝酸鹽的方法進(jìn)行測定。2.儀器和器皿反應(yīng)瓶:50mL有聚丙烯或聚四氟乙烯螺旋蓋的玻璃瓶;壓力鍋;50mL容量瓶若干;振蕩器。3.試劑及配制——無氨蒸餾水或純水。——氯化鈉溶液:31g氯化鈉(優(yōu)級(jí)純)溶于1000mL無氨蒸餾水中。——0.12N氫氧化鈉溶液:4.8g分析純氫氧化鈉溶于1L無氨蒸餾水

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