《環(huán)境生態(tài)學實驗》多媒體課件下載oweroin

生態(tài)學實驗

環(huán)境科學實驗教學示范中心實驗一

植物群落中光照強度的測定實驗目的及儀器設備：實驗目的：了解測定光照強度的幾種途徑，并掌握照度計的工作原理及使用方法。通過不同樹冠內及不同群落中光照強度的測定，認識植物和光的相互影響。儀器設備：照度計，鋼卷尺，皮卷尺，記錄紙等。并事先選好被測樹木及測試群落。

實驗步驟：分組測定不同樹冠內光的分布：在校園中選擇樹冠密實與疏散的樹木各一株，分層測定樹冠內的光照強度，分層時，層面必須與入射光垂直，同時測定樹冠外的光照強度作為對照。每層重復測定6次，結果記入表1－1。表1－1樹冠內光照強度測定記錄表植物名稱：取樣時間：取樣地點：最大樹冠（m）樹高：觀測人：123456平均相對值%對照12345實驗步驟：分組測定不同群落中光照強度的分布：選擇兩個不同的群落類型，在每一群落中隨機設置3個樣點（如群落上層、中層、下層），水平分層測定光照強度，每層重復4次，結果填入表1－2，取平均值，計算各層的相對光強。表1－2群落內光照強度測定記錄表

群落名稱：取樣時間：取樣地點：群落高（m）：總蓋度：觀測人：1234平均相對值%對照12345注意事項：在任何情況下，不得將光電池直接暴露于強光下，以保持其靈敏度。光探頭要準確地放置在測定位置，使光電池與入射光垂直。每一次測定量程開關必須遵循從高檔到低檔的順序，以免燒壞儀器。當屏幕顯示“1”時表示過載，需將量程開關調高一檔；當屏幕上的第一位數(shù)字為“0”時，需將量程開關調低一檔，以增加精確度。每次用畢，及時關閉電門，以免使電流計受損。溫度與濕度會影響儀器的靈敏度，不能把照度計存放在潮濕或溫度超過40℃的地方。儀器使用一段時間后，顯示屏左上角出現(xiàn)“LOBAT”字樣時，需要更換電池。實驗報告與討論：繪制不同樹冠內光的削減圖，比較它們的異同，并討論有關樹木補償點的問題。繪制不同群落中的削減曲線，并加以比較、分析。實驗二

草本群落生物量的計算

環(huán)境科學實驗教學示范中心實驗目的的及儀器器設備：：通過植物物群落光光合作用用生產的的有機物物質，稱稱之為初初級生產產。初級級生產又又分為總總初級生生產和凈凈初級生生產兩個個概念。。生產力力通常以以單位土土地面積積和單位位時間里里，由植植物生產產的有機機物質的的量（干干物質量量或除去去灰分的的干物質質量）來來表示，，也可以以用碳量量，或者者熱能量量來表示示，單位位為g/m2··a或J/m2·a。?？偝跫壣a量（（Pg））是指一一定期間間內植物物光合作作用所產產生的有有機物同同化量。。其中，，包括同同一期間間內植物物體因呼呼吸而失失去的有有機物的的消耗量量。而凈凈初級生生產量（（Pn））是指從從總初級級生產量量（＝總總光合量量）中，，減去植植物各器器官因呼呼吸作用用消耗的的有機物物的量（（R）,即Pg＝Pn＋R或Pn＝＝Pg－－R此外，凈凈初級生生產量在在植物群群落中還還指植物物的全部部有機物物生產量量，包括括經濟上上未必有有用途的的地下部部分。這這應該與與經濟上上有用的的部分的的產量和和農林牧牧業(yè)中往往往稱為為生產力力的產量量區(qū)別開開來。群落初級級生產力力是整個個生物圈圈中生命命部分對對太陽能能第一次次固定后后，保留留在生態(tài)態(tài)系統(tǒng)有有機體中中能量的的描述。。這部分分能量是是生態(tài)系系統(tǒng)中能能量流動動的源泉泉，在生生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)中具有有重要的的實用價價值。測測定植物物初級生生產力，，使我們們能夠了了解群落落中不同同植物種種的生長長特點，，生產力力的大小小，為我我們提供供比較不不同植物物經濟、、生態(tài)、、社會價價值的參參考依據(jù)據(jù)。此外外，通過過分析植植物生產產力的大大小，參參考植物物在群落落中的位位置和生生態(tài)作用用，可以以揭示不不同種植植物在群群落中的的作用，，從而為為人類利利用和改改造生態(tài)態(tài)系統(tǒng)提提供理論論的依據(jù)據(jù)。用收獲法法測定群群落的凈凈初級生生產量時時，首先先需從測測定群落落的生物物量入手手。生物物量（B）是一一定面積積內某一一時間所所具有的的植物物物質的總總量，單單位為g（干重重）/m2。設設開始時時間（t1）與與終了時時間（t2）的的生物量量分別為為B1和和B2，，則Pn＝ΔΔB＋L＋GΔB＝B2－B1式中，ΔΔB為t1～t2間植植物的生生長量，，L為此此期間的的枯死及及脫落量量，G為為草食動動物吃掉掉的量。。此式為為生產量量測定的的基本公公式。二、儀器器、設備備及材料料1、烘箱箱，篩，，剪刀，，鋤頭，，1m2的樣框框，標簽簽，電子子天平，，米尺，，薄膜塑塑料袋，，紙信封封。2、手鋸鋸，彈簧簧秤，粗粗天平，，卡尺，，透明方方格板，，記錄紙紙。實驗步驟驟：草本群落落地上部部分生物物量的測測定與分分析按分層刈刈割法測測定草本本群落地地上部分分的生物物量，當當區(qū)分出出每層的的種類組組成及光光合系統(tǒng)統(tǒng)及非光光合系統(tǒng)統(tǒng)時，可可以反映映群落的的格局、、種間關關系。在在不同季季節(jié)測定定，還可可了解群群落的動動態(tài)。（1）確確定樣方方根據(jù)群落落情況決決定樣方方大小及及數(shù)目，，一般采采用1m×1m的樣方方，樣地地的重復復數(shù)量須須按統(tǒng)計計學的要要求來設設計。在在樣方四四角豎立立標桿，，首先確確定每層層的厚度度（高度度1m以以下的群群落以10cm為宜，，1m以以上的群群落用15cm或20cm））。先在在樣方內內測定各各層的相相對照度度。然后后拉上水水平線，，以線的的高度為為準進行行剪割。。剪割完完上層后后，用同同樣方法法剪下一一層。剪剪時應盡盡量按照照群落原原有的自自然狀態(tài)態(tài)，斜生生葉片就就斜著剪剪。剪掉掉了上層層，如果果有些枝枝葉翹起起，則應應把它固固定到原原來的位位置。每每層的樣樣本應分分別用塑塑料袋裝裝好，貼貼上標簽簽，以防防水分損損失。（2）樣樣品分類類、測重重和干燥燥剪割完成成后，把把各層樣樣品按葉葉（光合合系統(tǒng)））、莖、、花、果果（非光光合系統(tǒng)統(tǒng)）分開開（有條條件時，，可按種種或類分分開），，測定鮮鮮重。然然后用感感量為0.1g天平取取各層鮮鮮重20g左右右，置于于烘箱中中于80℃烘至至恒重（（24～～48h）。在在干燥器器中冷卻卻后，用用感量為為0.01g天天平稱干干重。數(shù)數(shù)據(jù)記錄錄于表2－5中中。表2－5植物物群落分分層刈割割記錄層次高度/cm種（或類）1……相對照度光合系統(tǒng)非光合系統(tǒng)鮮重/g干重/g葉面積/cm2鮮重/g干重/g棵數(shù)最高層第二層第三層……最低層草本群落落生物量量的計算算：根據(jù)需要要可測定定葉面積積和株數(shù)數(shù)。葉面面積測定定可取部部分葉片片作樣品品，用描描畫法畫畫在紙上上（或把把葉子擺擺在照相相用的感感光紙上上，壓以以玻璃板板，在日日光或電電光下曝曝光），，然后按按葉形剪剪下，同同時剪下下已知面面積的相相同質量量的標準準紙樣，，同前者者一起放放在烘箱箱中于60℃下下烘4h。在干干燥器中中冷卻后后，用分分析天平平稱重。。據(jù)下式求求出每層層的葉面面積（S）：S＝S0×W/W0式中，S為樣品品葉片面面積；S0為標準紙紙面積，，S0＝樣品葉葉片重?標準紙重重；W為為每層的的總干重重；W0為樣品葉葉片干重重。根據(jù)表2－5中中的數(shù)據(jù)據(jù)，可作作出群落落的生產產結構圖圖。草本群落落地上部部分生產產量的測測定與分分析：初次取樣樣在群落中中選定3個樣地地，樣地地大小據(jù)據(jù)群落具具體情況況而定，，草本群群落一般般采用1m×1m，分分別編號號為樣地地1、樣樣地2和和樣地3。用木木樁把樣樣地標出出，初次次取樣時時，把樣地1的的地上部部分自地地表剪下下，把活活物質和和死物質質（包括括地表、、地面的的所有死死植物體體）分開開，裝入入不同的的口袋中中，并作作上記號號。從樣樣地2上上消除所所有的活活植物體體，把所所有死的的植物體體都留在在原地，，用以測測定生長長期內死死植物體體的消失失率。如如果死物物質可能能從樣地地上由于于正常分分解以外外的過程程而損失失，或會會從附近近地段加加進死物物質的話話，樣地地在測定定期間應應用金屬屬網罩上上。所有樣品品都放在在烘箱中中在80℃下烘烘至恒重重，在干干燥器中中冷卻后后稱干重重。如果果樣品太太多，可可分別稱稱鮮重W，再在在感量為為0.1g天平平稱出部部分樣品品W1，烘干后后，在感感量為0.01g天平平上稱得得W2，據(jù)下式式求得每每一樣品品的總干干重X：：X＝W2/W1×W測定結果果記錄于于表2－－6中。。最終取樣樣在取樣末末期，從從樣地2上把死死植物體體收集起起來；把把樣地3的全部部植物體體自地表表剪下，，死物質質與活物物質分開開。所有有樣品均均以上述述方法處處理。數(shù)據(jù)記錄錄于表2－6中中。）初次取取樣表2－6生產產測定期期始末活活物質的的烘干重重取樣地點樣地1樣地2樣地3測定日期：面積：測定日期：面積：測定日期：面積：活物質(Mb1)死物質(Md1)活物質(Mb2)死物質(Md2)活物質(Mb3)死物質(Md3)凈生產量量的計算算：計算死物物質的瞬瞬時消失失率（r）：可可用樣地地1的死死物質質質量（Md1）和樣地地2的死死物質質質量（Md2）用以下下公式算算出：式中，t為測定定期間的的日數(shù)。。計算死物物質的消消失量（（X）：：可由下下式求出出：式中，Md1、Md3分別為樣樣地1和和樣地3中死物物質的重重量。計算活物物質的死死亡量（（Md）：Md（g/樣樣地）＝＝X＋＋（Md3－Md1）計算凈生生產量（（Pn））：Pn（g/樣地地）＝（（Mb3－Mb1）＋Md式中，Mb1、Mb3分別為樣樣地1和和樣地3的活物物質重量量。把每樣地地內的凈凈生產量量換算成成g/m2?d：Pn(g/m2?d)＝＝每樣地地內凈生生產量/（測定定期天數(shù)數(shù)×樣地地面積））將上述計計算結果果填入表表2－7中。表2－7生產產量的測測定結果果取樣地點地上死物質消失率r地上死物質消失量X地上死物質現(xiàn)存量Md3-Md1地上活物質現(xiàn)存量Mb3-Mb1地上部分凈生產量克/樣地克/m2?d實驗報告告及討論論：實驗報告告：選取一草草本群落落，應用用刈割法法分組測測定群落落地上部部分的生生物量和和凈初級級生產量量。討論與思思考本實驗全全部植物物體均用用干重，，為什么么？本實驗算算出的枯枯死體消消失率r只是近近似地反反映了群群落中枯枯死體的的真正消消失率，，為什么么？如何何使測得得的r值值較接近近于實際際情況？？取樣末末期樣地地2的植植物體應應以未完完全分解解完畢為為條件，，為什么么？本實驗測測得的生生產量是是沒有考考慮草食食動物采采食量的的，如何何校正因因草食動動物采食食引起損損失的凈凈生產量量估值？？3個樣地地的選取取對結果果影響很很大，選選擇樣地地應注意意什么問問題？有有條件時時，每個個樣地可可多作幾幾個重復復。實驗三植物群落落物種多多樣性的的測定實驗目的的及儀器器設備：：目的和意意義通過對群群落中的的物種多多樣性的的測定，，認識多多樣性指指數(shù)的生生態(tài)學意意義及掌掌握測定定物種多多樣性的的方法。。儀器、設設備和材材料1m2樣框，鉛鉛筆，野野外調查查記錄表表格，計計算器。。實驗步驟驟：Simpson多樣樣性指數(shù)數(shù)式中，ni為第i個個種的個個體數(shù)量量；N總總個體數(shù)數(shù)量；s為物種種數(shù)。Simpson多樣性性指數(shù)的的最低值值是0，，最高值值是（1－1/s），，前一種種情況出出現(xiàn)在全全部個體體均屬于于一個種種的時候候，后一一種情況況出現(xiàn)在在每一個個個體分分別屬于于不同種種的時候候。Shannon－Wiener多樣樣性指數(shù)數(shù)信息量是是未確定定的量，，H值越越大，多多樣性指指數(shù)越高高。當群群落中各各個種的的個體數(shù)數(shù)目相等等時，即即Pi＝1/s時，信信息量最最大，Hmax＝log2s；當群群落中全全部樣本本為一個個種時，，即Pi＝s/s時，信信息量最最小，Hmin＝0。均勻度群落均勻勻度是指指群落中中各個種種的多度度的均勻勻程度。。它的計計算可通通過多樣樣性指數(shù)數(shù)值和該該樣地種種數(shù)、個個體總數(shù)數(shù)不變的的情況下下理論上上具有的的最大的的多樣性性指數(shù)值值的比值值來度量量的。因因為這個個理論值值實際是是在假定定“群落落中所有有種的多多度分布布是均勻勻的”這這個基礎礎上來實實現(xiàn)的。。如果物種種多樣性性的計算算是基于于Simpson指數(shù)數(shù)，則當當ni/N＝1/s時時，有最最大的物物種多樣樣性，可可以推導導出：則物種均均勻計算算式為：：E＝D/Dmax如果物種多樣樣性的計算是是基于Shannon－－Wiener指數(shù)，則則最大的物種種多樣性為：：因此物種均勻勻度的計算式式為：E′＝H/Hmax＝H/log2s實驗報告及討討論：作業(yè)：應用不同的多多樣性指數(shù)，，測定一個群群落的物種多多樣性與均勻勻度，并加以以分析。討論與思考解釋Simpson多樣樣性指數(shù)和Shannon－Wiener多樣樣性指數(shù)的數(shù)數(shù)學原理。其其指數(shù)值的高高低與哪些因因素有關？物種多樣性指指數(shù)的高低，，反映了群落落的哪些生態(tài)態(tài)學特征？試述群落物種種多樣性與群群落穩(wěn)定性的的一般關系。。試說明在裸地地形成植物群群落過程中，，哪個階段的的物種多樣性性指數(shù)較高？？分析并說明明其原因。為什么相對穩(wěn)穩(wěn)定的群落其其物種均勻度度值較高？9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。1月月-231月月-23Thursday,January5,202310、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。02:48:5202:48:5202:481/5/20232:48:52AM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。1月-2302:48:5202:48Jan-2305-Jan-2312、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。02:48:5202:48:5202:48Thursday,January5,202313、乍見翻疑夢夢，相悲各問問年。。1月-231月-2302:48:5202:48:52January5,202314、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。05一月月20232:48:52上上午02:48:521月-2315、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。一月232:48上上午1月-2302:48January5,202316、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2023/1/52:48:5202:48:5205January202317、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時時，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點點的射線線向前。。。2:48:52上午午2:48上午午02:48:521月-239、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、很多事事情努力力了未必必有結果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。02:48:5202:48:5202:481/5/20232:48:52AM11、成成功功就就是是日日復復一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。1月月-2302:48:5202:48Jan-2305-Jan-2312、世間成事，，不求其絕對對圓滿，留一一份不足，可可得無限完美美。。02:48:5202:48:5202:48Thursday,January5,202313、不知知香積積寺，，數(shù)里里入云云峰。。。1月-231月-2302:48:5202:48:52January5,202314、意意志志堅堅強強的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。05一一月月20232:48:52上上午午02:48:521月月-2315、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。一月232:48上上午1月-2302:48January5,202316、少少年年十十五五二二十十時時，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2023/1/52:48:5202:48:5205January202317、空山新新雨后，，天氣晚晚來秋。。。2:48:52上午午2:48上午午02:48:521月-239、楊柳柳散和和風，，青山山澹吾吾慮。。。1月-231