一植物群落内生态因子的测定
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基础生态学实验植物群落内生态因子的测定【实验原理】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作用,而且同时植物对环境也具有巨大的改造作用。
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。
【实验目的】1、掌握光照强度、大气温湿度、土壤温湿度和风速测量仪器测定生态因子的方法;2、认识植物群落与裸地间生态因子的差异。
【实验器材】光照度计、大气温/湿度计、土壤温度计、土壤湿度计、风速测定仪。
【实验步骤】1、植物群落内与空旷无林地光照强度的测定;2、植物群落内与空旷无林地温湿度的测定;(1)大气温湿度的测定(2)群落内土壤不同深度温湿度的测定3、风速的测定(高度);【实验结果与分析】(一)草地的测量数据(生科楼前)表一:草地的空气温度与湿度空气温度平均值:28.87℃ 空气湿度平均值 :20.06%Rh表二:草地的光强与风速光强平均值 :63.7 Klux 风速平均值:2.08m/s表三:草地的土壤温度(二)林地的测量数据(家属楼区)表四:林地的空气温度与湿度空气温度平均值:16.55℃空气湿度平均值:32.49%Rh表五:林地的光强与风速光强平均值:2.07 Klux风速平均值:0.18m/s表六:林地的土壤温度实验结果分析:1、空气温度与湿度由测量的数据可以得到:草地的空气温度平均约为28.87℃,林地的为16.55℃,则草地的温度明显高于林地;对比空气湿度,草地约为20.06%Rh。
林地约为32.49%Rh,则林地的空气湿度显然高于草地;推测其原因可能是:林地中的植物通过蒸腾作用,不断地从环境中吸收热量,降低环境空气的温度,而水体的热容量大,在吸收相同热量的情况下,表现出比其他下垫面的温度低,水面蒸发吸热,也可降低水体的温度,而且林地覆盖地太阳辐射弱,升温慢,故草地含水量少于林地,但温度高于林地。
福建农林大学林学院森林生态学实验指导书福建农林大学林学院生态环境系实验一生物气候图的绘制水热组合状况在决定植被类弄中起着重要的作用。
Walter生物气候图解能较好地反映水、热二者综合的气候特点,是目前解释植被分布规律的一种比较理想的方法。
Walter 生物气候图解主要是用月平均气温和月平均降水量的匹配关系来表示生物气候类型。
通常以月平均气温和月平均降水量为两个纵坐标(右边为降水量,左边为温度),两者之间的匹配关系为P=2T(其中P为月平均降水量,T为月平均温度),而用一年中的12个月份作为横坐标。
实验目的:(1)掌握生物气候图的绘制方法(2)加深理解植被分布与气候之间的相互关系,并预测研究区域的地带性植被类型及其特点实验器材:1、气象资料(世界主要城市气候数据)2、实验器材坐标纸、直尺、铅笔、橡皮等方法与步骤1、气象数据的整理2、坐标轴刻度的确定(1)按P=2T分别建立两条纵轴(降水与温度)的坐标刻度值,每个刻度的大小视站点逐月平均温度和平均降水量的具体数值大小而定,如月平均温度曲线1刻度(即1格)等于10℃,则月平均降水刻度1格等于20mm。
若月平均降水量超过100mm,则刻度单位缩小1/10。
(2)以两条均分为12段(代表12个月)的平行直线作为横坐标,并从左至右依次标出1月、2月、3月、…12月。
3、生物气候图的绘制根据上述确定的坐标体系以及计算出来的逐月年平均降水量和逐月年平均温度,在坐标纸上绘制年平均降水量曲线和年平均温度曲线,并标定图示。
(1)将降水曲线与温度曲线相交的区域填充不同的标示符。
如果温度曲线在上,降水曲线在下,两者间的区域表示干旱区,将此区域用小黑点填充。
(2)如果温度曲线在下,降水曲线在上,两者间的区域表示湿润期,将此区域用细黑竖线填充。
(3)月平均降水量超过100mm的区域用黑色填充。
(4)在降水轴的上方,标明该站点的年均温度和年均降水量。
(5)在温度轴的上方标明该站点的海拔高度和经纬度。
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。
生态学实习报告--植物群落样方法的调查《环境生态学》实习报告学院:专业:组员:指导老师:日期:植物群落样方法的调查摘要:通过实习掌握森林群落的调查方法,掌握植物群落的数量特征的测定方法,加深对群落基本特征的理解,了解分析群落结构的方法并通过对调查数据的整理,得到群落中各成份的重要值,达到认识群落的目的。
关键词:样方法、乔木层、灌木层、草本层、重要值、辛普森指数前言:生物群落作为种群与生态系统之间的一个生物集合体,具有自己独特的特征,是有别于种群和生态系统的根本所在。
种类组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特征。
本实习根据实际情况,将所观测的乔木层的最小面积定为20 5m2,灌木层定为5×5m2 ,草本层定为1×1m2。
植物种类不同,群落的类型和结构不相同,种群在群落中的地位和作用也不相同。
因此,可以根据各个种在群落中的作用而划分群落成员型。
为了更深入地研究植物群落,在查清了它的种类组成之后,还需要对种类进行定量分析,种类组成的数量特征是近代群落分析技术的基础。
数量特征包括:多度、密度、盖度、频度、重要值。
利用最小面积法来确定群落的数量特征的方法,就是本实习所用的样方法。
同时,观察自然界的一些生态现象,例如:亚热带常绿阔叶林的特征:种类组成,群落结构(成层性),季相等。
植物与生态因子间的关系;生物多样性;生态系统的破坏与干扰。
通过此调查方法加深对植物群落的更深层次的理解和认识。
一、实习时间2013年7月3日— 4日二、实习地点①兔耳关小哨②大板桥宝象河三、实习内容(一)参观现代农业产业技术示范基地(1)实习过程参观云南亚热带牧草种质资源圃,了解相关草本植物的生长类型及生活习性,同时认识植物种类,为后期实习做准备。
(2)实习结果本次参观中收集到的植物种类包括:砖子苗、非洲狗尾草、隐花狼尾草、紫冠马鞭草、百合花、木兰、鸭茅、遏蓝菜、曼陀罗、金银花、白花丹参、扁穗雀麦、杭白菊、稗草、橘梗、党参、甘草、白茅草、兔子草、紫花苜蓿、菊苣、马鞭草、红三叶、皱叶狗尾草、棕叶狗尾草、黑麦草、铁扫帚、鬼针草、鱼黄草、弯叶画眉草、长叶车前草、多变小冠花、异燕麦属、垂穗披碱草、鼠尾草、毛连菜、丝毛雀稗、酸模叶蓼、云南甘草、象牙红(刺桐属)、落花生(豆科)、光叶紫花苕、草木犀(黄花或白花)、沙打旺(豆科)。
基础生态学实验教学大纲[学时安排]基础生态学实验课程是北京师范大学生命科学学院生物科学与生物技术专业的必修课,每周2学时,共32学时。
[课程目的]在基础生态学实验中巩固和扩展课堂讲授的生态学知识,培养学生的实验操作技能以及独立思考、发现和解决问题的能力;熟练掌握当前生态学实验常用的先进仪器的使用,了解当今生态学实验研究的主要方法;培养学生利用实验室条件和所学知识分析处理一些实际问题的能力。
提高学生对实验生态学工作重要性的认识,培养其严谨的科学态度和团结协作的精神以及创造性思维能力。
[主要内容]基础生态学实验内容涵盖了生态学中个体生态、种群生态、群落生态和生态系统四大部分。
实验对象涉及植物和动物。
在强调微观与宏观、室内与室外实验相结合的实验方法的基础上,注重培养学生用生态学的观点观察和思考问题,以及培养学生独立自主设计与完成实验的能力。
此外,在生态学实验中我们增设了种群之间各种相互关系的虚拟模拟实验,使本科生得到了虚拟实验的训练,增强了对生态学知识的理解。
同时在生态学实验教学中还配合以录像等教学辅助活动,使学生们直观地了解地球表面丰富多采的群落类型及其它们的特点。
[教学内容]第一章生态学研究的基础知识与训练本章的目的是帮助没有生态学基础的学生在动手开始生态学实验训练之前,掌握一些最基本的有助于生态学研究的知识和方法。
学好本章知识和方法将为学生在后几章的实验训练中充分发挥自己的主观能动性,为做好实验设计、数据分析和撰写实验报告提供良好基础。
第一节生态学研究文献检索第二节生态学实验设计第三节生态学野外调查与采样第四节生态学实验数据处理与分析第五节撰写研究论文或报告第六节生态学研究中常用的分子生物学技术第七节同位素示踪技术及其在生态学研究中的应用第八节3S技术及其在生态学研究中的应用第二章生物与环境生物与环境的关系是相互的和辨证的。
环境作用于生物,生物又反作用于环境,两者相辅相成。
通过本章中的八个实验,使学生们能够充分理解生物对环境的生态适应,以及环境对生物的生态作用。
植物群落内生态因子的测定生态因子是指影响植物群落生态的各种因素,包括光照、温度、湿度、土壤性质等。
正确认识并准确测定植物群落内生态因子,对于了解植物群落生态特征、评估生态环境、制定生态保护政策具有重要意义。
本文将介绍几种常见的植物群落内生态因子的测定方法。
一、光照光照是植物生长所需的最基本条件之一,对于植被的生物量积累、物种多样性、群落结构和空间格局都有很大影响。
光照的测定方法包括:1、太阳辐射计法:使用太阳辐射计测量阳光照射强度。
2、光度计法:使用光度计测量光通量和光照度。
3、光谱仪法:利用光谱仪测试光的波段和强度等指标。
二、温度温度是影响植物群落结构和生长的重要因子之一,可以通过以下方法测定:1、温度计法:利用有线或无线温度计测量空气温度,也可以使用触探式温度计测量土壤温度。
2、红外线热像仪法:使用红外线热像仪对地表、水体、植物等进行非接触式测温。
三、湿度1、干湿球法:使用干湿球测量仪分别测量干、湿球温度,从而计算出相对湿度。
2、烘箱法:利用烘箱将样品加热至恒定重量,从而测定样品水分含量,进而计算出湿度。
四、土壤性质土壤是植物生长的重要介质,影响植物生长的多种因素都与土壤性质密切相关,如水分、营养、温度等。
常用的测定方法包括:1、土壤钻取法:使用土壤钻取器取得土壤样品,进行水分、含量、表观密度等性质的测试。
2、水分滞留量法:利用一定重量的土样在一定时间之内吸湿饱和,测定土样中的水分滞留量,从而计算出相对水分含量。
3、电导率法:利用电导率计测定土壤中离子和溶液的电导率,评估土壤营养状况和盐碱度等。
总之,通过准确测定植物群落内生态因子,可以更好地了解植物群落的生态特征,评估生态环境,有助于制定科学合理的生态保护政策,为人类和自然界的和谐共存贡献力量。
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。
(三)风速的测定
(1)在上述同样的针叶林、阔叶林与竹林三种群落中,从林缘向林地中心1.5m的高处,均匀选5个点。
(2)用风速测定仪分别测定每点的风速,记录表格(见表1-3)。
(3)同时在空旷无林地,随机选取5个点,测定每个点的风速。
(四)数据分析
根据测定结果,列表整理得到的数据,并分析针叶林、阔叶林和空旷无林地中的生态因子及其差异性。
(五)实验报告
每组写一份实验报告。
【注意事项】
植物群落内以及对照地的环境生态因子(如光照强度、空气温度和湿度、风速)测定,一定要在相同的时间进行,这样获得的数据才具有可比性。
【思考题】
(1)针叶林、阔叶林与竹林三种不同类型植物群落中,群落内的小气候环境有什么差异?试分析造成此种差异的原因。
(2)植物群落内的小气候环境与空旷地的小气候环境有什么差异?试分析造成此种差异的原因。
【探索性实验】
用本实验所介绍的实验方法,在针叶林、阔叶林与竹林以及空旷无林地不同的植物群落与环境中,设置若干个测定点,从清晨7:00至下午7:00的12个小时内,每隔2个小时定点观测各项生态因子指标,并分析其变化规律。
表1-1植物群落内光照强度的测定
表1-2植物群落内温湿度的测定
表1-3植物群落内风速的测定
实验二植物比叶面积的测定
【实验目的意义】
叶片是植物进行光合作用,制造有机物的主要器官,又是生态系统中初级生产者的能量转换器,植物的叶面积或叶面积指数是评价个体或群体初级生产力的重要指标,是植物群落结构的单元。
叶面积测定是估计植物对光能利用率的有效方法。
通过本实验,让同学掌握叶面积的测定方法,学会分析叶面积与植物生产力的关系。
【材料与仪器】
(一)材料:每组可任意选择5种不同植物的叶片。
(二)仪器与设备:坐标纸、大头针、铅笔、电子天平、枝剪
【测定方法】
(一)取样
每组可任意选择5种不同植物,各采集3-5片叶片,带回实验室。
(二)测定方法
1.方格法
将叶片放在坐标纸上,用大头针固定,用铅笔勾画叶片轮廓,数出叶片所占方格数,叶缘不足半格者不计,超过半格按一格计,最后合计所占的总格数(T),乘以每小格面积(S),即为叶片面积:A= T*S
2.干重测定
将已测定的叶片作好标志,放入烘箱,在85℃下,烘24小时至恒重,用电子天平测定叶片的干重(W),然后计算比叶面积(SPL)。
SPL=A/W.
(三)数据分析
根据测定结果,列表整理得到的数据,并分析不同植物比叶面积的差异。
(四)实验报告
每组写一份实验报告。
【注意事项】
测定干重时应速度快,防止叶片从烘箱内取出后搁置时间较长,吸收水分,影响测定结果。
【思考题】
(1)针叶树的比叶面积如何测定?
(2)设想几种比叶面积测定的方法。
表2-1植物比叶面积的测定
实验三 种群空间分布格局的调查分析
【目的和意义】
通过本实验,使学生认识群落中不同种群个体在空间分布上表现出的不同类型(即随机分布型、集群分布型、均匀分布型)了解检验种群空间分布类型的方法,并学会运用1~2种判断种群空间格局类型的方法。
【仪器、设备及材料】
皮尺,铅笔,野外记录表格,计算器,样方线。
【方法与步骤】
(一)野外调查
(1)准备工作:每两个学生为一组,选择所需研究的植物种群,并确定合适的样地位置。
出发前先画好野外记录表格(见例子附表一),并带齐调查所需物品。
(2)确定样地面积:应根据最小面积法确定,一般草本植物可用1×1m 样地,灌木可用5×5m 样地,乔木则根据具体情况,可适当加大尺度,如可考虑20×20m 样地。
(3)采用领接格子法在所选样地中划分小样方:一般草本可考虑0.1×0.1m 或0.2×0.2m ,灌木可用1×1m ,乔木可用4×4m 或5×5m 。
也可根据具体情况确定合适的样方大小。
(4)计数:将一小样方中待测植物的株数,记录在野外记录表格中。
(二)数据处理
将所得野外数据带回实验室,进行整理和进一步数据处理。
常见数据处理方法如下: (1)I 指数法:I 指标以s 2x /是否大于1作为种群聚集度的量度。
其统计量为:
12
-=x
s I
式中:x -均值;
S 2-方差。
若I=0,属于随机分布:I <0,属于均匀分布;I >0,属于集群分布。
(2)C 指数和A C 指数法:这两个指标均为负二项分布参数k 的倒数,其性质与k 相同。
统计量为:
C =A C =
2
2x
x s -
若C =0,属于随机分布;C >0,属于集群分布;若C <0,属于均匀分布。
(3)格局指数法:Morisita(1959)提出的格局指数(∆I )的计算式为:
N x
x x x I i
i
i
i
∙--=
∑∑∑∑∆
22)(
格局指数∆I ,不受均值(x )和样方中个体总数(∑x )的影响,而是决定于取样单
位的最多和最少个体数目。
若∆I =1,为泊松分布(随机分布);∆I <1,为均匀分布;∆I >1,为集群分布。
【思考题】
1、 种群空间格局分布类型的特点及可能形成原因的分析。
2、 各种数据处理和检验方法的优缺点有哪些。
3、 讨论样方对实验结果的影响。
附表一种群空间格局样方表
日期:物种:一年蓬样地位置:样地面积:1m×1m
观测人姓名:
数据初步整理:
附表二其他数据处理方法及比较
参考文献
1内蒙古大学生物系编著植物生态学实验北京:高等教育出版社,1986:125~130 2周纪伦,郑师章,杨持植物种群生态学北京:高等教育出版社,1992。