植物生态学实验

实验一 种群空间分布格局测定1. 实验目的 通过各检验方法的实际训练，使学生认识群落中不同种群个体空间分布表现出的不同类型（随机分布、集聚分布、均匀分布），掌握检验植物种群空间分布类型的方法。 2. 实验内容、原理 分布系数法（扩散系数法）：根据Poisson分布具有方差与均值相等的性质，统计和检验野外调查数据。分布系数Cx的统计量为： 式中： 均值 S2 方差 若Cx1，种群属于均匀分布； Cx=1，属于随机分布）；Cx1属于集群分布。采用 T 检验来确定Cx的实测值与理论值差异的显著程度。 查表比较，若tn-1,0.05 则认为Cx对1的偏离具有显著性。差异不显著时，可认为符合泊松分布（随机分布）。 3. 实验主要仪器设备和材料 皮尺、样方框、铅笔、野外记录表格、计算器。 4. 实验步骤 1. 选择所需研究的植物群落，根据最小面积法确定样地面积，一般草本植物可用10m10m，在所选样地再划分样方，草本可用1m1m。2. 计数：将每一样方中待测植物的株数，记录在野外记录表格中，整理调查数据，并计算有关统计特征数。 3. 计算Cx值。 4. 说明 T 检验的结果，指出所测定种群的分布类型。 表1-1 样方植物统计表种1种2种3种4种5种6种7小计12345678910111213141516171819202122232425实验二 群落基本特征分析1. 目的要求掌握群落数量特征和基本特征的测定方法，加深对群落基本特征的了解，熟悉分析群落空间、时间结构的方法，并通过对数据的整理达到识别群落的目的。群落基本特征分析植被数量特征测量，种的多度、盖度、密度、高度、重要值等种类组成样地选择群落空间结构(成层现象)，时间结构(季相)确定优势种、建群种、伴生种、偶见种等 图2-1 群落特征分析的步骤2实验内容（1）样地选择与实地调查；（2）群落数量特征分析。3主要实验仪器设备样方框、测绳(或皮卷尺)、钢卷尺、方格纸、计算器、铅笔、橡皮、细铁针、记录表格、野外调查表格、剪刀、塑料、信封、标签、铁锹、铲刀、白布口袋、多种孔径的土壤筛、镊子、坡度仪或水平仪、电子天平、电热烘干箱、计算器。4. 方法与步骤4.1样地调查（1）样地代表群落最小面积，样地应选择群落的典型地段，尽量排除人为影响，使其充分反映群落真实情况，代表群落的完整特征。 （2）草本群落样地面积应为100m2300m2，灌丛样地面积一般为300 m2500m2，森林样地面积则更大。样地轮廓以正方形、长方形为主。 （4）样地内随机设置35个样方，草本群落的样方通常为1m2，随机取样是在群落中随机确定每一个样方。可在群落中系统地设置一些点，编上1，2，3，100等数字，然后随机抽取其中的数字，以确定样方位置。 表2-1 群落样地调查表样方号 样地面积 海拔高度 群落类型 群落名称 地理位置 省 市 县 镇（村）；经度： 纬度： 地形： 坡向 坡度 母岩与地质 土壤名称和性质（基岩、土层厚度、质地、A层厚度、颜色、pH反应） 群落特点（外貌、动态、结构等） 周围环境及群落小环境状况 4.2草地群落数量特征的测量种类组成：仔细编制群落植物名录，应列入群落中所有种，植物种名按生活型排列。群落空间与时间结构分析 a. 群落层片分析：群落层片就是群落生活型组成，计算各类生活型的百分率。b. 群落垂直结构：按乔、灌、草、地衣绘制群落垂直结构图。 c. 群落水平结构：群落内部形成一些小群聚，小群聚的分析有助于全面了解群落总体特征。4.3 数据整理多度：种群在群落中相对丰富程度，用+，+，+， 表示。盖度：草地群落盖度利用针刺法测定。密度：每种植物个体数目/样地面积。相对多度：指种群在群落中的丰富程度。 高度：指植物的自然高度和绝对高度。频度：指一个种在所作的全部样方中出现的频率。频度=该种植物出现的样方数/样方总数。重要值：综合考虑相对盖度、多度、频度等两至三个指标。物候期：物候期划分五个物候期，如营养期、花蕾期、开花期、结实期、休眠期。上述指标可整理成群落表2-2，从中可清楚看出群落中各种群在群落中的优势度大小。表2-2 草地群落样方测定记录表调查者： 日期： 样地号： 样地面积： 植物名多度盖度密度物候高度（cm）生活型频度备注叶层生殖层实验三 群落物种多样性分析1. 目的要求 掌握群落物种多样性野外调查取样和计算的基本方法，分析物种多样性的生态学意义及与群落结构和功能等方面的关系。2. 主要仪器设备 皮尺、卷尺、计算机、GPS，野外记录表 。3. 方法与步骤 3.1取样 按照实验二的样地取样法，所需数据为样地物种数、每个种的个体数等数据。3.2. 计算（1）Simpson指数式中，Pi为物种i的个体数占群落总个体数的比例，Pi也可视为物种i在群落中的分盖度。（2）Shannon-Wiener指数 式中，各符号含义与上式相同。实验四 草本植物群落生物量测定1. 目的要求通过测定植物第一性生产力，了解群落不同植物种的生长特点，生产力大小，分析群落第一性生产力，可以揭示不同植物在群落中的作用。2实验内容（1）样地确定；（2）群落生物量的测定与分析。3主要实验仪器设备铁铲、锄头、标本夹、记录本、剪刀、海拔仪、光度计、望远镜、GPS、罗盘仪、坡度计、烘干箱、天平、测高仪、电刨、锯刀、放大镜。4. 方法与步骤（1）确定样方根据群落情况决定样方大小及数目。在样方四角竖立标杆，用线绳围成样方，齐地面剪下植物，分种装袋，以防水分损失。同时收集样方内地面植物枯落物。（2）样品分类、测重和干燥剪割完成后，把各样品按植物种的叶(光合系统)、茎、花、果(非光合系统)分开，测定鲜重。然后用感量为0.1g天平取各