生态学实验讲义

1、生态学实验讲义 生命科学学院生态实验分室 2014年1月目录一、 气候因子测定（3学时）二、 土壤因子测定（3学时）三、 植物种间关系分析（3学时）四、 校园景观格局定量分析（6学时）五、 取样方法（3学时）六、 种群空间结构分析（3学时）七、 植物种间联结分析（3学时）八、 植物群落物种多样性测定（6学时）实验一 气候因子测定实验目的：学会使用和掌握生态因子的观测仪器及其使用方法。实验原理：不同的环境由于其地形、基质等的不同，导致其热量、水分等循环有其自身的特征。尤其在野外，地形等条件变化较多，生态因子变化较快，能够及时准确地测定相关因子是野外调查需要掌握的一个基本技术。实验指标：土壤温度、

2、空气温度、空气湿度和太阳辐射。实验步骤：分别采用土温计、温湿度计和照度计测定阳光直射裸地和灌丛群落两种环境下的土壤温度、空气温度、空气湿度和太阳辐射，每个因子连续观测三个小时，每隔20分钟记录一次数据，做出生态因子随时间的变化曲线。空气温度为里地面1.5米处的气温。讨论：对数据进行分析，提出自己对数据规律的解释。 对仪器操作时和测定时需要注意的地方进行讨论。实验二 土壤因子测定实验目的：掌握土壤因子的测定方法实验原理：土壤水分含量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比例，以及土壤的适耕性和作物的生长发育。在栽培作物时，需经常了解田间含水量等土壤水分状况，以便适时灌排，利于耕作，保证作物生长对水

3、分的需求，达到高产丰收。土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。自由水是可供作物利用的；吸湿水是土粒表面分子力所吸附的单分子水层，只有在转变为气态时才能摆脱土粒表面分子力的吸附；而化学结合水却要在600-700下才能脱离土粒。 在进行理化分析时，需要在105下烘干，测定烘干的土样的土壤吸湿水含量，并以烘干样品重为相对统一的计算基础。这是因为土壤理化常规分析常按烘干样品重计算分析结果，这样就可使整个分析结果有一合理的相对性数值。土壤容重是土壤在未破坏自然结构的情况下，单位容积中的重量，通常以克/厘米3表示。土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低。砂土容重较大，粘土容

4、重较小。一般腐殖质多的表层容重都较小。一般耕作层土壤容重1.00-1.30克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.40-1.60克/厘米3，沼泽土的潜育层容重可达1.70-1.90克/厘米3或更大。土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。 实验指标：土壤含水量、土壤容重实验仪器：铝盒、环刀、环刀托、削土刀、小铁铲、烘箱、天平、手锄等实验步骤：将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。

5、同时在同层采样处用已知重量的铝盒采样，称重。把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到0.01克），并记录。将装有样品的铝盒置入烘箱中，105-110下烘干至恒重称重（约6小时，精确到0.01g），测定土壤含水量。结果计算：1) 土壤含水量：a. 以烘干土为基数的水分百分数：b. 以风干土或自然湿重土为基数的水分百分数（通常用于化学分析计算之用）：上两式中 W土壤含水量（%）；g0铝盒重（g）g1铝盒+湿样重（g）；g2铝盒+烘干样品重（g）2) 土壤容重a. 环刀容积： 式中：V环刀容积（cm3）；r环刀内半径（cm）； h环刀高度（cm）；圆周率（3.1416）。b. 土

6、壤容重： 式中：gs土壤容重（g/cm3）；g环刀内湿样重（g）； V环刀容积（cm3）； W样品含水量（%）。 此法允许平行绝对误差0，正相关；ad-bc0，负相关实验指标：物种出现的样方数实验步骤：1在地被草本群落中，调查15个11m2样方，记录样方中出现的物种名。 2 分别整理出出现频率高的两物种对间22联列表，计算c2。 3 判断两物种间的关联性质，关联显著性。讨论：对物种间正，负联结关系进行一定的解释。实验八 植物群落物种多样性测定实验目的：1. 掌握植物群落多样性的多样性测定方法。2. 加深物种多样性对植物群落重要意义的认识。实验原理：生物多样性是指生物中的多样化和变异性以及物种生

7、境的生态复杂性。它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性可分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。物种多样性具有两种涵义：一是指一个群落或生境中物种数目的多寡（数目或丰富度）；二是指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况（均匀度）。群落的复杂性可以用多样性指数来衡量。植物群落的多样性是群落中所含的不同物种数和它们的多度的函数。多样性依赖于物种丰富度（物种数）和均匀度或物种多度的均匀性。两个具有相同物种的群落，可能由于相对多度的分布不同而在结构和多样性上有很大的差异。在不同空间尺度范围内，植物多样性的测度指标是不同的，通常可以分为-多样性、-多样性和多样性三个范畴，其中-多样性是指在栖息地或群落中的物种多样性。实验指标：重要值；辛普森指数；香农-威纳指数实验步骤：1. 物种重要值测定：设立3 个55 m2样方，分别调查样方内物种的密度，高度（平均高度）和盖度。物种样方1样方2样方3密度高度盖度密度高度盖度密度高度盖度三个样方中出现的所有物种总密度总高度总盖度总密度总高度总盖度总密度总高度总盖度相对密度=每个物种密度/所有物种密度和；相对高度=每个物种高度/所有物种高度