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生态学实验讲义 生命科学学院 生态实验分室 201年月 目录 气候因子测定（3学时） 土壤因子测定（3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、空气温度、空气湿度和太阳辐射。 实验步骤： 分别采用土温计、温湿度计和照度计阳光直射裸地和灌丛群落下土壤温度、空气、湿度太阳辐射连续观测三个小时，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。 讨论：①对数据进行分析，提出自己对数据规律的解释。 ②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：土壤容重是土壤在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一般耕作层土壤容重1-1.30克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4-1.60克/厘米3，克/厘米3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、土壤容重手锄 实验步骤：①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。 ②同时在同层采样处用铝盒采样。 ③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。 ④将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01），测定土壤含水量。⑤结果计算：土壤含水量： 以烘干土为基数的水分百分数： 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） 土壤容重环刀容积： 　　式中：V—环刀容积（3）；r—环刀内半径（）； ? ?h—环刀高度（）；—圆周率（3.1416）。土壤容重： 　　式中：?s—土壤容重（/cm3）；—环刀内湿样重（）； ? ? ?V——环刀容积（3） W—样品含水量（%）。　　 此法允许平行绝对误差 0.03/cm3，取算术平均值。 讨论：对该土壤结构情况进行鉴定。 实验三 实验目的：学会分析物种间竞争作用。 实验原理：物种间竞争主要是对资源的竞争，通过比较物种在单种和混合种植群落中的生产力，分析物种间竞争关系。 实验指标：生物量实验材料： 实验步骤：以15cm的为实验样方，在中装3个播种粒豆种子（豆单种种植）3个播种粒种子（单种种植）3个播种粒豆种子和粒种子（豆和混合种植）。数据分析：相对总生物量（RYT）可作为测定混生群落种间竞争力的重要指标：RYT=WH2/WH1+WL2/WL1 WH1 为单种种植豆的总生物量，WH2 为混合种植豆的总生物量，WL1 为单种种植的总生物量，WL2 为混合种植的总生物量。当RYT＞1 时，两种植物存在互利关系；RYT=1 时，两种植物间不存在影响作用；当RYT﹤1 时，表示植物间存在竞争关系。 讨论：分析黄豆和间种间关系并解释原因。 实验 校园景观格局定量分析 实验目的：（1）认识和了解常见的景观指数。 （2）应用景观指数分析现实景观格局并其所指示的生态学含义。 实验原理：景观内不同要素的类型、数量、面积及其形状、相互之间的空间位置等构成了多种多样的格局特征，景观格局的合理性影响着景观的生物多样性维护等功能的优劣，因此格局既是各种作用和生态过程在不同尺度上长期作用的产物，也是景观异质性的具体体现，更是人类恢复或维持景观功能的依据；景观格局分析有助于探讨景观结构和生态过程的相互关系。使用景观指数定量分析景观格局结构特征的理论、方法和应用研究始终处于景观生态学研究的核心。 景观斑块面积是景观结构最容易识别的特征，斑块面积一方面影响到能量和营养的分配，另一方面还影响到物种数量。一种景观要素如果其面积稳定并且持续增加，那么它就是稳定的；相反，面积不稳定且持续减少的景观要素是不稳定的，也是脆弱的。 斑块的形状也是重要的结构特征，形状越复杂，斑块与外界接触越多，内部环境越小，越不利于内部种的保护。 生境破