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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 气候因子测定（3学时） 土壤因子测定（3学时） 植物种间关系分析（3学时） 校园景观格局定量分析（6学时） 取样方法（3学时） 种群空间结构分析（3学时） 植物种间联结分析（3学时） 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、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 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℃ 在进行理化分析时，需要在105℃ 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/ 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： 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已知重量的铝盒采样，称重。 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 ④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， 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（cm3）；r—环刀内半径（cm）； ? ?h—环刀高度（cm）；—圆周率（3.1416）。 土壤容重： 　　式中：?s—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 0.03g/cm3，取算术平均值。 讨论：对该土壤结构情况进行鉴定。 实验三 植物种间关系分析 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 实验材料与仪器：大豆种子，小麦（或油菜）种子，花盆，花土，烘箱，标签 实验步骤： 实验材料的遴选和花盆的准备：大田中采集或市场上购买的种子往往参差不齐，需要在实验前仔细遴选，一般应选择籽粒饱满、完整、大小均匀、发芽率高的种子。 以直径15cm的花盆为实验样方，在9个花盆中装入花土至花盆 取3个花盆播种20粒大豆种子（大豆单种种植；最后根据发芽情况去除部分出芽个体，保留10个个体）；3个花盆播种20粒小麦种子（小麦单种种植；最后根据发芽情况可去除部分出芽个体，保留10个个体）；3个花盆播种10粒大豆种子和10粒小麦种子（大豆和小麦混合种植；最后根据发芽情况去除部分出芽个体，保留5个大豆个体和5个小麦个体）。 种好后在种子上覆盖一层花土使花盆中土面约低于盆口2c