生态学综合实验讲义
生态学实验讲义2013doc
实验一 物种多样性测定１ 实验目的通过对不同地区植物（动物：与植物方法相同）种类及个体数量的分析，比较各地区物种多样性的差异；了解各物种多样性指数的特点和生态学意义；熟悉和掌握最常用的指数：Shannon-Wiener 指数的计算方法。
２ 实验器材米尺、计算器、植物采集箱、笔等３ 实验方法与步骤 3.1 野外调查（1）每两个学生为一组，确定调查的生境（如草地、树林、农田等），并选择合适的样地位置。
（2）样地面积应根据最小面积法确定，一般在植物中，草本植物可用1⨯1m 2样地，灌木可用5⨯5m 2样地，乔木则可根据具体情况，适当加大尺度，如可考虑20⨯20m 2样地。
（3）统计样方内动植物的种类及其个体数，记录到表格中（见附表1）。
3.2 数据处理按野外调查数据，分别计算出物种丰富度指数（D ）、Shannon-Wiener 指数（H ）和Simpson 指数（D ）。
（1）物种丰富度指数（D ），计算公式如下：N S D lg )1(-=式中：D ——物种丰富度指数；S ——物种数目；N ——所有物种个体数之总和。
（2）Shannon-Wiener 指数（H ），计算公式如下：i si i p p H 21log ∑=-=式中：H ——物种多样性指数；S ——物种数目；Pi ——第i 物种的个体在全部个体中的比例。
式中对数的底可取2、e 和10，但单位分别为：nit, bit 和dit 。
（3）Simpson 指数（D ），计算公式如下：∑=-=si iP D 121式中：D ——Simpson 多样性指数；S ——物种数目；Pi ——第i 物种的个体在全部个体中的比例。
４ 思考题1. 不同环境中物种多样性的差异程度及其形成原因分析。
2. 各类多样性指数计算结果的差异及分析。
3. 样方面积的大小对多样性指数的影响。
表1物种多样性调查记录表实验二生态因子的测定1实验目的本实验通过对光的照度、气温、土壤温度以及空气湿度等生态因子的测定，使学生掌握几种常见的生态测定仪器的工作原理及使用方法，并通过不同生境生态因子的比较，认识植物与环境之间的相互关系。
生态学讲义
1 生态学ecology (eco + logy)一词来源于希腊语oikos + logos，最早提出生态学概念的是德国生物学家海克尔E. Haeckel（关于“有机体与其周围环境相互关系”的研究。
）
2 美国生态学家E.Odum（1956）提出的定义是：“生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。
”汉语〈生态学〉为日本东京帝国大学三好学教授（1895年）所译的名词，由武汉大学张挺教授引入我国。
我国著名生态学家马世骏认为：“生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。
”
3生态学的研究对象：从分子到生物圈。
对4个层次特别感兴趣：个体、种群、群落和生态系统。
空间尺度、时间尺度和组织尺度
4 根据研究对象的分类学类群划分植物生态学动物生态学微生物生态学陆生植物生态学哺乳动物生态学昆虫生态学地衣生态学等；根据研究对象的生境类别划分：陆地生态学（Terrestrial Ecology）海洋生态学（Marine Ecology）淡水生态学（Freshwater Ecology）岛屿生态学（Island Ecology）
5公元16世纪以前生态学的萌芽时期，公元17世纪至19世纪生态学的建立时期，20世纪初至20世纪50年代生态学的巩固时期，20世纪50年代至现在现代生态学时期。
6 生态学的研究方法：原地观测①野外考察：②定位观测：③原地实验；受控实验(实验室模拟系统：微宇宙实验、人工气候箱等)；生态学的综合分析方法①资料的归纳和分析②生态学的数值分类和排序③生态模型和模拟。
生态学实验ppt课件
四、实验步骤及作业
1、计算生命表各栏数据并填入表格。生命表每栏以符号代
表，这些符号在生态学中已成为习惯用法，如x=按年龄的分
段；nx=在x期开始时的存活数目；lx=为x期开始时的特定年 龄存活率＝nx/n0；dx=从x到x+1的死亡数目= nx－nx+1；dxF 为x期间死亡因子；qx=从x到x+1的死亡率= dx/ nx；Lx=从x到 x+1期的平均存活率=（nx+ nx+1）/2；Tx=超过x年龄的总个 体数= Lx+ Lx+1+…+ L最大；ex=x期开始时的平均生命期望 （或平均余年）= Tx/ nx，kx=lg nx -lg nx+1 致死力。 2、以生命表中年龄（x）为横坐标，相对年龄存活数（nx） 的常用对数值为纵坐标，绘制生命存活曲线，并对各曲线的
生命表分为动态生命表和静态生命表两种类型。静态生态 表是根据某一特定时间对种群作一个年龄结构调查，并根据调 查结果而编制的生命表，常用于有世代重叠，且生命周期较长 的生物。动态生命表就是跟踪观察同一时间出生的生物的死亡 或动态过程而获得的数据所做的生命表，可用于世代不重叠的 生物（如一化性昆虫），它在记录种群各年龄或各发育阶段死 亡数量、死亡原因和生殖力的同时，还可以查明和记录死亡原 因，从而可以分析种群发展的薄弱环节，找出造成种群数量下 降的关键因素，并根据死亡和出生的数据估计下一世代种群消 长的趋势。
实验二 生物对生态因子的耐受实验
一、实验目的 通过水分控制了解植物对生态因子的耐受范围。深入领会
Shelford耐受定律。 二、实验材料
花盆、土、剪刀，漏斗，标签等；选用一种蔬菜种子；直 尺或卷尺，电子天平，记录表。 三、实验原理
生态学实验教案教材
实验一生态环境中生态因子的观测与测定一、实验目的1、熟悉太阳辐射仪的使用方法2、熟悉风速测定仪的使用方法3、掌握干湿球温度计的测量原理与方法二、实验器材太阳辐射仪（或照度计）、干湿球温度计、风速测定仪等。
三、实验内容1、太阳辐射量调节太阳辐射仪到水平位置，连接辐射仪与辐射电流表；或调整照度计至“0”的位置，测下列项目：（1）总太阳辐射量将太阳辐射仪的探头直接暴露于太阳辐射下，待辐射电流表稳定后，记录读数，通过换算得出总太阳辐射量。
（2）散射辐射量在太阳辐射仪上面的一定高度，用黑色遮阳板遮住太阳辐射的直射部分，待辐射电流稳定后，记录读数。
（3）直射辐射量等于太阳总辐射与散射辐射量之差。
（4）地面反射辐射量将太阳辐射仪探头朝向地面，并与地面平行，待辐射电流表读数稳定后，记录读数。
（5）单位：英尺烛光是指距离一烛光的光源（点光源或非点光源）一英尺远而与光线正交的面上的光照度，简写为1ftc（1lm/ft2，流明/英尺2），即每平方英尺内所接收的光通量为1流明时的照度，并且1ftc=10.76lux。
2、湿度单独测定湿度的常用温度计有通风干湿球温度计和露点温度计。
干湿球湿度计的原理：干湿球温度计包括两个温度探头，其球部并排暴露在空气中。
干球温度探头直接露在空气中，湿球温度探头用湿纱布包裹着。
其测湿原理就是，在一定风速下，湿球外边的湿纱布的水分蒸发带走湿球温度计探头上的热量，使其温度低于环境空气的温度；而干球温度计测量出来的就是环境空气的实际温度，此时，湿球与干球之间的温度差与环境的相对湿度有一个相应的关系。
测定步骤：干湿计放置距地面1.2～1.5米的高处。
在测定温度时，棉纱套用蒸馏水湿润，当空气流通过时会造成蒸发，而由蒸发失热必然造成稳定的降低，这样就与实际的温度形成温差。
干湿球温度的读数是在湿球已变为稳定的最小值时进行的。
由该湿度计所附的对照表就可查出当时空气的相对湿度。
例如，设干球温度计所示的温度是22℃，湿球温度计所指示的是16℃，两球的温度差是6℃，可先在表中所示温度一行找到22℃，又在温度一行找到6℃，再把22℃横向与6℃竖行对齐，找到数值54。
生态学实验实习指导手册讲解
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。
《生态学实验》PPT课件
精选课件ppt
1
实验一 植物群落结构调查
一、实验目的
• 掌握植物群落结构观察的基本方法。 • 学会根据取样调查数据分析植物群落结
构特征 • 了解人工植被群落（人工草地和人工林
地）的布局、管理及其作用。
精选课件ppt
2
实验一 植物群落结构调查
二、实验方法和对象
• 调查对象：在当地有代表性的植物群落开 展调查。
• 花卉温室的设施：建筑结构；覆盖 材料等。
精选课件ppt
18
实验二 人工环境调控
• 温室环境控制
温度：加温；降温措施等 光照：遮光和增加光照措施 湿度：与外界通风等 空气：调控 温室环境的自动控制系统
精选课件ppt
19
实验二 人工环境调控
• 小结:
• 人工环境控制的主要措施有那些？它 们的原理是什么？
精选课件ppt
12
• 由于森林群落空间占用很大，不易操作， 因此学习观察植物群落水平结构的方法时， 常选用灌丛群落或者草本群落来进行。例 如，在观察草本群落时，一般是先在圈定 好的调查样方（地）数量指标。
精选课件ppt
13
（三）植物群落结构分析
1. 植物群落结构描述
描述植物群落结构（此处主要指空间结构） 的基本内容包括：
• 在人工群落中认为因素的影响
精选课件ppt
15
（四）小节
• 根据实验观察数据，详细描述所观察植物 群落的垂直结构和水平结构特征。
• 举例说明影响植物群落结构的环境因素， 以及这些环境因素与群落结构之间的复杂 关系。
• 通过实验你学到了哪些关于植被群落的知 识？
• 你认为如何更能有效的改进群落结构？
生态学实验内容(教案)
实验一、大气环境污染物含量的测定一、大气中总悬浮颗粒物的测定（重量法）（一）实验原理通过空气采样器，以恒速抽取定量体积的空气，空气中粒径小于100 μm的悬浮颗粒物，被截留在已恒重的滤膜上。
根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积，计算空气中总悬浮颗粒物的浓度。
（二）仪器和材料中流量采样器（流量50～150 L min-1），滤膜（超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯滤膜），镊子，恒温恒湿箱，精密电子天平。
（三）实验步骤1. 采样（1）每张滤膜使用前需用光照检查，不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。
（2）将选好的滤膜放在恒温恒湿箱中平衡24 h，取出滤膜，30 s内称完，记下滤膜重量W0（g）（精确到0.1 mg）。
（3）在选定的样点，安装好空气采样器，打开采样头顶盖，取出滤膜夹，擦去灰尘。
将滤膜“毛”面向上，放在滤膜支持网上，放上滤膜夹。
对正，拧紧，使不漏气。
（4）仪器设定标准时间的设定：仪器使用说明书5.3.9。
采样开始时间：仪器使用说明书5.3.10。
采样持续时间：仪器使用说明书5.3.11。
流量：仪器使用说明书5.3.13。
（5）测定日平均浓度一般从8：00开始采样至第二天8：00结束。
记录采样流量和采样时间，同时读取现场气温和气压。
将有关参数记录在表1中。
数据记录方法查询：当仪器处于采样状态，按查询键，可查出各采样参数；采样结束，停机，按查询键，可查出各采样参数。
打印：仪器可连接打印机，输出和打印数据。
（6）样品采完后，打开采样头，用镊子轻轻取下滤膜，采样面向里，将滤膜对折，放入表面光滑的纸袋中。
2. 样品测定将采样后的滤膜放入恒温恒湿箱中平衡24 h，然后称重，30 s内称完，记录下滤膜重量W1 （g）（精确到0.l mg）。
有关参数及结果记录在表1中。
（四）结果计算(W1－W0)×1000总悬浮颗粒物含量（TSP，mg m-3）= -------------------------V r式中：W1为采样后的滤膜重量（g）；W0为空白滤膜的重量（g）；V r为换算为参比状态下的累计采样体积（m3）。
生态学野外实验PPT课件(模板)
圈用的皮重 尺叠圈程出度5m是×度20量m竞样争带强度的一个指标。
后所获得的各类结果。 林在木同个 一体生之境间内空，间林竞木争在定生量长化发调育查过程中相互影响，致使某些林木对其他林木造成间接危害的现象，称为林木竞争。
❖ 见各类参考文献的引言部分；
实验原理
❖ 计算方法和公式等。
实验仪器
❖ 调查所使用的工具
实验药品和实验材料
❖ 研究林分概况（位置、林龄、密度）
实验内容
❖ 详细的野外调查步骤 ❖ 列出原始数据
实验结果与分析 Ⅰ频级度：幼某苗物+种幼出树现，的胸样径方<数2. /样方总数
Ⅰ样级方： 面幼积苗不+小幼于树群，落胸的径最<小2. 面积。 频也度可： 能某存物在种出间现缺的乏样相方互数作用/样的方情总况数下却存在正的或负的关联的情况 东植北物林 群业落大物学种林多学样院性实的验调报查告 相重对要盖 值度＝＝相某对一密物度种＋盖相度对频/所度有＋物相种对盖盖度度和； 油见松各人 类工参林考叶文面献积的指引数言测部定分；
实验内容
❖ 植物群落物种组成的调查 ❖ 植物群落物种多样性的调查 ❖ 年龄结构的调查 ❖ 森林更新、演替趋势调查 ❖ 植物种间关系调查 ❖ 林木个体之间空间竞争定量化调查 ❖ 种群格局调查
生态学实验
东北林业大学林学院实验报告
❖ 1个实验报告
实验名称（实验内容）
❖ 油松人工林叶面积指数测定
实验目的和意义
实验内容
❖ 植物群落物种组成的调查 ❖ 植物群落物种多样性的调查 ❖ 年龄结构的调查 ❖ 森林更新、演替趋势调查 ❖ 植物种间关系调查 ❖ 林木个体之间空间竞争定量化调查 ❖ 种群格局调查
生态学实验指导讲解
实验一鱼类对温度、盐度耐受性的观测【实验目的】（1）认识并练习判断生物对生态因子耐受性范围的方法。
（2）认识不同鱼类对温度、盐度等因子的耐受限度和范围不同，这种不同的耐受性与其分布生境和生活习性密切相关，加深对Shelford 耐受性定律的理解。
（3）认识影响鱼类耐受能力的因素。
【实验器材】1、实验动物：鲤鱼（Cyprinus carpio）、鲫鱼（Carassius auratus）等。
2、设备与试剂光照培养箱、温度计、天平、加热棒、容纳箱、玻璃棒等【方法与步骤】1、观察动物对高温和低温的耐受能力（1）建立环境温度梯度（5℃，室温20~25℃，35℃）。
（2）对实验动物称重，并记录其种类、驯化背景等。
（3）将鲤鱼和鲫鱼各6条分成一组，分别暴露在5℃、室温和35℃下30分钟。
观察行为。
如果正常，则停止观察；如有异常，则观察在该温度条件下动物死亡数达到50%时所需要的时间。
如果动物明显不动，则可认定死亡。
注：将动物放入低温（高温）环境中后，如果动物马上出现死亡，说明温度过低（或过高），应适当提高（降低）2~3℃再观测。
同时观察并比较室温条件下各鱼的行为。
（4）将鱼类在高温和低温出现死亡的温度条件下死亡率随时间的变化记录在表1-1中。
表1-1 极端温度下不同鱼类死亡率随时间的变化2 观察不同淡水鱼类对盐度的耐受能力（1）建立盐度梯度（20‰，30‰，40‰)。
（2）对实验动物称重，并记录其种类、驯化背景等。
（3）将鲤鱼和鲫鱼各6条分成一组，分别放入20‰，30‰，40‰的盐度环境中，同上观察其行为30分钟。
如果正常，则停止观察；如有异常，则继续观察在该条件下动物死亡数达到50%时所需要的时间。
如果动物明显不动，则可认定死亡。
（4）将鱼类在各盐度条件的死亡率随时间的变化记录在表1-2中。
表1-2鱼类对盐度的耐受性观测结果记录表【结果与分析】1、依据表中记录结果，以时间为横坐标、死亡率为纵坐标作图。
2、各组根据实验结果，结合谢尔福德耐受性定律等对结果进行讨论，分析各组间的差异，评估不同鱼类对温度、盐度耐受性的差异及其影响因素。
《生态学实验》课件
实验操作的基本方法
野外采样
根据研究目的和实验设计，在野 外选择合适的地点和时间进行采 样。
数据记录与整理
准确记录实验数据，包括观测指 标的测量结果、实验过ห้องสมุดไป่ตู้中的异 常情况等。
01 02 03 04
室内实验操作
在实验室条件下进行必要的实验 操作，如培养、观察、测量等。
数据分析与解读
运用统计分析方法对实验数据进 行处理和分析，得出结论并解释 生态现象。
ABCD
清晰性和条理性
使用简洁明了的语言，按照逻辑顺序组织内容， 使读者易于理解。
分析和讨论
对实验结果进行深入分析，并与相关理论或预期 进行比较，提出合理的解释和推测。
实验报告的评审与修改
01
同行评审
邀请同学或老师对报告进行评审， 提出意见和建议。
格式审查
检查报告的格式是否符合要求，图 表、图片等是否清晰美观。
04
短期实验
在较短时间尺度内进 行的实验，如种群增 长实验、竞争排斥实 验等。
生态学实验的设计原则
实验结果应具有可重复性，以便 对实验结果进行验证和推广。
实验对象和条件应具有代表性， 能够反映实际情况，以便将实验 结果应用于实际问题解决。
控制性原则 可重复性原则 随机性原则 代表性原则
在实验过程中，应尽可能控制其 他干扰因素，确保实验结果的准 确性和可靠性。
04
实验报告的撰写
Chapter
实验报告的结构与格式
标题页
包含实验名称、作者姓名、学号、指导教师 等信息。
目录
简要介绍报告的主要内容和结构。
实验目的
明确阐述实验的目标和意义。
实验报告的结构与格式
生态学实验讲义
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米处的气温。
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℃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。
李博主编-生态学-讲义1
李博主编生态学讲义第一章生态学是一门科学生态学的定义生态学的形成与发展生态学与其他学科的关系一．生态学的定义1．生态学（ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。
（E.Haeckel，1866）它包括4个层次的内容：生态学的定义还有很多：生态学是研究生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。
（埃尔顿，1927）生态学是研究有机体的分布和多度的科学。
（Andrenathes,1954）生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。
（E.P.Odum，1956）生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。
（马世骏，1980）生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。
（E.P.Odum，1997）二．生态学的形成与发展理论上：概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。
时间上：萌芽时期—→近代发展：4大学派的形成—→现代发展：生态系统、人类生存环境的研究。
实验技术上：描述—→定性—→定量—→模拟。
（1）生态学萌发阶段（时期）公元16世纪以前：在我国：公元前1200年《尔雅》一书；公元前200年《管子》“地员篇”；公元前100年前后，农历确立了24节气，同时《禽经》一书（鸟类生态）问世；《本草纲目》。
在欧洲：公元前285年也有类似著作问世。
（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）建立时期：17世纪后生态学作为一门科学开始成长。
1792年德国植物学家C.L.Willdenow出版了《草学基础》；1807年德国A.Humbodt出版《植物地理学知识》提出“植物群落”“外貌”等概念；1798年T.Malthus《人口论》的发表；1859年达尔文的《物种起源》；1866年Haeckel在他的著作《普通生物形态学》中首先提出ecology一词，并首次提出了生态学定义。
1895年E.Warming发表了他的划时代著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》（1909年经改写成《植物生态学》）。
《普通生态学》实验讲义
一、实验目的
1．通过样方法、去除取样法来估计种群数量，学习种群估计的基本方法。 使学生深刻理解洋方法、去除取样法的基本原理
一、实验目的
1．了解生命表的类型及其结构； 2．通过给定种群各年龄时期的存活个体数，计算生命表各特征值，理解种 群生命期望的含义，领会生命表的生态学意义。
二、实验原理
生命表一般可以分为如下几种类型： 1）特定年龄生命表：以一群同年龄个体为起始点，始终跟踪各年龄阶段的 种群动态，记录期繁殖和死亡个体数，直至该年龄群全部死亡为止。适用于世代 周期短、世代不重叠的种群 2）特定时间生命表：假设不同年龄段种群的大小和结构相同的前提下，对 一时刻各年龄段个体的调查统计而制成的生命表。适用于世代重叠且稳定的种 群。 3）图解生命表：将某世代个体数的动态特征以图解的形式直观地表现出来 便成了图解生命表。适用于生活史简单的种群。 总之，生命表是描述种群死亡过程及存活情况的一种有用工具，它包括了各 年龄组的实际死亡数、死亡率、存活数及平均期望年龄值等。根据生命表绘制的 种群存活曲线图可以直观地描述种群的时间动态。
2．了解应用去除取样法进行种群数量估计时，必须满足什么条件才能使估 计较为准确。
二、实验原理
种群数量可以通过取样调查进行估计，常用的方法有样方法、去除取样法、 标记重捕法等。
样方法：在若干样方中估计群不个体数，然后将其平均数推广，来估计种群 整体。样方形状可以有方形、长方形、条带的或圆形的，但样方必须具有良好的 代表性，这可以用随即取样来保证。
生态学(讲义)
第一章绪论(2 学时)第一节生态学及其发展一、生态学：是研究生物与其环境相互关系的科学。
是生物学的一个分支，有人称之为环境生物学。
其学科基础是生物学。
二、生态学的发展：（1）1803年，Malthus 《人口论》研究生物繁殖与食物关系，特别分析人口增长与食物生产的关系；（2）1859年，Darwin ‘The Origin of species’提出生物进化论，“物竞天择，适者生存”的观点；（3）1866年德国学者海克尔（Haeckel）提出生态学概念，标志着生态学的诞生。
生态学的研究对象从个体生态→种群→群落→生态系统1935年英国生态学家坦斯列（Tansley）提出了生态系统的概念，标志着生态学的发展进入了近代生态学发展阶段。
三、生态学分类植物生态学理论生态学（按研究对象可分为）动物生态学按性质可分为微生物生态学应用生态学（包括农业生态学、森林生态学、景观生态学、污染生态学、数学生态学、化学生态学、土壤生态学、旅游生态学等）海洋生态学按研究的环境特点可分为陆地生态学（森林生态学、草原生态学、农田生态学）淡水生态学农业生态学作为一门应用生态学于1986年被国家教委指定为农业院校的必选课之一。
第二节农业生态学及其发展一、农业生态学概念：农业生态学是生态学在农业领域领域应用的一个分支学科，是运用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与其自然环境和社会环境相互关系的应用性科学。
其学科基础是生态学，方法论基础是系统分析法。
二、农业生态学的产生和发展农业生产的实质就是利用生物与资源环境相互作用形成人类农产品的过程。
20世纪90年代，保护资源与环境，促进可持续发展成为全球经济发展的主题，农业生态学受到重视，进入新的发展阶段。
（农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。
农业生态学的研究对象经历了一个从个体生态→种群→群落→农业生态系统。
农业生态系统是农业生态学的研究核心。
三、农业生态学研究的内容与任务1．农业生态学研究的内容主要研究由农业生物与其环境构成的农业生态系统的结构、功能及其调控和管理的途径。
《生态学基础实验》课件
保意识。
政策制定与决策
03
实验结果可以为政府制定相关政策提供科学依据，促进生态保
护和可持续发展。
实验结果的进一步研究与展望
01深入研究生态系统功来自与过程通过实验结果的启示，深入研究生态系统中的物质循环、能量流动等过
程。
02
跨学科研究
结合其他学科的理论和方法，开展跨学科的生态学研究，拓展研究领域
和应用范围。
感谢您的观看
THANKS
《生态学基础实验》ppt课 件
目录
• 生态学基础概述 • 实验设计与实施 • 数据分析与解释 • 实验结果的应用与拓展 • 实验注意事项与安全
01
生态学基础概述
生态学的定义与重要性
生态学定义
生态学是一门研究生物与环境之 间相互关系的科学，它探讨生物 种群、群落和生态系统如何相互 作用、演化和变化。
培养实验技能
实验操作有助于培养学生的实验技能 ，包括实验设计、数据收集、分析和 解释等。
实验材料与方法
实验材料
土壤、水、植物、动物等。
实验方法
采用控制变量法、观察法、测量法等。
实验步骤与操作
实验准备
准备实验材料、设备， 制定实验计划和方案。
数据采集
按照实验要求进行数据 采集，确保数据的准确
性和可靠性。
模型模拟
利用数学模型和计算机模拟技术，对生态系统进 行定量化分析和预测，帮助理解生态系统的动态 变化。
02
实验设计与实施
实验目的与意义
掌握生态学基本原理
培养解决问题能力
通过实验，学生将深入理解生态学的 基本原理和概念，如种群动态、生态 系统结构和功能等。
通过解决实验中遇到的问题，学生将 学会如何运用所学知识解决实际问题 ，提高解决问题的能力。
生态学讲义
第一章绪论一、生态学（Ecology）定义Ecology 源希腊词“Oikos”和“logos”，前者表示住所和栖息地，后者表示学科，原意是研究生物栖息环境的科学几个有代表性学者对生态学的定义：1、研究生物及环境间相互关系的科学（E.Haeckel,1866）2、研究生物形态、生理和行为上的适应（Кашкаров,1954）3、研究决定有机体的分布与多度相互作用的科学(Krebs,1972, 1985)4、研究生态系统的结构和功能的科学（E.P. Odum,1956）5、综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学（E.P. Odum,1997 ）6、研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学(马世骏1980综上所述，“生态学是研究生物及环境间相互关系的科学”，其中，生物包括：动物、植物、微生物及人类本身；环境：指生物生活其中的无机因素，生物因素和人类社会。
二、生态学的研究对象生态学研究对象可以小到生物个体，大到整个生物圈。
生态学系统等级结构的每一个层次都有其独特的结构和过程，因此，每一个层次都给生态学研究增加一个不同的研究途径。
主要研究对象包括：✧分子(molecular)✧个体(individual)✧种群(population)✧群落(community)✧生态系统(ecosystem)✧景观(landscape)✧生物圈(biosphere)经典生态学的分支学科：✧按组织层次划分：分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学✧按交叉学科划分：数学生态学、地理生态学、生理生态学✧按应用领域划分：农业生态学、城市生态学、资源生态学、环境生态学、保护生态学、恢复生态学、旅游生态学、污染生态学✧按生物类群划分：动物生态学、植物生态学、微生物生态学、鱼类生态学、鸟类生态学✧按生物栖息环境划分：水生生态学、河口生态学、海洋生态学、陆地生态学、湿地生态学三、生态学的发展史1、生态学的萌芽时期（公元16世纪以前）以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生态学综合实验讲义（试用）昆明理工大学环境科学与工程学院2015年9月目录生态学实验室规则1实验一人工熏气对植物叶片pH和叶绿素含量的影响 2 实验二玉米对不同浓度重金属的吸收.. 5 实验三土壤中全磷的测定7实验四土壤中全氮的测定11实验五利用蚕豆根尖微核技术监测农药或重金属污染15实验六校园植物群落调查19附录 1 群落调查样方总表24附录 2 群落调查样方分表25附录 3 细胞核微核监测技术参考详细操作步骤参考26附录 4 生态学实验简易操作流程——黑板板书31生态学实验室规则1. 学生按3-6人分组，坐定后不再变动，以便进行考勤、实验操作检查和值日安排。
2. 学生按规定的分组时间按时上课，迟到超过半小时为旷课一次。
旷一次实验课，本门实验课不及格。
因实验课不能为个别学生单独补上，故学生不能请假（重病和特殊事情除外，但需事先经辅导员和任课教师同意，或事后持医院病例证明及辅导员确认后方可）。
3. 实验前要认真预习，提前完成实验者必须经指导教师同意后方可离开实验室，保持室内安静。
4. 实验时应遵守操作规程，保证实验安全。
野外实验时，必须听从安排和注意安全。
5. 要节约使用药品、水、电、气等，要爱护仪器和实验室设备。
设备、器皿发生人为损坏，要按学院有关规定予以登记和赔偿。
对于精密仪器，用后应填写使用记录，如发现仪器有故障，应立即停止使用并报告教师。
6. 实验过程中，随时注意保持工作区的整洁。
纸屑只能丟入废物缸（盆）内，不得丢入水槽，以免堵塞。
重金属消解和测定的废液应该统一收集在废酸箱中，不能够直接在水槽中清洗，以免管道腐蚀漏水。
实验完毕后，应将所用器具清洗干净并有序地放入柜中锁好，擦干净实验台面。
7. 实验过程中要仔细观察，将观察到的现象和数据如实地记录在笔记本上。
根据原始记录，认真地分析问题，处理数据，写出实验报告。
8. 对实验内容和操作规程不合理的地方可提出改进意见，但实施前一定要与指导教师商讨，经同意后方可进行。
7. 实验室实行轮流值日生制度。
实验结束后值日生负责打扫实验室，包括拖地，整理和擦干净试剂架、通风橱、台面，清理废物和废液，关闭水、电、气开关和实验室门窗。
生态学实验室2015年9月实验一人工熏气对植物叶片pH和叶绿素含量的影响一、实验目的1. 通过比较各种植物在污染与非污染环境中叶片澄清液的pH和叶绿素含量的变化，观察大气污染对植物的危害，比较不同植物对大气污染的抗性能力。
2. 学会酸度计的使用和植物叶片叶绿素含量的测定方法。
二、实验原理人工熏气（如SO2、Cl2等）作为一种胁迫手段，是模拟大气污染的一种方法。
植物处于大气污染胁迫下，会产生一系列的伤害特征，其中一个伤害标志就是细胞膜选择性透性受损、叶片失绿。
当SO2、Cl2等通过叶片表面及气孔进入叶肉细胞后，遇水生成亚硫酸和次氯酸，破坏了叶片内原有pH的平衡，而使污染植物叶片澄清液的pH发生改变。
三、实验材料、设备和试剂（一）实验材料桃、女贞、梧桐、叶子花或海棠等的叶片。
（二）设备实验仪器：pHS-3C型酸度计、分光光度计、电冰箱、烧杯、剪刀、研钵、小漏斗、滤纸、三角瓶（三）试剂1. 浓盐酸、高锰酸钾（制取Cl2）；2. 95%乙醇；3. 石英砂；4. 碳酸钙粉末。
四、实验步骤（一）熏气在自制封闭式熏气箱内，用盐酸加高锰酸钾制成Cl2，熏几种植物叶片，以不熏气的植物叶片作对照。
已知氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体。
它能溶于水，可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，并能与NaOH溶液反应。
1反应原理：（1）：氯气可以用MnO2和浓HCl加热制得。
（2）：氯气可以用KMnO4和浓HCl制得。
√MnO2+4HCl(浓)加热=MnCl2+Cl2↑+2H2O；2KMnO4+16HCl（浓）== 2KCl + 2MnCl2 +8H2O +5Cl2↑（本实验选定方法）（二）pH值的测定取对照的新鲜叶片和已熏蒸叶片各3g左右，用自来水和蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸干后在研钵中剪碎研烂，加50ml蒸馏水，沉淀，过滤，上清液用pHS-3C 型酸度计测定pH，将结果填入表1中。
每组三个重复，最终结果以平均值±标准差的形式表示，并且给出熏气对叶片pH值影响的结论。
（要求每个组的同学虽然数据一样，但是语言组织和感想也不该完全一样，报告雷同过多需要重新撰写。
）表1 人工熏气对植物叶片澄清液pH值的影响（三）叶绿素含量的测定1. 将待测植物叶片洗净擦干，去中脉剪碎后称取0.1-0.3g 置于研钵中（视叶片中毒症状强弱即叶片颜色而定），加少量石英砂和碳酸钙粉末及2-3ml 95%乙醇，研磨成匀浆，再加95%乙醇10ml ，继续研磨至组织变白。
静置3-5min 。
每组三个重复。
2. 取滤纸1张，置漏斗中，用乙醇浸润，沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25ml 棕色容量瓶中，用少量95%乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。
3. 用滴管吸取95%乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中，直至滤纸和残渣中无绿色为止。
最后用95%乙醇定容至25ml ，摇匀。
4. 把叶绿体色素提取液倒入比色杯内。
以95%乙醇为空白，在波长665、649和470nm 下测定吸光度。
根据下列公式计算各色素浓度（mg/L ）：叶绿素a 浓度C a =13.95OD 665-6.88OD 649叶绿素b 浓度C b =24.96OD 649-7.32OD 665类胡萝卜素浓度=(1000OD 470-2.05C a -114.8C b )/245求得各色素的浓度后，再按下式计算叶片中各色素的含量（用µg/g 鲜重表示）：）样品鲜重（稀释倍数提取液体积叶绿素的浓度叶绿体色素含量g ml L mg ⨯⨯=)()/(五、注意事项1. 提取叶绿素过程中尽可能避免光照，研磨时间尽量短些，以免叶绿素受光分解。
叶绿体色素提取液不能浑浊，否则应重新过滤。
2. 熏气过程中注意安全，在通风橱中进行，防止吸入有害气体。
3. 吸光度在0.2-0.8之间较准确，大于1要稀释。
六、思考题提取叶绿素时为什么要加入少量碳酸钙？七、主要参考文献[1] 杨持. 生态学实验与实习. 北京：高等教育出版社，2003[2] 段昌群，胡斌，江望高. 生态学实验。
云南大学生命科学学院，2001年.[3] 内蒙古大学生物系. 植物生态学实验. 北京：高等教育出版社，1986[4] 张志良，瞿伟菁, 李小方. 植物生理学实验指导（第4版）.北京：高等教育出版社，2009.[5] 王学奎. 植物生理生化实验原理与技术. 北京: 高等教育出版社, 2006.[6] 刘家尧, 刘新. 植物生理学实验教程. 北京: 高等教育出版社, 2010.实验二玉米对不同浓度重金属的吸收一、实验目的利用玉米种子进行重金属污染模拟水培实验，生长一定时间后，用原子吸收法对植物（玉米）重金属含量进行测定，使学生初步了解原子吸收分光光度计的基本原理和原子吸收光谱仪的基本操作。
了解重金属在植物中的迁移、积累及其对人体健康的威胁。
二、实验原理通过强酸消化处理，将水培玉米叶片中各种形态的重金属转化为离子态，用原子吸收分光光度法测定，测定条件见表1。
通过比较分析水培浓度和玉米叶片重金属含量，探讨重金属在植物-培养体系中的迁移能力。
表1 原子吸收分光光度法测定重金属条件三、实验材料、设备和试剂（一）实验材料玉米叶片，用玉米种子加一定浓度的重金属进行培养，同时以不加重金属为对照。
（二）设备火焰原子吸收分光光度计、电热板、150ml三角瓶（或者消化炉配消化管），25、100ml容量瓶。
（三）试剂1．高氯酸[ρ(HClO4)≈1.60g/cm3，质量79%，优级纯]。
2．浓硝酸[ρ(HNO3)≈1.42g/cm3，优级纯]。
3．Cd、Cu、Pb、Zn标准溶液（原液均为1000mg/L），经稀释后配制成合适浓度的标准溶液。
（如果无标准溶液则需要利用有关试剂自行配置标准溶液）四、实验步骤1．玉米种子的消毒和水培萌发，重金属处理可以设定一系列从低到高的浓度梯度，（如0、3、6、9mg/L的Cd，(水培也可以不做0，如果在土壤中培养则必须做无污染的对照，防止土壤本身有重金属元素污染。
)以不加重金属为对照。
2．培养结束后，分别取新鲜玉米茎叶用自来水洗涤干净后，再用去离子水洗涤两次，用滤纸吸干水分，称取新鲜叶片4g左右于消煮管中加浓硝酸5ml，盖上弯颈小漏斗（以不加玉米的纯酸做空白对照），于电热板上80℃加热30min 至样品溶化，升温到120℃消化30min，再升温到160℃消化40min，取下冷却，加入高氯酸1ml，继续在140℃加热消解20min。
（如出现棕黑色，立即取下三角瓶，稍冷后补加硝酸5ml，继续加热消解，直至溶液呈无色，并蒸发至近干）。
分次加蒸馏水洗涤2-3次，转至25ml容量瓶中，定容，过滤至小塑料瓶中，待原子吸收光谱测定Cd含量。
此溶液直接利用火焰原子吸收分光光度计测得重金属含量。
由工作曲线查得重金属含量或由线性方程计算重金属含量。
同时全程做空白试验（不加玉米只加酸），测得空白值，并且加以扣除。
原子量Cd：112.41，CdCl2·2.5H2O：228.35计算：重金属含量（mg/kg）=25ml消解液中金属总量（μg）/取样量五、注意事项1. 火焰原子吸收分光光度法测定植物样品中重金属可以使用标准曲线法。
亦可使用标准加入法作为定量的基础。
2. 为改善检测浓度，可适当增加称样量（在消解时也可多加酸），或参照水质分析方法，用离子交换法、溶剂萃取法进行富集。
六、思考题1. 原子吸收分光光度计的原理是什么？它有何应用？2. 你认为影响测定结果准确性的因素有哪些？七、主要参考文献[1] 李元，环境科学实验教程[M]，中国环境科学出版社，2007年[2] 段昌群，胡斌，江望高.生态学实验。
云南大学生命科学学院，2001年实验三土壤中全磷的测定一、实验目的掌握土壤中全磷（钼锑抗比色法）含量的测定方法。
二、实验原理样品在强酸高温消化时，使不溶性磷酸盐转化为正磷酸状态进入溶液。
同时高氯酸是一种强氧化剂，能使土壤中有机质完全分解，使有机磷转化为正磷酸而进入溶液，并使土壤中的二氧化硅脱水沉淀。
待测液用钼锑抗混合显色剂，使形成的黄色锑磷钼杂多酸络合物还原成为磷钼蓝，进行比色测定。
（磷钼蓝最佳显色酸度[H+]0.45-0.65mol[H+]/L）H3PO4+12H2MnO4——H3P(Mo3O10)4(磷钼杂多酸)+12H2OH3P(Mo3O10)4——(加抗坏血酸Vc还原)H3PO4·10MoO3·Mo2O5（磷钼蓝）或H3PO4·8MoO3·2Mo2O5三、实验材料、设备和试剂（一）实验材料土壤样品（二）设备分光光度计；电热板、三角瓶（或者消化炉配消化管）；弯径小漏斗；电子天平。