生态学实验教案

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。它的意思就是相对湿度是54%。

注：读出干、湿两球所指示的温度差，因为湿球所包之纱布水分蒸发的快慢，不仅和当时空气的相对湿度有关，还和空气的流通速度有关。所以干湿球温度计所附的对照表只适用于指定的风速，不能任意应用。

3. 风向和风速

测定风有两个参数指标，即风向和风速。风向可以简单地用罗盘或通过云的运动方向或植被弯曲的方向测得。将数字式风速测定仪或手持风速测定仪放置距地面0.5m和

1.5m处，记录风速，注意不同高度风速的变化。

四、实验思考

选择几个代表性样地，在样地内重复以上步骤，记录数据，多测几次取其平均值，比较不同样地各生态因子的变化规律。

实验二叶片缺水程度的鉴定

一、实验目的

1、熟悉叶片缺水的鉴定原理及方法

2、掌握电导率仪的使用方法

二、实验原理

植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。在正常情况下，细胞膜对物质具有选择透性能力。当植物受到逆境影响时，如极端温度、干旱、盐渍、重

金属（如Cd2+等）、大气污染物（如SO

2、HF、O

3

等）和病原菌侵染后，细胞膜遭到破坏，

膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致植物细胞浸提液的电导率增大。膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，也与植物抗逆性的强弱有关。这样，比较不同作物或同一作物不同品种在相同胁迫下膜透性的增大程度，即可比较作物间或品种间的抗逆性强弱。因此，电导法目前已成为作物抗性栽培、育种上鉴定植物抗逆性强弱的一个精确而实用的方法。

三、实验器材

电导率仪、电子天平、真空干燥器、恒温设备、摇床等。

四、实验内容

1、选取叶龄、层次相同的小麦叶片（或其它植物功能叶），包在湿纱布内，置于烧杯中。用自来水冲洗叶片，除去表面玷污物，再用去离子水冲洗1-2次，用干净纱布吸干叶片表面水分，保存在湿纱布中，防叶片失水。狭长叶片可用刀片切成1cm长段（宽大叶面避开大叶脉，用打孔器打取圆片）。

2、按甲乙两组分别称取样品1g，每组2-3个平行样，将样品放入小烧杯中，加20mL 重蒸去离子水，浸没样品。

3、甲组放入真空干燥器中，用真空泵反复抽放气3-4次（压力400-500mm汞柱，减压0.5h恢复常压），除去水与叶表面之间和细胞间隙中的空气，使叶组织内电解质渗出。20-30摄氏度振荡保温2-3h。

4、乙组样品置沸水浴中煮沸10-15min，使生物膜变成全透性，用去离子水补足原容量，冷却。

5、将甲乙两组外渗液分别倾入小烧杯，测电导率。对照电导率为自来水电导率。

6、数据：

甲组电导率：

乙组电导率：

对照组电导率：

电解质相对外渗率（%）：电导率甲/电导率乙

附：

电导率仪操作：

（1）原理：电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。

电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。

S=ρl=l/σ

电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ。在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。（2）操作步骤：①安装，开机预热10min；②校正，按“mode”键，置于校正功能，

=0.95将电极置于空气中，调节“调节”旋钮，使仪器显示电导池实际常数值。如当J

实

=1；③测量，按“mode”键，置于测量功能，选择适当量时，使仪器显示95.0，此时J

即为被测液电导率值。

程，将清洗干净的电极插入被测溶液中，仪器显示值乘以J

注意事项：

①使用电极时，保持插接良好，防止接触不良；②测量过程中从甲溶液转移到乙溶液，先用蒸馏水清洗，再用乙溶液，不能用滤纸擦拭；③电极使用完毕应清洗干净，甩干后妥善保存，避免碰撞损坏；④注意保护好电极上的常数标识，以免损毁后遗忘电极常数值。

五、实验思考

如何判断植物的缺水程度？形态和生理生化方面有哪些主要指标？