叶片的生态适应性生态学实验

实验一叶片的生态适应性

（约4人一组完成本实验，并将本次实验结果最终以科学报告形式提交，需提供不少于5篇参考文献）

一、实验目的

本实验的目的是探讨和分析不同植物叶片的干物质量、比叶面积、长、宽、含水量等特征对所处环境条件的生态适应性差异。

二、实验材料与设备

野外使用：相关地图与标记图、枝剪与高枝剪、卷尺、样绳、自封袋、滤纸、铅笔、记录本等。

实验室内：电脑、游标卡尺、电子天平、烘箱、铅笔、A4复印纸、手术剪刀等。

三、实验步骤

本实验分为野外与实验室两个部份。实验以小组为单位进行，共同于野外观察与采样，以及使用一组实验室设备。本实验的进行步骤与测量的项目如下：1、野外实验

研究植物对象选择：枸骨冬青、石楠（Photinia serratifolia）、红花檵木（Loropetalum chinense var. rubrum）、海桐（Pittosporum tobira）、女贞（Ligustrum lucidum）、乌桕（Sapium sebiferum）、法国梧桐（Platanus acerifolia）、杜鹃（Rhododendron simsii）、日本樱花、樟（Cinnamomum camphora）、紫荆（Cercis chinensis）、凤凰竹、忍冬（Lonicera japonica）、金桂、枫杨（Pterocarya stenoptera）、黄山栾树、夹竹桃（Nerium indicum）、柿（Diospyros kaki）、金叶女贞（Ligustrum ×vicaryi）、黄连木（Pistacia chinensis）、日本珊瑚树（Viburnum odoratissimum var. awabuki）、桃（Amygdalus persica）、李（Prunus salicina）、红叶石楠、垂柳（Salix babylonica）、广玉兰、紫薇（Lagerstroemia indica）、合欢（Albizia julibrissin）、梅（Armeniaca mume）、海桐（Pittosporum tobira）、栀子（Gardenia jasminoides）、加拿大杨（Populus euramericana）、杨梅（Myrica rubra）、枇杷（Eriobotrya japonica）、蜡梅（Chimonanthus praecox）、冬青卫矛（Euonymus japonicus）、榔榆（Ulmus parvifolia）、火棘（Pyracantha fortuneana）、三角枫、金边卫矛、鹅掌楸（Liriodendron chinense）、黄金槐、喜树（Camptotheca acuminata）、石榴

（Punica granatum）、日本晚樱（Cerasus serrulata var. lannesiana）等。

叶片样品采集：每小组选择上述植物10种，每种植物都随机选取5个植株。在每个植株中部，充分暴露于阳光下的枝条上选择3片完全伸展、没有病虫害的叶片, 用剪刀剪下,置于两片湿润的滤纸之间, 放入塑料袋内后封口,并做好样品标记，然后带回实验室。

2、实验室工作

叶片功能性状指标值测定：

1）饱和鲜重测定

回到室内, 剪去叶片的叶柄, 用吸水纸吸去叶片表面的水分, 在万分之一的电子天平上称质量（饱和鲜质量）。

2）叶片长与宽测定

将上述叶片平铺在A4纸上，使用游标卡尺或直尺测定叶片长度与宽度；并使用铅笔在A4纸上沿叶缘画下叶片轮廓，做好样品标记，将叶片轮廓仔细剪下并使用万分之一电子天平测定质量。

3）建立面积-质量回归直线

利用统一规格的A4纸，随机抽取3张，在每张纸上分别剪取1、2、3、4、5 cm2纸片各5片，共计75片。利用万分之一电子天平分别测量不同面积的小纸片质量，将数据录入SPSS软件，建立A4纸面积（y）-质量（x）回归直线，并对其直线回归关系作显著性检验。

4）叶干物质量测定

将上述叶片放入70℃烘箱内烘干48 h 后取出称质量（干质量）。

5）叶含水量、干物质量、叶面积与比叶面积计算

叶含水量：=（叶片鲜质量-叶片干质量）(g) /叶片鲜质量(g)

叶干物质量LDMC(Leaf dry matter content) = 叶片干质量(g)/叶片饱和鲜质量(g)。

叶面积：利用3）建立的面积（y）-质量（x）回归直线，将2）测定的质量带入回归方程计算各叶片的面积。

比叶面积SLA(Specific leaf area)=叶面积(cm2)/叶片干质量(g)。

四、研究报告

植物功能性状与植物的适应性进化密切相关，从有机体功能性状及其多样性

去理解生态系统功能多样性和重建群落系统发育结构等是生态学研究的一个全新视角。植物功能性状反映了植物在表征生态系统功能方面的生态指示作用, 强调其与生态系统过程和功能的关系。

Cornelissen等发表了一个供国际间共同遵守的有关植物功能生态学研究的方法与途径，并得到了不少生态学者的广泛认同。他们认为8个植物全株性状、5个繁殖性状、8个植物叶片性状、4个茎性状及5个地下性状可以用于比较和划分植物功能群，并可对生态系统过程作出预测。在植物功能性状指标中, 比叶面积、叶片氮含量和叶干物质含量与植株生物量和植物对资源的获得、利用及利用效率的关系密切, 能够反映植物适应环境变化所形成的生存对策, 并且这些功能性状指标具有易测定的特点, 可以同时对大量植物种类进行比较。

依据上述科学与实践意义，请将本设计性实验所获结果以科学报告形式提交。科学报告撰写格式见实验三。

建议可从以下两个方面对实验数据进行分析：

1、叶功能性状的变异性；

2、叶功能性状间的相关性；

实验二微环境的生态因子测量

——气候因子测定

一、实验目的

1．掌握CO2分析仪的工作原理与使用方法。

2．掌握照度计的工作原理与测量方法。

3．掌握群落小气候观测的基本方法及资料整理分析的技术。

二、实验仪器

CO2分析仪、照度计等。

三、实验方法及原理

1．地段的选择和测点的设置

当地的自然地理条件（如地形、植被和土壤分布等）对群落小气候特征的影响很大，在选择群落小气候观测地段时，必须充分考虑这些因素。观测地段要具有代表性和比较性，还要具有一定的面积。

基本测点应设置在地段的中央,因为地段中央受周边环境影响最小,代表性最