生态学实验实习指导手册汇总

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。

（三）风速的测定

（1）在上述同样的针叶林、阔叶林与竹林三种群落中，从林缘向林地中心1.5m的高处，均匀选5个点。

（2）用风速测定仪分别测定每点的风速，记录表格（见表1-3）。

（3）同时在空旷无林地，随机选取5个点，测定每个点的风速。

（四）数据分析

根据测定结果，列表整理得到的数据，并分析针叶林、阔叶林和空旷无林地中的生态因子及其差异性。

（五）实验报告

每组写一份实验报告。

【注意事项】

植物群落内以及对照地的环境生态因子（如光照强度、空气温度和湿度、风速）测定，一定要在相同的时间进行，这样获得的数据才具有可比性。

【思考题】

（1）针叶林、阔叶林与竹林三种不同类型植物群落中，群落内的小气候环境有什么差异？试分析造成此种差异的原因。

（2）植物群落内的小气候环境与空旷地的小气候环境有什么差异？试分析造成此种差异的原因。【探索性实验】

用本实验所介绍的实验方法，在针叶林、阔叶林与竹林以及空旷无林地不同的植物群落与环境中，设置若干个测定点，从清晨7：00至下午7：00的12个小时内，每隔2个小时定点观测各项生态因子指标，并分析其变化规律。

实验二植物比叶面积的测定

【实验目的意义】

叶片是植物进行光合作用，制造有机物的主要器官，又是生态系统中初级生产者的能量转换器，植物的叶面积或叶面积指数是评价个体或群体初级生产力的重要指标，是植物群落结构的单元。叶面积测定是估计植物对光能利用率的有效方法。通过本实验，让同学掌握叶面积的测定方法，学会分析叶面积与植物生产力的关系。

【材料与仪器】

（一）材料：每组可任意选择5种不同植物的叶片。

（二）仪器与设备：坐标纸、大头针、铅笔、电子天平、枝剪

【测定方法】

（一）取样

每组可任意选择5种不同植物，各采集3-5片叶片，带回实验室。

（二）测定方法

1.方格法

将叶片放在坐标纸上，用大头针固定，用铅笔勾画叶片轮廓，数出叶片所占方格数，叶缘不足半格者不计，超过半格按一格计，最后合计所占的总格数（T），乘以每小格面积（S），即为叶片面积：A= T*S

2.干重测定

将已测定的叶片作好标志，放入烘箱，在85℃下，烘24小时至恒重，用电子天平测定叶片的干重（W），然后计算比叶面积（SPL）。SPL=A/W.

（三）数据分析

根据测定结果，列表整理得到的数据，并分析不同植物比叶面积的差异。

（四）实验报告

每组写一份实验报告。

【注意事项】

测定干重时应速度快，防止叶片从烘箱内取出后搁置时间较长，吸收水分，影响测定结果。

【思考题】

（1）针叶树的比叶面积如何测定？

（2）设想几种比叶面积测定的方法。

表2-1植物比叶面积的测定

实验三 种群空间分布格局的调查分析

【目的和意义】

通过本实验，使学生认识群落中不同种群个体在空间分布上表现出的不同类型（即随机分布型、集群分布型、均匀分布型）了解检验种群空间分布类型的方法，并学会运用1～2种判断种群空间格局类型的方法。

【仪器、设备及材料】

皮尺，铅笔，野外记录表格，计算器，样方线。 【方法与步骤】

（一）野外调查

（1）准备工作：每两个学生为一组，选择所需研究的植物种群，并确定合适的样地位置。出发前先画好野外记录表格（见例子附表一），并带齐调查所需物品。

（2）确定样地面积：应根据最小面积法确定，一般草本植物可用1×1m 样地，灌木可用5×5m 样地，乔木则根据具体情况，可适当加大尺度，如可考虑20×20m 样地。

（3）采用领接格子法在所选样地中划分小样方：一般草本可考虑0.1×0.1m 或0.2×0.2m ，灌木可用1×1m ，乔木可用4×4m 或5×5m 。也可根据具体情况确定合适的样方大小。

（4）计数：将一小样方中待测植物的株数，记录在野外记录表格中。 （二）数据处理

将所得野外数据带回实验室，进行整理和进一步数据处理。常见数据处理方法如下： （1）I 指数法：I 指标以s 2x /是否大于1作为种群聚集度的量度。其统计量为：

12-=x

s I

式中：x －均值；

S 2－方差。

若

I=0，属于随机分布：I ＜0，属于均匀分布；I ＞0，属于集群分布。

（2）C 指数和A C 指数法：这两个指标均为负二项分布参数k 的倒数，其性质与k 相同。统计量为：

C ＝A C ＝

2

2x

x s -

若C ＝0，属于随机分布；C ＞0，属于集群分布；若C ＜0，属于均匀分布。 （3）格局指数法：Morisita(1959)提出的格局指数（∆I ）的计算式为：

N x

x x x I i

i

i

i

•--=

∑∑∑∑∆

22)(

格局指数∆I ，不受均值（x ）和样方中个体总数（∑x ）的影响，而是决定于取样单位的最多和

最少个体数目。