生态学实验技术第一讲
生态学实验2011
生态学实验一 不同生态系统中生态因子的测定及其比较
• 五、具体步骤 • （1）光照强度：既观测其时间上的波动（10:30、11:30、 12:30、14:30的波动），又比较一个生态系统内部不同高度（ 如地面、1.5m、3m处）、不同生态系统之间的差异。 • （2）土壤温度：既观测其时间上的波动（ 10:30、11:30、 12:30、14:30的波动），又比较不同土壤深度（表面、10、15 、20cm）、以及不同生态系统之间的差异。 • （3）土壤水分：比较不同土壤深度（0-15、15-30、30-45、 45-60cm）和不同生态系统之间的差异。 • （4）土壤pH：比较不同生态系统0-15cm层土壤pH的异同， 分析原因。 • （5）空气温湿度：除了时空动态之外，还可以分析温度和湿 度的相关性？
生态学实验一 不同生态系统中生态因子的测定及其比较
• 四、实验方法及原理： 实验方法及原理： • 土壤水分测定：两个目的，一是为了解土壤的实际含水状况 ，分析生态系统的水分动态及贮水能力。二是风干土样水分 的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实 际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同。 • 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的 一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此， 一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基 础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换 算成烘干土。 • 测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的 质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土 壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分 解。
生态学实验一 不同生态系统中生态因子的测定及其比较
• 四、实验方法及原理： 实验方法及原理： • 温度计：温度包括气温和土壤温度。主要介绍土壤温度计。 土壤温度计的原理与构造与一般的水银空气温度计相似，所 不同的是土壤温度计一端弯曲，以便读数。土壤温度计有不 同长短的一组温度计组成，以测定不同深度的土壤温度。测 定时，在土壤表面挖不同深度的小坑，把不同深度的温度计 埋至不同的深度（注意温度计的底部与地表平行），把土填 回，用手压实，一小时后便可读数。 • pH计：pH计有多种类型，可根据精度的需要选用不同的pH计 。本实验使用PHB-3便携式pH计。该仪器体积小，便于携带 ，使用方便，测量精度为±0.02pH。测量时，先用标准溶液 对仪器进行校正。校正后，用纯净水冲洗测定电极并用干净 纱布拭干，便可对被测溶液进行测定。
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）。
生态学野外实验讲课PPT
❖ 在种群生态学研究中，常常需要了解和预测种群的 空间分布问题。
❖ 种群个体在空间的分布有均匀型、随机型和聚集型 三种格局类型。
研究林分概况（位置、林龄、密度） 由于林木的胸径是一个最容易测定的测树因子，而且林木的胸径与其叶面积、枝量、叶量和根量等影响林木生长的重要测树因子有高 度的正相关，所以利用胸径因子的竞争指数是比较适宜的。 林木个体之间空间竞争定量化调查 相对盖度＝某一物种盖度/所有物种盖度和； 这种关联可以是正的、负的或不存在。 样方面积不小于群落的最小面积。 油松人工林叶面积指数测定 植物群落物种多样性的调查 对实验内容所获得的原始数据进行统计后所获得的各类结果。 Ⅳ级：大树，胸径>22. 胸径尺一面读数为胸径实测值，另一侧为整化径级。 种群的空间格局是种群的空间特征之一，由于环境因子复杂多样，以及种内、种间的竞争，任何一个种群在一定的空间内都会呈现出 特有的分布形式。 野外调查过程中发现哪些问题、建议？ 植物群落物种多样性的调查 见各类参考文献的引言部分；
本次野外调查和内业处理工作得到了？？ 等同学的大力帮助，在此表示谢意。
❖ 曲仲湘（1952）将植物种群个体分成4个 立木级，具体标准为：
❖ Ⅰ级：幼苗+幼树，胸径<2.5cm； ❖ Ⅱ级：小树，胸径2.5-7.5cm； ❖ Ⅲ级：中树，胸径7.5-22.5cm； ❖ Ⅳ级：大树，胸径>22.5cm。
森林更新、演替趋势调查—— 分层频度
植物种间联结分析Biblioteka ❖ 种间关联指种间相互吸引或排斥的性质。这 种关联可以是正的、负的或不存在。物种之 间的共生、竞争或捕食等关系都是导致种间 存在关联的因素，此外还有它感作用、物种 之间对环境需求的相似或差异等方面的原因 。也可能存在种间缺乏相互作用的情况下却 存在正的或负的关联的情况
《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？
生态学实验技术
2020/12/2
13
➢ 实验材料：
玻璃板4-5m2, 粘胶足量，沙土8-10kg, 含 腐殖质较多的花土40-50kg, 自来水足量。
浮萍、水草、蕨类植物和一些低矮杂草， 仙人掌或仙人球2-3株。
蚯蚓8-10条，田螺、蜗牛5-7个，蝌蚪5-10 只，小乌龟2-3只，其他小鱼若干。
2020/12/2
➢ 目的要求：
设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳 定性。
➢ 基本原理： 在有限的空间内，依据生态系统原理， 将生态系统具有的基本成分进行组织， 构建一个人工微生态系统是可能的。要 使人工微生态系统正常运转，在设计时 要考虑系统内不同营养级生物之间的合 适比例。应该注意，人工生态系统的稳 定性是有条件的，也可能是短暂的。
根据观察结果完成实验报告。
教师要教给学生认真分析实验结果,科学处 理实验数据的方法,如尽量用列表式表示. 还要引导学生利用实验事实进行科学推 理,得出相应的结论.课题报告完成之后,应 组织学生进行交流.
2020/12/2
18
讨论：
➢ （1）设计时要考虑的生态系统各组成成分 有哪些？
➢ （2）生态缸经过多长时间才能达到比较稳 定的状态？
2020/12/2
6
提出问题 制订计划 实施计划
结论
2020/12/2
探究指导
了解被调查对象,提出问题
如何确定样方,样方的定位、 大小、数量等
统计样方中个体数量
对所获得数据进行相应的计 算，并做出合理的分析
7
实验实习中注意事项
① 植物种群密度调查地点的选择。 ② 教师对调查地段的植物种类要做到心中有数 ③ 根据调查对象划定调查地段的大小 ④ 调查植物种群密度时，对植物种类的选择 ⑤ 分工合作，进行调查 ⑥ 不同小组进行取样调查时，应选取不同的样
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
群落类型与最小面积
一般环境条件越优越，群落的结构越复杂，组成群落的植物种 类就越多，相应地最小面积就越大。如在我国西双版纳热带雨 林群落，最小面积至少为2500平方米，其中包含的主要高等植 物多达130种，而在东北小兴安岭红松林群落中，最小面积约 400平方米，包含的主要高等植物有40余种，在戈壁草原，最 小面积只要1平方米左右，包含的主要高等植物可能在10种以 内。
典型选样： 即按主观的要求选样。 定距或系统选样：按一定距离或一定方式选样。 随机选样：任意的、不规则的选样。这一学派常常在一片群落 地段上系统或随机选样，
取样方法
样地法 无样地法
样地法 样地法通常是在群落内圈出一定面积，称样方，对样方内的 生物进行调查的方法。样方的大小和数目根据群落的不同而 不同。 种—面积曲线的编绘 样方调查是野外生态学最常用的研究手段。要进行样方调查， 首先要确定样方面积。样方面积一般应不小于群落的最小面 积。所谓最小面积，就是最少有这样大的空间，才能包含组 成群落的大多数植物种类。最小面积通常是根据种—面积曲 线的绘制来确定的。
究草本植被类型的植物种类特征时，所用样方面积最初为 1/64平方米，之后依次为1/2, 1, 2, 4, 8,16,32,64,128,256,512 平方米，依次记录相应面积中物种的数量。把含样地总种数 84%的面积作为群落最小面积。
顺序 面积m2 种类 1 1/64 2 1/32 3 1/16 4 1/8 5 1/4 6 1/2 71 82 94 10 8 11 16 12 32 13 64 14 128 15 256 16 … …
生态学实验
一 生态学野外调查方法
野外调查是生态学，特别是植物群落生态学研 究的基本方法。由于植物群落生态研究地域性 很强，不同的国家和地区形成了不同的研究传 统，从而形成了植物群落学研究的学派——法 瑞学派、苏联学派、英美学派。现在影响依然 很大的当属法瑞学派和英美学派。
《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
实验生态学-第一章 实验室研究方法概述
研究范围：
针对研究目的、研究尺度、研究对象的不同而各有 侧重。 本课程在个体生态、种群和群落生态、生态系统等 层次上，重点讲授与水产养殖和水生生物相关： 生物能量研究原理与方法； 生物操纵原理与方法； 全生态系统与生态工程原理与方法； 稳定性核素在水生生态系统中的应用及其方法。
第二节：小型实验生态系统的构建
其中，Ci为进水溶解氧浓度，Cq为试验结束时溶解氧 浓度，f为流量（L/h），W为鱼体重。
注：该法中流速的控制是头等重要的事情（可加定 量蠕动泵）。
三、开放式静水测定试验（适用于池塘养 殖水体）：
O2 (m gO / g h) 2 K f V Sat.O2 n W
其中，Kf为水体中溶解氧减少速度（百分数/小时）； V为水体体积；Sat.O2为饱和溶解氧；n为鱼数 量；W平均每尾重量。 注：该法的前提是假设试验水体的体积一定；与大 气接触的水面一定；界面状态一定；实验水体 溶氧分布均匀；微生物或有机物耗氧极低；鱼 的耗氧量超过水体的复氧量。
d e P f
d为鱼每天的平均增长体重；
e为鱼体内的含氮量；
f为食物中的含氮量。
通过消化率计算食物量的方法：
C为摄食量；
E C 1 A/ C
E为排粪量；
A为同化量； A/C等于消化率，所以只要
知道排粪量和消化率就能 计算出摄食量。
消化率的测定方法有： 对食性简单的鱼类，可取一定数量的鱼，解剖肠 道，分别取出前、中、后肠内含物，进行化学成分测 定，前后两段肠含物中营养物质的差就是消化吸收的 数量（如氮量、葡萄糖量等）。 对食性复杂的鱼类可以通过食含特殊物质的食饵， 然后通过比色法和微量分析法测定出粪便中或消化道 活体组织中该物质的含量。 （色素法、放射性同位素、非放射性同位素等）。 常用三氧化二铬作指示剂来测定鱼类的消化率。 该方法测定的是表观消化率，主要优点是： 不需要收集定量粪便，只要取样分析饵料和粪便 中某些营养成分的含量以及用比色法测定饵料和粪便 中指示物的含量，就可计算消化率。
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。
《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。
生态学实验01—生态学研究的取样方法和技术(修)
3、温度
4、湿度
5、PH值
6、日照长度
六、常见环境因素的调查 7、坡度、坡高
8、水下光照、水的能见度、悬浮物、水流速度、
盐度、溶解氧。
9、土壤特征：土壤剖面、硬度或可穿透性、土
壤结构、土壤水分、有机成分。
作业：以华中师范大学校园为调查样地，设
3、种群密度：一定时间内单位面积上或单位空间内的 某个物种个体数。 通常用个体数目或生物量表示。
二、种群数量统计方法 分为：绝对密度和相对密度统计。
绝对密度：单位面积或空间上的个体数目。
相对密度：调查范围内种群数量高低的相对
指标。
1、绝对密度统计方法 （1）总体计数法(直接计数法) 指直接点数统计其全部数量。多借助于航空摄影、 卫星定位仪等。 多适用于植物；生活在开阔地段或狭小地区的白昼 活动的大、中型兽类。如调查一片草原上黄羊种群 大小，繁殖地海豹数量。 总体计数时，时间要相对集中，最好在同一天完成， 防止动物迁移漏计或重计。
规则几何图形。
② 设臵的样方面积不小于500×500㎡。每条样带中
设定2-5个样方。
（2）样方法 ③ 当利用动物活动痕迹进行统计时（如粪便、卧迹、 足迹链、尿迹等），设臵的样方面积不小于50×50
㎡。每条样带中设定10-15个样方。 （3）哄赶法
以声响或其它措施将隐藏的动物赶至可观察地段，
调查其种类和数量。该方法主要针对丘陵地带的草
呈负指数函数方式减少时
P=1-e-aw a =[㏒e(1-p)]/w D=5aN/L 其中：L─样带长度；W─样带单侧宽度；N ─ 观察到的个体总数；P= Ni//N─样带内个体数 所占比例；D ─密度 。
2、样方法种群密度的估计
D=N/B 其中：D─密度； N─样方内发现的个体数； B─样方面积。
《生态学实验》PPT课件
水平为5%时，t值约为2；σ2为总体方差，是
未知的，可用S2代替σ2。
精选ppt
7
❖ 动物种群的内分布型主要决定于个体间的相 互作用和栖息环境的特点。动物种群中的个 体，彼此之间可能是相互吸引的，也可能是 相互排斥或中性的。若有机体彼此之间相互 吸引就会引起动物集群；相互排斥就会使个 体相互避开，就可能产生均匀的分布；而中 性关系就可能促成随机分布。如果资源（如 食物、营巢地等）是丰富且分布均匀的，动 物种群就可能会出现随机分布，甚至出现均 匀分布；如果资源呈斑块状分布，就可能导 致动物种群集群分布。
fx
fx2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
总计
N=∑f=
∑fx=
精选ppt
∑fx2=
10
x fx f
S2
fx2
(fx)2 f
f 1
S2 x1 t
2
f 1
精选ppt
11
三、实验步骤 (模拟实验)
❖ 1. 将木盒内100个小方格编号：00~99。 ❖ 2. 取黄豆约500粒，随机散布在木盒内。 ❖ 3. 利用随机数字表，确定抽取样方号。 ❖ 4. 计数已确定抽取样方中的个体数量。 ❖ 5. 计算每个样方内平均个体数，然后乘100，
❖ 捕食者的“处理时间”，包括对被食者的控 制时间、取食时间、消化停顿等。在处理猎 物时，寻觅活动停止。当被食者密度增加， 一个捕食者可能捕获更多的猎物，从而处理 时间增加，又影响其寻觅、捕食更多的猎物， 即寻觅效率降低。
精选ppt
33
❖ 在实验室里，以蒙眼人为“捕食者”，砂纸圆盘为 “被食者”，模拟捕食者与被食者之间的关系。最 简单的关系表达式为：
的数量估计值。
植物生态学实验一_生态因子的综合测定
植物生态学实验陈磊植物生物学实验—植物生态学实验部分实验一生态因子的综合测定什么是生态因子？生态因子(ecological factor)是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。
生态因子也可认为是环境因子中对生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部的全部环境要素。
具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境(habitat)。
生态因子的分类1)气候因子(climatic factors)，如光、温、湿度、降水量和大气运动等因子。
2)土壤因子(edaphic factors)，主要指土壤物理、化学性质、营养状况等。
3)地形因子(topographic factors)，指地表特征，如地形起伏、海拔、坡度、坡向、高度等。
4)生物因子(biotic factors),指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞争、捕食、共生、寄生等。
5)人为因子(anthropogenic factors)，即指人类活动对生物和环境的影响。
本实验通过对太阳辐射强度、温度、湿度、水分、土壤等生态因子的测定，使学生掌握几种常见的生理生态测定仪器的工作原理和使用方法。
一、太阳辐射强度的观测仪器的设计原理是以物体的热电效应为基础的。
由康铜-锰铜制成热电堆，热电堆上不同吸收太阳热辐射能力的炭黑和氧化镁，热电堆将吸收的热能转化为电能，输出为电压，其输出量的大小与辐射强度成正比。
太阳辐射强度的观测包括直接辐射、天空总辐射、散射辐射、地面反射辐射。
单位时间内与辐射能流方向相垂直的单位面积上的辐射通量密度，即与入射光垂直的面上的辐照度叫辐射强度（Ｑ），单位W/M2。
（卡／厘米２.分）天空辐射表直接辐射表净辐射表散射辐射表太阳辐射观测站仪器设备天空辐射表，直接辐射表，净辐射表，照度计，光量子仪操作步骤：1.仪器安装：辐射表安装在开阔的整年太阳直射不被遮挡的地方，调节底板上的三个螺钉，使仪器的感应面成水平位置，辐射电流表安装在天空辐射表的北面，其距离应使观测者计数时不遮住仪器头部（直射光、散射光）。
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。
- 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)。
实验室分析：主要包括实验样品保存技术、物理分析技术、常规 化学分析技术、常规生物学分析技术、分子生物学技术、生理生 化分析技术、现代仪器分析技术等方面。 （如室内生理生态实验、显微技术、分子生物学技术、核磁共振 技术、同位素示踪技术、气液相色谱技术）。 实验数据的综合分析：包括图像处理、数据处理、生态建模等。 （如从生理生态过程、斑块、种群、生态系统、景观到全球）。
内容
授课人
实验一 植物学制片技术实验（材料制备、印迹法/离析法） 吉成均
实验二 植物学实验（切片、染色、制片）
吉成均
实验三 总DNA提取与含量测定
吉成均
实验四 植物样品N/ P提取及测定
吉成均
实验五 植物样品非结构碳水化合物提取及测定
吉成均
实验六 土壤呼吸实验
王娓
实验七 光合作用测定 （LI-COR6400的使用）
王娓
实验八 叶绿素含量测定
吉成均
第一讲 组织制片技术
植物制片目的： 植物器官和组织多为不透明结构，制片可暴露观察部位，通
过染色，可获得较好地观察效果。 植物制片方法主要有：切片、压片、撕片
常规石蜡/火棉胶制片/ 冰冻切片（5-30 微米）；
切片方法 半薄制片（0.5-5 微米）；
超薄制片（50 纳米）。
肉质菌类： 大型肉质菌类可包在蜡纸里贮藏一段时间，但不宜 太久，否则容易损坏。小型菌类应夹在潮湿的纸内， 再包上蜡纸，时间不可太长，固定愈快愈好。
苔藓植物： 将植物连底土一起采，然后放入潮湿容器内，使 植物体吸收水分而展开，把植物体放在解剖镜下，将 所需部分解剖出来固定。
藻类植物：
将藻类带水一起采集，放在阴凉处。许多丝状藻 类拿回实验室中将会很快衰老而死亡，所以藻类材料采 集后应立刻固定。
• 已经压制的干标本可以放在水中浸软后再做切片，但 只能用来观察维管束排列等较大的结构，不宜作精细 研究。
叶和茎：叶片和枝条可用刀片切割，立即投入固定液 中。较大的木本植物树干可用生长锥直接取样于1.3米 处，装入吸管或直径相似的管中带回。 根：先挖出根，洗净泥土后用湿纸包好后拿回实验室 固定杀死。切忌用力拔根，以免柔软的皮层与中柱部 分分离。 花： 将整个花或花序摘下来，包在潮湿的纸内，然后 贮藏在密闭容器内，放在阴凉处。 果实：采集与贮藏可采取与花同样方式处理。
4. Scheiner SM, Gurevitch J. 2001. Design and analysis of ecological experiments, Second edn. New York, Oxford University Press
5. Dean A, and Voss D. 1999: Design and analysis of experiments, New York, Springer
内容
授课人
第一讲 第二讲 第三讲 第四讲 第五讲 第六讲
光镜制片技术 电镜制片技术 分子生态学实验技术 植物化学计量学实验技术 土壤学实验技术 植物生理学实验技术
吉成均 吉成均 吉成均 吉成均 王娓 吉成均
第七讲 第八讲
红外CO2分析技术 控制试验
王娓 朱彪
（五）实验安排
时间 周二 14：00－17：00
7. Hurlbert SH. 1984. Pseudoreplication and the design of ecological field experiments. Ecological Monographs 54: 187-211
（四）授课安排
时间 周二 14：30－16：30 地点：院机房
常规植物制片主要过程包括：
1. 取材（选材、切割） 2. 固定（抽气、保存） 3. 制片（切片、压片、撕片） 4. 染色（染色、标记、封片） 5. 观察（照相、测量）
一、实验材料的采集和保存
样品的采集：
1. 样品有代表性：选择健康、完整且有代表性的样品， 不能损伤植物体或所需要的部分；采样数量应满足 统计分析需要。
2. 采样时间和部位的统一性：尽可能选取发育程度相近、 位置相同的材料，采样时间尽可能接近。
样品的野外采集与保存：
采集的材料应立即放入固定液杀死固定。 • 如野外无法立即固定时，应尽量防止材料变干、损伤
和生霉。可用湿纸包裹，贮藏在密闭容器内，放置阴 凉处。如带回的样品有枯萎现象，须先使之潮湿，恢 复原状后固定。
生态学实验技术主要包括野外生态环境监测、样品采集与 保存、样品室内分析测定、实验数据的综合分析等几个环节。 野外监测与调查取样：主要包含野外植被调查、环境气候要素 监测、标本制作、样品采集、样品运输与储存。
通常测量指标包括： 样地指标（样地信息、植被信息、气候指标、土壤要素等） 形态结构指标（胸径、树高、冠幅、各器官的大小） 生理功能指标（光合、呼吸、蒸腾、水势）
6. Long SP, Bernacchi CJ. 2003. Gas exchange measurements, what can they tell us about the underlying limitations to photosynthesis? Procedures and sources of error. Journal of Experimental Botany 54: 2393-2401
（三） 主要参考书
1.章家恩，2007，生态学常用实验研究方法与技术。化学工业出
版社
2. 蒋高明，2005， 植物生理生态学。高等教育出版社
3. Pearcy RW, Ehleringer JR, Mooney HA, Rundel PW. 1989. Plant physiological ecology: Field methods and instrumentation. London, Chapman and Hall
生态学实验技术
2016年2月－6月
课程简介
（一） 生态学实验的特点
多层次 多尺度 多学科
分子、 细胞、个体、种群、群落、生态系统等 短期、中期、长期 / 局域、区域、全球 生物学、地理学 、地质学、数学、化学等
室内室外结合 人工自然结合
野外实验、室内实验 自然状态实验、人工控制实验
（二） 植物生态学实验技术