植物生态学实验一_生态因子的综合测定

植物生态学实验植物生态学实验陈磊陈磊植物生物学实验—植物生态学实验部分实验一实验一生态因子的综合测定生态因子的综合测定什么是生态因子？什么是生态因子？„„生态因子生态因子(ecologicalfactor)(ecologicalfactor)是指环境中对生是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。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用的因子，而环境因子则是指生物体外部的全部环境要素。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与生物影响下的次生环境统称为生境(habitat)(habitat)。。生态因子的分类生态因子的分类„„1)1)气候因子气候因子(climaticfactors)(climaticfactors)，，如光、温、湿如光、温、湿度、降水量和大气运动等因子。度、降水量和大气运动等因子。„„2)2)土壤因子土壤因子((edaphicedaphicfactors)factors)，，主要指土壤物主要指土壤物理、化学性质、营养状况等。理、化学性质、营养状况等。„„3)3)地形因子地形因子(topographicfactors)(topographicfactors)，，指地表特指地表特征，如地形起伏、海拔、坡度、坡向、高度征，如地形起伏、海拔、坡度、坡向、高度等。等。„„4)4)生物因子生物因子(bioticfactors),(bioticfactors),指同种或异种生物指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞争、之间的相互关系，如种群结构、密度、竞争、捕食、共生、寄生等。捕食、共生、寄生等。„„5)5)人为因子人为因子(anthropogenicfactors)(anthropogenicfactors)，，即指人即指人类活动对生物和环境的影响。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。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）一、太阳辐射强度的观测一、太阳辐射强度的观测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）。辐射表的二根导线与电流表的正极和2（1）连接，当批示值低于一半时与1连接。安装完毕，拿下头部的金属罩即可进行测量2.辐射的测量2.1总辐射的测量拿下头部的金属罩即可测量出总辐射2.2散射辐射的测量：用遮光板遮住太阳辐射直射部分可测量2.3反射辐射的测量，将头部连支柱一同绕转轴翻转，使表头向下即可测量2.4太阳高度角测量：操作步骤：•在两次观测时间间隔内，天空辐射表应当用罩子罩起来．•经常检查干燥剂的使用情况，如发现干燥剂水解或玻璃罩内出现水泡时，就及时更换干燥剂．•天空辐射表的表头应经常保持清洁，可用细布轻擦玻璃罩外表面，动作一定要谨慎，以防打碎玻璃．注意事项：二、大气降水的观测二、大气降水的观测„„大气降水是指从天空降落到地面上的液大气降水是指从天空降落到地面上的液态水或固态水，以态水或固态水，以mmmm为单位，取为单位，取11位小位小数。目前常用的测量降水量的仪器有雨数。目前常用的测量降水量的仪器有雨量器、虹吸式雨量计和翻斗式遥测雨量量器、虹吸式雨量计和翻斗式遥测雨量计。计。1、承水器2、浮子室3、自计钟4、自计纸5、记录笔6、盛水口7、小漏斗8、浮子9、浮子杆10、虹吸管11、支柱12、弯管13、固定螺钉14、贮水桶15、虹吸管连接器16、外壳三、蒸发量的测定三、蒸发量的测定„„蒸发量是指在一定口径的蒸发器中，水蒸发量是指在一定口径的蒸发器中，水因蒸发而降低的深度。因蒸发而降低的深度。蒸发器由纯化成金黄色的铜质皿和镀锌纯化成彩虹色的钢质防禽圈组成。测量步骤：1、观测场地内安置一圆柱，柱顶以护栏围绕，蒸发器安放其中，以水平仪调整蒸发器皿口至水平，皿口距地面高度70cm。2、第一天20：00注入20mm清水，并计入观测簿原量栏。3、第二天20：00测量经24小时后剩余的水量，计入观测簿余量栏。4、倒掉余量，重新注入20mm清水，计入次日原量栏。四、空气和土壤温度的测定四、空气和土壤温度的测定„„温度表（见图）是根据水银（酒温度表（见图）是根据水银（酒精）热胀冷缩的特性制成的，分感应球精）热胀冷缩的特性制成的，分感应球部、毛细管、刻度磁板、外套管四个部部、毛细管、刻度磁板、外套管四个部分。分。地面温度表地面温度表((又称又称0cm0cm温度表温度表))、、地面最高和最低温度表的构造和原理，地面最高和最低温度表的构造和原理，与测定空气温度用的温度表相同。与测定空气温度用的温度表相同。55、、1010、、1515、、20cm20cm曲管地温表的曲管地温表的结构和原理基本同上，只是表身下部伸结构和原理基本同上，只是表身下部伸长、长度不一，并且在感应部分上端弯长、长度不一，并且在感应部分上端弯折，与表身成折，与表身成135135°°夹角。夹角。•最高温度表的构造与一般温度表不同，它的感应部分内有一玻璃针，伸入毛细管，使感应部分和毛细管之间形成一窄道（见图）。当温度升高时，感应部分的水银体积膨胀，挤入毛细管；而温度下降时，毛细管内的水银，由于通道窄不能缩回感应部分，因而能指示出上次调整后这段时间内的最高温度。•最低温度表的感应液是酒精，它的毛细管内有一哑铃形游标当温度下降时，酒精柱便相应下降，由于酒精柱顶端表面张力作用，带动游标下降；当温度上升时，酒精膨胀，酒精柱经过游标周围慢慢上升，而游标仍停在原来位置上。因此它能指示上次调整以来这段时间内的最低温度。„„最高温度表调整方法：手握住表身，球部最高温度表调整方法：手握住表身，球部向下，磁板面与甩动方向平行；手臂向外向下，磁板面与甩动方向平行；手臂向外伸出约伸出约3030度，用大臂将表前后度，用大臂将表前后4545度范围内度范围内甩动，毛细管内水银就可落入球部。甩动，毛细管内水银就可落入球部。„„最低温度表调整方法：抬高最低温度表的最低温度表调整方法：抬高最低温度表的感应部分，表身倾斜，使游标回到酒精柱感应部分，表身倾斜，使游标回到酒精柱的顶端。的顶端。最高温度表最低温度表•观测地段与仪器安装：1.地面和浅层地温的观测地段，设在观测场内南面平整出的裸地上，地段面积为2×4m2。地表疏松、平整、无草，并与观测场整个地面相平。•地面三支温度表须水平地安放在地段中央偏东的地面，按0cm、最低、最高的顺序自北向南平行排列，感应部分向东，并使其位于南北向的一条直线上，表间相隔约5cm；感应部分及表身，一半埋入土中，一半露出地面。埋入土中部分的感应部分与土壤必须密贴，不可留有空隙；露出地面部分的感应部分和表身，要保持干净。•曲管地温表安装在地面最低温度表的西边约20cm处，按5、10、15、20cm深度顺序由东向西排列，感应部分向北，表间相隔约10cm；表身与地面成45°夹角，各表表身应沿东西向排齐，露出地面的表身须用叉形木(竹)架支住(见图)。2.最高温度安装在温度表支架下横梁的一对弧形钩上，感应部分向东稍向下倾斜。高出干湿球温度表球部3cm。3.最低温度表水平地安装在温度表支架下横梁下面一对弧形钩上，感应部分向东，低于最高温度表1cm。1.最高温度表每天20时观测一次，读数记入观测簿相应栏中，观测后进行调整。观测最高温度表时，应注意温度表的水银柱有无上滑脱离窄道的现象。若有上滑现象，应稍稍抬起温度表的顶端，使水银柱回到正常的位置，然后再读数。2.各种温度表读数要准确到0.1℃。温度在0℃以下时，应加负号（“-”）。读数记入观测簿相应栏内，并按所附检定证进行器差订正。如示度超过检定证范围，则以该检定证所列的最高（或最低）温度值的订正值进行订正。1.在观测中发现最高温度表水银柱在窄道处断开时，应稍稍抬起温度表的顶端使其连接在一起。若不能恢复，则减去断柱的数值作为读数，并及时进行修复或更换。有关情况要在观测簿的备注栏注明。2.气温在-36.0℃以下时，停止最高温度表的观测，记录从缺，并在观测簿的备注栏注明。3.观测最低温度示度时，眼睛应平直地对准游标离感应部分的远端位置；观测酒精柱示度时，眼睛应平直地对准酒精顶端凹面中点（即最低点）的位置。4.当在观测读数发现最低温度表（包括地面最低温度表）酒精柱中断时，最低温度记录作缺测处理，并在观测簿的备注栏注明；该表须及时修复或更换。5.温度表读数时应注意：①观测时必须保持视线和水银柱顶端齐平，以避免视差。②读数动作要迅速，力求敏捷，不要对着温度表呼吸，尽量缩短停留时间，并且勿使头、手和灯接近球部，以避免影响温度示度。③注意复读，以避免发生误读或颠倒零上、零下的差错。自记温度计自记温度计„„自记温度计是连续记录温度变化过程的变形自记温度计是连续记录温度变化过程的变形温度计。仪器由感应部分、杠杆系统和钟筒温度计。仪器由感应部分、杠杆系统和钟筒三部分组成。感应部分的双金属片是由两条三部分组成。感应部分的双金属片是由两条不同性质的金属（铜和铁）薄片沿平面焊接不同性质的金属（铜和铁）薄片沿平面焊接成双层的一块平板，温度变化时，它的两个成双层的一块平板，温度变化时，它的两个组成部分因膨胀量不同而引起翘曲。这种翘组成部分因膨胀量不同而引起翘曲。这种翘曲通过杠杆系统放大传递给杠杆长臂上的笔曲通过杠杆系统放大传递给杠杆长臂上的笔尖，装有甘油墨水的笔尖与钟筒上的记录纸尖，装有甘油墨水的笔尖与钟筒上的记录纸接触。钟筒的转动由时钟装置驱动，于是记接触。钟筒的转动由时钟装置驱动，于是记录纸上得到连续的温度变化记录。录纸上得到连续的温度变化记录。五、空气湿度的测定五、空气湿度的测定„„11、干湿球湿度表、干湿球湿度表„„22、通风干湿表、通风干湿表„„33、自记毛发湿度计、自记毛发湿度计自记毛发湿度计自记毛发湿度计„„自动记录相对湿度连续变化的仪器，由自动记录相对湿度连续变化的仪器，由三个部分组成：三个部分组成：„„感应部分：一束脱脂人发，两端固定在感应部分：一束脱脂人发，两端固定在毛发支架上毛发支架上„„传感放大部分：由两个弯曲的杠杆即双传感放大部分：由两个弯曲的杠杆即双曲臂组成。曲臂组成。„„自记部分：同自记温度计自记部分：同自记温度计六、土壤水分的测定六、土壤水分的测定„„土壤含水量应称为土壤含水率，因其所指的土壤含水量应称为土壤含水率，因其所指的是相对于土壤一定质量或容积中的水量分数是相对于土壤一定质量或容积中的水量分数或百分比，而不是土壤所含的绝对水量。土或百分比，而不是土壤所含的绝对水量。土壤含水量的多少，直接影响土壤的固，液，壤含水量的多少，直接影响土壤的固，液，气三相比，以及土壤的适耕性和作物的生长气三相比，以及土壤的适耕性和作物的生长发育，在农业生产中，需发育，在农业生产中，需要经常了解田间土要经常了解田间土壤含水量，以便壤含水量，以便适时灌溉或排适时灌溉或排水，保证作物水，保证作物生长对水分的需要，并利用耕作予以调控，生长对水分的需要，并利用耕作予以调控，达到高产丰收的目的。达到高产丰收的目的。„„质量法质量法本方法适用于土壤含水量（土本方法适用于