生态学基础 实验

生态学基础实验植物界的分门植物界的分类系统（恩格勒系统）植物界（隐花植物）孢子植物（显花植物）种子植物藻类植物菌类植物苔藓植物门地衣植物门蕨类植物门裸子植物门被子植物门低等植物（无胚植物）高等植物（有胚植物）单子叶植物纲双子叶植物纲褐藻门等八个门真菌门等三个门苔纲藓纲颈卵器植物维管植物植物分类的单位植物界Regnumvegetabile门………………………………被子植物门Aneiospermae纲…………………………双于叶植物纲Dicotytednne目…………………………………毛茛目Ranales科……………………………毛茛科Ranunculaceae属…………………………………………黄连属Coptis种……………………黄连CoptischinensisFranch二、植物分类的基本单位七个分类等级：界门纲目科属种注：门以下单位有亚级单位等级高低从属关系高上下低三、植物界的分类系统孢子植物(隐花植物)种子植物(显花植物)能产生孢子，并且以孢子进行繁殖。能产生种子，并且以种子进行繁殖。形态上无根茎叶分化形态上有根茎叶分化构造上无组织分化构造上有组织分化合子发育时离开母体合子发育时不离开母体不形成胚形成胚低等植物(无胚植物)高等植物(有胚植物)实验一：高等植物类型与环境因子分析一、植物类群观察1．孢子植物观察（1）藻类具有叶绿素，能进行光合作用，分布于世界各地，为低等植物。如水绵，它没有真正的根、茎叶的器官分化，但具有细胞核和叶绿素，能进行光合作用制造有机物。（2）真菌植物体只有少数原始种类是单细胞的，大多数种类的营养体都发展成为分技或不分枝的丝状体。每一根丝叫菌丝，组成一个植物体所有的菌丝叫做菌丝体。真菌均为异养植物，营寄生或腐生生活。如面包霉，是有细胞核并营异养生活的低等植物。（3）苔藓植物是高等植物中脱离水生进人陆地生活的原始类型。其植物体都很矮小，通常为叶状或有类似茎叶分化。（4）蕨类植物其叶大型，叶脉有多种类型。在叶的下面或边缘聚生着许多孢子囊群，或单独聚生成孢子囊穗。2、裸子植物的观察裸子植物的种子没有被果皮所包被，常见的裸子植物有：（1）苏铁科：苏铁科的苏铁又称铁树，为棕榈状常绿乔木，茎不分枝，茎顶丛生大羽叶。（2）银杏科（3）松科（4）杉科杉科的代表植物：杉木大常绿乔木，叶为线状披针形，叶育具有两条白色气孔带，叶在茎上呈螺旋状排列，在侧枝上常扭转为二列状，叶绿有钢锯齿，顶端尖锐。球果有短柄，略为卵圆形，果鳞革质，黄褐色，尖头卵形，各果鳞有种子2或3粒；种子扁平，长圆形。杉喜生于不太寒冷和不过热的地区，为我国长江以南地区最重要的造林树种。（5）柏科：柏科的侧柏为常绿乔木。小技扁平，分枝在一个平向上，鳞片状叶交互对生，紧贴在小技上，具有腺点。球果卵圆球形．每个果鳞顶端有一反卷尖钩，每个果鳞含2粒种子，顶端一对果鳞无种子，种子无翅。圆柏为常绿乔木。树冠呈尖塔形，具二形叶；针叶与鳞叶，针叶为三叶轮生，有两条气孔带；鳞叶交互对生。球果球形，紫黑色，具白粉。3．被子植物的观察被子植物的种子是被果皮所包围，可分为双子叶植物和单子叶植物。（1）双子叶植物观察：豆科；樟科：取樟树或阴香以作樟科的代表植物。首先取其枝条观察，注意叶片的叶脉如何分布？是否三出脉？叶面有没有腺体？它们的枝叶是否有芳香味？（2）单子叶植物观察：禾本科，取小麦花序及花进行观察、其花小，而且与一般的花不同，（一）实验目的与要求（1）通过对植物立地条件观察，进一步了解植物。植物群落与环境条件的相互关系；（2）在阴生植物区观察，注意蕨类植物。（3）在亚热带植物区观察，注意阳生植物与阴生植物、湿生与旱生等植物的生长环境及其适应特征。（二）方法实验一：高等植物类型与环境因子分析二植物与环境的野外观察（l）生态序列法选择其一种或数种环境因子逐渐变化的地段作观察。l）诃流湖泊沿岸地带：这里是由岸边到陆上高地地下水位逐渐降低，导致上壤及其理化性质渐变的地带。注意观察植物由沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物、中生植物逐渐变化的生态类型。2）海滨或内陆封闭湖盆地区；注意观察土壤含盐量的逐渐变化和地下水位的影响。盐生植物、湿生植物、中生植物等生态类型的相应变化。二植物与环境的野外观察（l）生态序列法选择其一种或数种环境因子逐渐变化的地段作观察。3）各种沙丘与丘间洼地地带：沙丘迎风坡和背风坡、中间平坦低洼地带注意观察土地。水热条件、化学性质的显著差异，导致植物种类和生态习性的差异。注意观察比较各生适应应类型的特征差异。4）较高的山地：自下而上水热条件、土层厚度、土壤质地、土壤水分。粗骨性程度生境条件的明显变化，导致植物群落、植物优势种的相应变化、注镜观察比较其特征差异。二植物与环境的野外观察（l）生态序列法选择其一种或数种环境因子逐渐变化的地段作观察。5）不同坡向的坡地（阴坡与阳坡）：其光照和水热条件的差异会引起其他生态条件的变化。可选择一个坡地或山丘。绕行一周，注意观察其生境条件和植物种类或生长状态随之相应变化的状况。6）在森林或防护林分布茂密的地方；用野外风速表、照度计测定林地内外各处的风速、光照强度的变化，同时进行各处植物种类更替情况和生长状况变化的观察比较.二植物与环境的野外观察（2）样线法沿生态序列中环境变化显著的方向拉开30－50m的皮尺或测绳（样线），详细记录绳尺所通过植物的名称及植株生长的高度；以及生境的特点。样线长度视环境的变化、种类、密度等具体情况而定，但不宜过长，以能表现出生态学到更替即可。二植物与环境的野外观察（3）频度法1）选择观察地点和主要环境因子（土壤pH值、盐度、水分、光照等）。2）选定若干待测的灌木。草本植物，尽量熟识这些植物的种类，或剪取标本，回室内鉴定。3）测量小样方．大型灌木、草本植物可取1平方米样方。小型草本植物可取1/10的样方。沿环境梯度变化方向。二植物与环境的野外观察（3）频度法实验小结实验二种群的空间分布格局调查分析一、实验目的和要求：通过对种群内物种分布方差计算确定物种的空间分布类型，掌握种群空间分布判断方法。实验二种群的空间分布格局调查分析二、实验内容、原理和步骤：1.室外调查：准备3－5个学生一组，选择合适的样地，设计好野外调查记录表，并且带齐调查物品。2.确定样地面积20m×20m或者10m×10m样地。3.划分小样方4m×4m或者5m×5m。4.计数并且统计到表格中。4.数据处理6.结论：得出种群空间分布格局类型。种群的空间格局种群空间格局检验方法方差/平均数比率s2/m=0均匀分布s2/m=1随机分布s2/m1成群分布样方大小对空间格局的影响实验二种群的空间分布格局调查分析样方中个体平均数与方差的计算方法：m＝∑f*x/NS2＝[∑f*x2＋(∑f*x)2/N]/(N-1)x为样方中的个体数，f为含x个体出现的频率，N为样方总数。实验二种群的空间分布格局调查分析原理：均匀分布：S2／m=0(S2样方个体数的方差，m为样方个体的平均数)—原因：种群内个体间的竞争。随机分布：S2／m=1--原因：资源分布均匀，种群内个体间没有彼此吸引或排斥。聚集分布：S2／m1--原因：资源分布不均匀；种子植物以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结群。实验二种群的空间分布格局调查分析三、仪器、设备和材料皮尺，铅笔，野外记录表格，计算器附表一：种群空间格局样方表实验小结实验三：生物群落结构和物种多样性分析一、实验目的：巩固已经学习的植物类别，掌握群落物种多样性指数的测定方法。二、实验原理：在样方调查的基础上，利用Simpson多样性指数、Shannon--Wiener多样性指数测定群落的物种多样性指数。三、实验内容、方法和步骤：1．根据群落的基本特征，确定调查时样方面积的大小，一般对于草本植物采用1m×1m的样方，灌木采用2m×2m的样方，乔木采用10m×10m或20m×20m的样方。2．对群落中植物的株数进行统计，并记录在表格中。3．利用两个多样性指数的计算公式，测定群落的物种多样性指数。4．比较不同群落生物多样性指数大小并且分析原因。物种多样性调查群落指数值计算群落多样性各指数值比较:生物群落结构分析四、结论：1．调查地区的自然概况对生物群落组成与数量影响、不同生态类型土壤动物群落组成、数量、多样性指数、优势性指数、均匀性指数等比较分析。2．不同生态类型生物群落各项指数与生态环境的相关分析通过对不同群落物种多样性指数的比较，分析造成物种多样性差异的原因、结论。