生态学实验报告
学 院： 生命科学学院 专业年级： 11级生命科学基地班
实验小组成员：
指导教师： 吴 杏 春 教授 实验时间： 2013-2014学年第二学期
目 录
实 验 一、 校园植物物候观察 ( 2 ) 实 验 二、 柑橘土壤含水量、酸碱度的测定 ( 5 )
第一部分 设计方案 ( 5 ) 第二部分 实验报告 ( 8 )
实 验 三、 实验室模拟标志重捕法和去除取样法调查种群数量 ( 14 )
第一部分 设计方案 ( 14 ) 第二部分 实验报告 ( 15 )
实 验 四、 酸雨对玉米与花生互作关系的影响( 18 )
第一部分 设计方案 ( 20 ) 第二部分 实验报告 ( 20 )
实 验 五、 福建农林大学后山植物群落物种多样性和种间关关的测定 ( 23 )
第一部分 设计方案 ( 23 ) 第二部分 实验报告 ( 28 )
实 验 六、 生态系统能流测定和分析——植物热值的测定 ( 35 )
第一部分 设计方案 ( 37 ) 第二部分 实验报告 ( 37 )
实 验 七、 生态瓶的制作及其模型分析 ( 44 )
第一部分 设计方案 ( 44 ) 第二部分 实验报告 ( 45 )
实验一：校园植物物候观察
(一)目的
1. 掌握柑橘的季相变化，为园林树木种植设计、选配树种、形成四季景观提供依据 。 2. 为确定柑橘繁殖时期、栽植季节与先后、树木周年养护管理、催延花期等提供生物
学依据 。
(二)观察材料和用具
1. 观察材料：柑橘树；
2. 用具：纸质记号牌（8个），铅笔，相机，白板。
(三)观察内容和方法
定时观察柑橘树的生长状况，记录柑橘树的物候期。
(四)观察记录表
3、 实验设备
4、 封口袋×27个、土壤取样器、皮尺、小烧杯×5个、电子天平、玻璃棒、广泛ph
试纸（1—14）、精密酸性ph试纸（3.8—5.4）、标签纸、铝盒×6个、烘箱、干燥器。
(三)
实验方法
1、 烘干法测土壤含水量 （1）小型铝盒的烘干及称量；
1) 编号，将铝盒标记好实验号；
2) 取小型铝盒在恒温干燥箱中于105℃±2℃烘约2小时；
3) 用钳子将空铝盒移入干燥内冷却至室温（约20分钟）称重，精确至0.0001g，作
好记录。
（2）称土样，以植株为起点，每间隔50cm取样，取3个点2个深度共6个土样，分别称取土样约5g，精确至0.0001g，作好记录；
（3）土样装盒及烘干。将称好的土壤样，均匀地平铺装在铝盒内，铝盒盖倾斜放在铝盒上，置于已预热至105℃±2℃的恒温干燥箱中烘约6小时；
（4）土样盒称重。将烘干的土样盒取出，盖好，移入干燥器内冷至室温（约20分钟），立即称重，精确到0.0001g，作好记录； （5）结果计算：结果保留小数点后一位； （6） 注意事项：
1) 保持干燥内的干燥剂整洁； 2) 试样必须烘6小时；
3) 严格控制恒温温度在105℃±2℃范围内。 2、ph试纸测定土壤酸碱度
（1）以柑橘植株为起点，每间隔30cm取样，取5个点3个深度共15个土样，分别称取土样约5g，精确至0.0001g，作好记录； （2）以土：水的比例为1:1，搅拌溶解样品；
（3）先用广泛ph试纸测定，再使用精密ph试纸进一步确定所取土壤样品ph （4）记录数据，绘制表格，分析讨论； （5）注意事项：
1) 土水比的影响：一般土壤悬液愈稀，测得的pH愈高，尤以碱性土的稀释效应较大。
经试验，采用1:1的土水比，碱性土和酸性土均能得到较好的结果； 2) 蒸馏水中C02会使测得的土壤pH偏低，故应尽量除去，以避免其干扰； 3) 可微热加速土样中氢离子溶解；
4) 土壤浸出液本身带有颜色，必要时可在测定之前先过滤。
(四)
实验记录（表格）设计 1、烘干法测土壤含水量
25cm三个深度的土壤样品，以烘干法测定土壤含水量；
（2） 选取与植株不同距离（1m、2m、3m）的三个取样点，分别取表层、10cm、25cm
三个深度的土壤样品，利用广泛、精密pH试纸测其酸碱度，之后再用烘干
后的土壤测其酸碱度，比较两种方法；
（3） 分析所得实验数据，综合讨论植株对生态环境的影响。
(二) 实验场地和仪器设备
1.实验场地和环境条件
选取福建农林大学中华植物园江西园柑橘植株周围的土壤，柑橘周围土壤表层草本植物分布均匀，乔木少，取样较容易、对实验的干扰较小。
2.仪器设备
封口袋×9个、铲子×1个、150cm皮尺×1、100mL三角瓶×27个、电子天平×2、玻璃棒若干、广泛pH试纸（1—14）、精密碱性pH试纸（5.5—9.0）、标签纸若干、玻璃培养皿×27个、烘箱×1、干燥器、20cm直尺×1。
(三) 实验方法及步骤 1.烘干法测土壤含水量
（1）小型铝盒的烘干及称量：
1) 编号，将铝盒标记好实验号；
2) 取小型铝盒在恒温干燥箱中于105℃±2℃烘约2小时；
3) 用钳子将空铝盒移入干燥内冷却至室温（约20分钟）称重，精确至0.0001g，作
好记录。 （2）取土样。以植株根部为原点，在距离柑橘根部1m、2m、3m的圆周上取3个点3个深度共9个土样，分别称取土样约5g，精确至0.0001g，作好记录；
（3）土样装盒及烘干。将称好的土壤样，均匀地平铺装在铝盒内，铝盒盖倾斜放在铝盒上，置于已预热至105℃±2℃的恒温干燥箱中烘约6小时；
（4）土样盒称重。将烘干的土样盒取出，盖好，移入干燥器内冷至室温（约20分钟），立即称重，精确到0.0001g，作好记录； （5）结果计算：结果保留小数点后一位； （6）注意事项：
1) 保持干燥内的干燥剂整洁； 2) 试样必须烘6小时；
3) 严格控制恒温温度在105℃±2℃范围内。 2.pH试纸测定土壤酸碱度
（1）取土样。方法同烘干法测土壤含水量。
（2）溶解土样。以土：水的比例为1:1加蒸馏水溶解土样。
（3）先用广泛pH试纸测定，再使用精密pH试纸进一步测定所取土壤样品pH值。 （4）记录数据，绘制表格，分析讨论。
（5）注意事项：
1) 土水比的影响：一般土壤悬液愈稀，测得的pH愈高，尤以碱性土的稀释效应较大。
经试验，采用1:1的土水比，碱性土和酸性土均能得到较好的结果。 2) 蒸馏水中C02会使测得的土壤pH偏低，故应尽量除去，以避免其干扰。 3) 可微热加速土样中氢离子溶解。
4) 土壤浸出液本身带有颜色，必要时可在测定之前先过滤。
实验三：实验室模拟标志重捕法和去除取样法
调查种群数量
Ⅰ 实验方案
(一)
介绍：
种群密度是生物种群最基本的数量特征,标志重捕法是估算动物种群密度的常用方法,在野生动物保护、农林业害虫、害兽的监控与防治、渔业资源的评估、利用与保护上有重要应用。鉴于在现有条件下,对兽鸟鱼虫进行实际的标志重捕实验难以展开,在新课程教学实践中,我们反复研究了几种版本中标志重捕法的说明,设计并实施了如下标志重捕法的模拟实验,效果很好。 (二)
实验目的
1.了解模拟标志重捕法和去除取样法调查种群数量的基本原理 2.初步掌握去除取样法调查种群数量的技术 (三)
实验原理：
标志重捕法是指在一个比较明确的区域内,捕捉一定量的生物个体进行标记,然后放回原地,经过一个适当时期(标记个体与未标记个体重新充分混合均匀后),再进行重捕,根据重捕样本中标记者的比例,估计该区域内的某种群的总数。标志重捕法适用于哺乳类、鸟类、鱼类和部分昆虫种群密度的估计。 1.标志重捕法(林可指数法)：
在调查地段中，捕获一部分个体进行标志，然后放回，经一定时间后进行重捕。根据重捕中标志个体的比例，估计该地段中种群个体的总数。若将该地段种群个体总数记作N，其中标志数为M，重捕个体数为n，重捕中标志个体数为m，假定总数中标志个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同，则 N : M = n : m N = M n / m
若一次标志重捕可获得足够的个体数，则采用林可指数法；若一次标志重捕不能获得足够的个体数，利用林可指数法，种群数量的估计值往往不够准确，则可采用施夸贝尔法或乔利-西贝尔法。
• 林可指数法计算公式 • 估计值95%的置信区间为 • 注意事项：
（1） 标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志个体都有同样的被捕机
会。
（2） 调查期间，没有迁入或迁出。 （3） 调查期间，没有新的出生或死亡。 2.去除取样法：
在一个封闭的种群里，随着连续捕捉，种群数量逐渐减少，单位努力捕获量逐渐降低，同时，
逐次捕捉的累积数就逐渐增大。不难想象，当单位努力的捕获数为零时，捕获累积数就是种群数量的估计值。如果将单位努力下的逐次捕获数（作为Y轴）对捕获累积数（作为X轴）作图，利用统计学的直线回归法，可以得到一条回归线，将回归线延长至与X轴相交，交点处X轴的数据就是种群数量的估计值。
• 去除取样法的假定条件 （1） （2） (四)
参考文献：
[1] 许海云;单信洪，种群密度调查——标志重捕法的模拟实验 《生物学通报》2009年第06期 [2] 《生态学实验》讲义
每次捕捉时，每只动物受捕机会相等。 在调查期间，没有出生和死亡、迁入和迁出。
Ⅱ实验报告
(一)实验材料和方法
1. 实验材料： （1） 样方纸 （2） 干玉米 （3） 干山黧豆 （4） 记录笔 （5） 记录纸 2. 实验方法： （1）
林可指数法模拟实验 ：
1) 将样方纸内100个小方格编号：00~99。（由实验室提供）
2) 取玉米约500粒，随机散布在木盒内。散落在四周的玉米可重新散布。 3) 利用随机数字表确定抽取样方号（大约10~20个）。
4) 计数并移去已确定抽取样方中的个体，加入等数量的山黧豆，认真做好记录。 5) 将玉米和山黧豆混合，重复步骤2~4。
6) 根据林可指数法，计算种群总数的估计值和种群总数的95%置信区间。 （2）
去除取样法模拟实验：
1) 将样方纸内100个小方格编号：00~99。（实验室提供）
2) 取玉米约500粒，随机散布在木盒内。散落在四周的玉米可重新散布。 3) 利用随机数字表，确定抽取样方号（大约10~20个）。 4) 计数并移去已确定抽取样方中的个体，认真做好记录。 5) 将余下的玉米重新散布，重复步骤2~4。
6) 整理实验数据，绘出回归线图，求出模拟种群的数量估计值。
样方记录用的一套表格纸，方格绘图纸等。
(三) 实验方法
1. 样地的选择
样地是指符合研究目的要求的植物群落的典型地段。选择样地的基本原则是样地应具有“典型性”，具体地说，在生境条件、种类组成、群落结构和数量以及生长发育节律等均应与所研究的群落总体相一致，避免选择在两个类型的过渡地带。本实验选择本校后山向南坡地段作为观察研究对象，并将样地基本情况记录在表一。
2. 群落类型与样方大小的选择： （1）
在野外选择一个天然次生林群落，或草地群落，按样地的选择标准选择样地。可采用样方面积为10m×10m，并将10m×10m的样方划分为2m×2m的
4格网格的小样方。本实验采用对角线5点取样法：
（2）
乔木层数据的调查：首先目测出样方的总郁闭度，然后在每个2m×2m的小样方内识别乔木层树种及数目，统计每个树种的株数、测量胸径、树高以及目测每个树种的郁闭度、物候期和生活力。 （3） （4）
3. 数据处理： （1）
测定项目及统计方法
1) 高度（H）：它是指示植物生长状况的重要指标之一。用卷尺测量每种植物的自
然高度，测10株取平均值。
2) 盖度（C）：它是指植物地上部分垂直投影覆盖的面积。又称投影盖度，是反映
植物间数量关系的指标之一。用估测法测定每种植物的投影盖度（分种盖度），以百分数的形式表示。
3) 密度（D）：它是单位面积上的植株数。密度在植物群落学和种群生态学中是一
个非常重要的数量指标。测定时直接记数样方内的实际株数，（如果个体较小的植物数量太多不便记数，则可以进行估测）。
4) 频度（F）：它表示某一种植物种的个体在一定区域内的特定样方中出现的百分
灌木层数据的调查：在同样的2m×2m的小样方内识别灌木层中的物种数，目测每草本层数据的调查：在同样的2m×2m的小样方内识别草本层中的物种数，观察每
个灌木种类的盖度、平均高度及以及多度。
个植物物种的花序高、冠径、丛径、物候期、生活力等。
实验六：生态系统能流测定和分析
——植物热值的测定
Ⅰ 实验方案
(一) 实验目的和任务
1. 实验目的
（1） 用氧弹热量计测定白兰叶和福建山樱花的燃烧热
（2） 明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热和恒容燃烧热的差别 （3） 了解氧弹热量计中主要部分的作用，掌握氧弹热量计的实验技术 （4） 学会雷诺图解法校正温度改变值 2. 实验任务
（1） 用环境恒温式热量计测定萘的燃烧热
（2） 明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别 （3） 了解量热计中主要部分的作用,掌握氧弹式热量计的实验技术 （4） 学会雷诺图解法校正温度改变值
(二) 实验场地、设备 和试剂
1. 实验场地：生科楼
2. 实验设备：氧弹热量计 电子贝氏温度计 压片机 3. 实验试剂： 引燃专用铁丝 苯甲酸
(三)
实验方法
1. 实验步骤
Ⅱ实验报告
(一) 实验器材
氧弹热量计、电子贝氏温度计、压片机。
(二) 实验材料的采集和处理
1. 实验材料的采集：采集山樱花花瓣若干及白兰叶若干（足够实验使用）。 2. 实验材料的处理：将采集的山樱花花瓣和白兰叶经110℃杀青15min后，65℃烘干
24h后，磨碎。
(三) 实验原始记录图表
图1 苯甲酸燃烧的雷诺温度校正曲线
图2 山樱花样1燃烧的雷诺温度校正曲线
图3 山樱花样2燃烧的雷诺温度校正曲线
图
4 山樱花样3燃烧的雷诺温度校正曲线
图5 白兰叶样1燃烧的雷诺温度校正曲线
图
6 白兰叶样2燃烧的雷诺温度校正曲线
图7 白兰叶样3燃烧的雷诺温度校正曲线
实验七：生态瓶的制作及其模型分析
Ⅰ 实验方案
(一)
实验目的和任务 1、实验目的
设计一个生态瓶，掌握生态系统的组成成分及其对生态系统稳定性的影响。 2、实验任务
设计一个生态瓶，观察这一人工生态系统的稳定性，分析讨论。 (二)
实验场地、设备 和试剂 1. 实验场地：北2#724
2. 实验设备：带盖鱼缸、密封带。
3. 实验材料：罗非鱼、石斑鱼、皇冠草、台湾水韭、千屈菜、轮叶狐尾藻、蝌蚪、新
鲜淤泥、小石子、湖水
(三)
实验方法与注意事项 1. 实验方法
(五)生态瓶中生物的种间关系分析
在该生态系统中，水草在光照下能够进行光合作用，放出氧气，除了供他们自身利用之外，还可以供给其他生物呼吸。鱼和蝌蚪可以以水草或水中微生物为食，其排出物被微生物分解，并为水草提供养料。微生物、细菌、鱼和蝌蚪呼吸放出的CO2可供水草进行光合作用。水草与水草之间、鱼与鱼、鱼与蝌蚪之间相互竞争生存必需的成分。
(六)生态瓶中生物的食物链分析
(
七)生态瓶中能量流动模型分析