植物生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一 種群空間分布格局測(cè)定1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)各檢驗(yàn)方法的實(shí)際訓(xùn)練，使學(xué)生認(rèn)識(shí)群落中不同種群個(gè)體空間分布表現(xiàn)出的不同類(lèi)型（隨機(jī)分布、集聚分布、均勻分布），掌握檢驗(yàn)植物種群空間分布類(lèi)型的方法。 2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理 分布系數(shù)法（擴(kuò)散系數(shù)法）：根據(jù)Poisson分布具有方差與均值相等的性質(zhì)，統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)野外調(diào)查數(shù)據(jù)。分布系數(shù)Cx的統(tǒng)計(jì)量為： 式中： 均值 S2 方差 若Cx1，種群屬于均勻分布； Cx=1，屬于隨機(jī)分布）；Cx1屬于集群分布。采用 T 檢驗(yàn)來(lái)確定Cx的實(shí)測(cè)值與理論值差異的顯著程度。 查表比較，若tn-1,0.05 則認(rèn)為Cx對(duì)1的偏離具有顯著性。差異不顯著時(shí)，可認(rèn)為符合泊松分布（隨機(jī)分布）。 3. 實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料 皮尺、樣方框、鉛筆、野外記錄表格、計(jì)算器。 4. 實(shí)驗(yàn)步驟 1. 選擇所需研究的植物群落，根據(jù)最小面積法確定樣地面積，一般草本植物可用10m10m，在所選樣地再劃分樣方，草本可用1m1m。2. 計(jì)數(shù)：將每一樣方中待測(cè)植物的株數(shù)，記錄在野外記錄表格中，整理調(diào)查數(shù)據(jù)，并計(jì)算有關(guān)統(tǒng)計(jì)特征數(shù)。 3. 計(jì)算Cx值。 4. 說(shuō)明 T 檢驗(yàn)的結(jié)果，指出所測(cè)定種群的分布類(lèi)型。 表1-1 樣方植物統(tǒng)計(jì)表種1種2種3種4種5種6種7小計(jì)12345678910111213141516171819202122232425實(shí)驗(yàn)二 群落基本特征分析1. 目的要求掌握群落數(shù)量特征和基本特征的測(cè)定方法，加深對(duì)群落基本特征的了解，熟悉分析群落空間、時(shí)間結(jié)構(gòu)的方法，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的整理達(dá)到識(shí)別群落的目的。群落基本特征分析植被數(shù)量特征測(cè)量，種的多度、蓋度、密度、高度、重要值等種類(lèi)組成樣地選擇群落空間結(jié)構(gòu)(成層現(xiàn)象)，時(shí)間結(jié)構(gòu)(季相)確定優(yōu)勢(shì)種、建群種、伴生種、偶見(jiàn)種等 圖2-1 群落特征分析的步驟2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）樣地選擇與實(shí)地調(diào)查；（2）群落數(shù)量特征分析。3主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備樣方框、測(cè)繩(或皮卷尺)、鋼卷尺、方格紙、計(jì)算器、鉛筆、橡皮、細(xì)鐵針、記錄表格、野外調(diào)查表格、剪刀、塑料、信封、標(biāo)簽、鐵鍬、鏟刀、白布口袋、多種孔徑的土壤篩、鑷子、坡度儀或水平儀、電子天平、電熱烘干箱、計(jì)算器。4. 方法與步驟4.1樣地調(diào)查（1）樣地代表群落最小面積，樣地應(yīng)選擇群落的典型地段，盡量排除人為影響，使其充分反映群落真實(shí)情況，代表群落的完整特征。 （2）草本群落樣地面積應(yīng)為100m2300m2，灌叢樣地面積一般為300 m2500m2，森林樣地面積則更大。樣地輪廓以正方形、長(zhǎng)方形為主。 （4）樣地內(nèi)隨機(jī)設(shè)置35個(gè)樣方，草本群落的樣方通常為1m2，隨機(jī)取樣是在群落中隨機(jī)確定每一個(gè)樣方。可在群落中系統(tǒng)地設(shè)置一些點(diǎn)，編上1，2，3，100等數(shù)字，然后隨機(jī)抽取其中的數(shù)字，以確定樣方位置。 表2-1 群落樣地調(diào)查表樣方號(hào) 樣地面積 海拔高度 群落類(lèi)型 群落名稱(chēng) 地理位置 省 市 縣 鎮(zhèn)（村）；經(jīng)度： 緯度： 地形： 坡向 坡度 母巖與地質(zhì) 土壤名稱(chēng)和性質(zhì)（基巖、土層厚度、質(zhì)地、A層厚度、顏色、pH反應(yīng)） 群落特點(diǎn)（外貌、動(dòng)態(tài)、結(jié)構(gòu)等） 周?chē)h(huán)境及群落小環(huán)境狀況 4.2草地群落數(shù)量特征的測(cè)量種類(lèi)組成：仔細(xì)編制群落植物名錄，應(yīng)列入群落中所有種，植物種名按生活型排列。群落空間與時(shí)間結(jié)構(gòu)分析 a. 群落層片分析：群落層片就是群落生活型組成，計(jì)算各類(lèi)生活型的百分率。b. 群落垂直結(jié)構(gòu)：按喬、灌、草、地衣繪制群落垂直結(jié)構(gòu)圖。 c. 群落水平結(jié)構(gòu)：群落內(nèi)部形成一些小群聚，小群聚的分析有助于全面了解群落總體特征。4.3 數(shù)據(jù)整理多度：種群在群落中相對(duì)豐富程度，用+，+，+， 表示。蓋度：草地群落蓋度利用針刺法測(cè)定。密度：每種植物個(gè)體數(shù)目/樣地面積。相對(duì)多度：指種群在群落中的豐富程度。 高度：指植物的自然高度和絕對(duì)高度。頻度：指一個(gè)種在所作的全部樣方中出現(xiàn)的頻率。頻度=該種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)/樣方總數(shù)。重要值：綜合考慮相對(duì)蓋度、多度、頻度等兩至三個(gè)指標(biāo)。物候期：物候期劃分五個(gè)物候期，如營(yíng)養(yǎng)期、花蕾期、開(kāi)花期、結(jié)實(shí)期、休眠期。上述指標(biāo)可整理成群落表2-2，從中可清楚看出群落中各種群在群落中的優(yōu)勢(shì)度大小。表2-2 草地群落樣方測(cè)定記錄表調(diào)查者： 日期： 樣地號(hào)： 樣地面積： 植物名多度蓋度密度物候高度（cm）生活型頻度備注葉層生殖層實(shí)驗(yàn)三 群落物種多樣性分析1. 目的要求 掌握群落物種多樣性野外調(diào)查取樣和計(jì)算的基本方法，分析物種多樣性的生態(tài)學(xué)意義及與群落結(jié)構(gòu)和功能等方面的關(guān)系。2. 主要儀器設(shè)備 皮尺、卷尺、計(jì)算機(jī)、GPS，野外記錄表 。3. 方法與步驟 3.1取樣 按照實(shí)驗(yàn)二的樣地取樣法，所需數(shù)據(jù)為樣地物種數(shù)、每個(gè)種的個(gè)體數(shù)等數(shù)據(jù)。3.2. 計(jì)算（1）Simpson指數(shù)式中，Pi為物種i的個(gè)體數(shù)占群落總個(gè)體數(shù)的比例，Pi也可視為物種i在群落中的分蓋度。（2）Shannon-Wiener指數(shù) 式中，各符號(hào)含義與上式相同。實(shí)驗(yàn)四 草本植物群落生物量測(cè)定1. 目的要求通過(guò)測(cè)定植物第一性生產(chǎn)力，了解群落不同植物種的生長(zhǎng)特點(diǎn)，生產(chǎn)力大小，分析群落第一性生產(chǎn)力，可以揭示不同植物在群落中的作用。2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）樣地確定；（2）群落生物量的測(cè)定與分析。3主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備鐵鏟、鋤頭、標(biāo)本夾、記錄本、剪刀、海拔儀、光度計(jì)、望遠(yuǎn)鏡、GPS、羅盤(pán)儀、坡度計(jì)、烘干箱、天平、測(cè)高儀、電刨、鋸刀、放大鏡。4. 方法與步驟（1）確定樣方根據(jù)群落情況決定樣方大小及數(shù)目。在樣方四角豎立標(biāo)桿，用線繩圍成樣方，齊地面剪下植物，分種裝袋，以防水分損失。同時(shí)收集樣方內(nèi)地面植物枯落物。（2）樣品分類(lèi)、測(cè)重和干燥剪割完成后，把各樣品按植物種的葉(光合系統(tǒng))、莖、花、果(非光合系統(tǒng))分開(kāi)，測(cè)定鮮重。然后用感量為0.1g天平取各