生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)2016

1、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握植物群落結(jié)構(gòu)觀察的基本方法。掌握植物群落結(jié)構(gòu)觀察的基本方法。 學(xué)會(huì)根據(jù)取樣調(diào)查數(shù)據(jù)分析植物群落結(jié)學(xué)會(huì)根據(jù)取樣調(diào)查數(shù)據(jù)分析植物群落結(jié)構(gòu)特征構(gòu)特征 了解人工植被群落（人工草地和人工林了解人工植被群落（人工草地和人工林地）的布局、管理及其作用。地）的布局、管理及其作用。實(shí)驗(yàn)一 植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查二、實(shí)驗(yàn)方法和對(duì)象二、實(shí)驗(yàn)方法和對(duì)象 調(diào)查對(duì)象：在當(dāng)?shù)赜写硇缘闹参锶郝溟_調(diào)查對(duì)象：在當(dāng)?shù)赜写硇缘闹参锶郝溟_展調(diào)查。展調(diào)查。 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：記錄本、鉛筆、尺子、測(cè)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：記錄本、鉛筆、尺子、測(cè)繩、計(jì)算器、鋼卷尺等。繩、計(jì)算器、鋼卷尺等。

2、實(shí)驗(yàn)一 植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查三、調(diào)查地點(diǎn)、調(diào)查人員和方法三、調(diào)查地點(diǎn)、調(diào)查人員和方法 調(diào)查地點(diǎn)：調(diào)查地點(diǎn)： 調(diào)查人員：調(diào)查人員： 調(diào)查方法：調(diào)查方法：58個(gè)學(xué)生為個(gè)學(xué)生為1組，在已知的群組，在已知的群落類型內(nèi)隨機(jī)觀察和取樣，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)落類型內(nèi)隨機(jī)觀察和取樣，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析和分析 實(shí)驗(yàn)一 植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容地點(diǎn)：地點(diǎn)：（一）（一） 垂直結(jié)構(gòu)觀察：垂直結(jié)構(gòu)觀察： 按植物的生長型，通?？梢詣澐譃閱棠緦印粗参锏纳L型，通?？梢詣澐譃閱棠緦?、灌木層、草本層和地被層等灌木層、草本層和地被層等4個(gè)基本結(jié)構(gòu)層次；有個(gè)基本結(jié)構(gòu)層次；有的稱為層間植物；草本群落的成層現(xiàn)象也很明顯的稱為層間

3、植物；草本群落的成層現(xiàn)象也很明顯一般分為高草層、中草層和矮草層，有時(shí)也可劃一般分為高草層、中草層和矮草層，有時(shí)也可劃分出地被層來分出地被層來 選擇某一典型或者群落的某一典型地段，仔選擇某一典型或者群落的某一典型地段，仔細(xì)觀察，區(qū)分出喬木層、灌木層、草本層和地被細(xì)觀察，區(qū)分出喬木層、灌木層、草本層和地被層，以及可能存在的層間植物。記錄各層的高度，層，以及可能存在的層間植物。記錄各層的高度，識(shí)別組成各層的主要植物種類的名稱及其生活型識(shí)別組成各層的主要植物種類的名稱及其生活型等。按下表填寫有關(guān)信息：等。按下表填寫有關(guān)信息：觀測(cè)單位： 觀測(cè)人： 觀測(cè)日期：群落所在地名： ；地理位置： ；海拔高度（m）

4、： 層次層高度（m）主要種類數(shù)量第一層：第二層： 第三層：平均： 2. 各層優(yōu)勢(shì)種群的確定各層優(yōu)勢(shì)種群的確定 優(yōu)勢(shì)種是指在群落中個(gè)體數(shù)量多、蓋度大，生活力強(qiáng)、決定著群落結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境主要特征，從而也決定著群落組成的那些植物種類。在實(shí)踐中有兩種判定法： （1）目測(cè)法：）目測(cè)法：有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)者對(duì)于某些群落，往往一眼就可看出哪些種類是優(yōu)勢(shì)種。首先，首先，優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體數(shù)量很多，往往超出其他植物種的個(gè)體數(shù)量；其次，其次，它們所覆蓋的面積（蓋度）很大，常超過群落覆蓋總面積的50%以上；再次，再次，其生活力很強(qiáng)。一般都生長旺盛、繁殖力強(qiáng)。在我國，群系的名稱往往是根據(jù)優(yōu)勢(shì)種命名的，所以一個(gè)特定群落的名稱，其優(yōu)勢(shì)

5、種就是群落名稱所包含的植物種名。 但有時(shí)，特別是在水熱條件優(yōu)越的南方，優(yōu)勢(shì)種群往往不止一個(gè)，對(duì)于這些群落，僅靠目測(cè)一時(shí)間還難判定出究竟哪些物種是優(yōu)勢(shì)種。對(duì)于這些群落，則需根據(jù)下面的定量測(cè)定法進(jìn)行判定了。 （2）定量測(cè)定法：）定量測(cè)定法：按照群落調(diào)查基本方法進(jìn)行取樣調(diào)查，在調(diào)查的基礎(chǔ)上根據(jù)記錄表的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種類的數(shù)量特征計(jì)算。計(jì)算公式如下： A：密度（D）=某樣方內(nèi)某種植物的個(gè)體數(shù)/樣方面積 B：相對(duì)密度（RD）=（某種植物的個(gè)體數(shù)/全部植物的個(gè)體數(shù)）100 C：頻度（F）=某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)/全部樣方數(shù) D：相對(duì)頻度（RF）=（某種植物的頻度/全部植物種的總頻度）100根據(jù)匯總結(jié)果，在群

6、落中各項(xiàng)指標(biāo)最大的植物根據(jù)匯總結(jié)果，在群落中各項(xiàng)指標(biāo)最大的植物種就是該群落的優(yōu)勢(shì)種。種就是該群落的優(yōu)勢(shì)種。樣點(diǎn)植物群落樣方計(jì)算匯總表樣點(diǎn)植物群落樣方計(jì)算匯總表植物名稱密度相對(duì)密度頻度相對(duì)頻度 （二）植物群落的水平結(jié)構(gòu)觀察（二）植物群落的水平結(jié)構(gòu)觀察 植物群落在水平方向上種類組成和層片組成的不一致性，致使一些種類分散生長，而另外一些種類又聚集在一起，因此就形成了各式各樣的小群因此就形成了各式各樣的小群落。小群落的出現(xiàn)主要是與生態(tài)因子的不均勻性，落。小群落的出現(xiàn)主要是與生態(tài)因子的不均勻性，如小地形和微地形的變化，群落內(nèi)部環(huán)境的不一如小地形和微地形的變化，群落內(nèi)部環(huán)境的不一致，植物本身的生態(tài)生物學(xué)特

7、性，動(dòng)物活動(dòng)以及致，植物本身的生態(tài)生物學(xué)特性，動(dòng)物活動(dòng)以及人類活動(dòng)的影響等密切相關(guān)的。人類活動(dòng)的影響等密切相關(guān)的。群落內(nèi)小群落的配置狀況或水平格局，就是群落的水平結(jié)構(gòu)。由于各小群落總是交錯(cuò)鑲嵌出現(xiàn)的，因此這種結(jié)構(gòu)又被稱為鑲嵌結(jié)構(gòu)。 觀察和研究群落的水平結(jié)構(gòu)，通常要知道觀察和研究群落的水平結(jié)構(gòu)，通常要知道各個(gè)種的具體分布位置，還可以看出各個(gè)各個(gè)種的具體分布位置，還可以看出各個(gè)種之間的關(guān)系。如結(jié)合生境因子的分布還種之間的關(guān)系。如結(jié)合生境因子的分布還可獲得種的生態(tài)習(xí)性知識(shí)。如果觀察和研可獲得種的生態(tài)習(xí)性知識(shí)。如果觀察和研究對(duì)象是一個(gè)多層的群落，它的水平結(jié)構(gòu)究對(duì)象是一個(gè)多層的群落，它的水平結(jié)構(gòu)可用各層

8、植冠投射分別表示在一張圖上?？捎酶鲗又补谕渡浞謩e表示在一張圖上。對(duì)于單個(gè)植物種在樣方內(nèi)的分布也可以制對(duì)于單個(gè)植物種在樣方內(nèi)的分布也可以制成圖解，通常稱之為種群分布圖解。成圖解，通常稱之為種群分布圖解。 由于森林群落空間占用很大，不易操作，由于森林群落空間占用很大，不易操作，因此學(xué)習(xí)觀察植物群落水平結(jié)構(gòu)的方法時(shí)，因此學(xué)習(xí)觀察植物群落水平結(jié)構(gòu)的方法時(shí)，常選用灌叢群落或者草本群落來進(jìn)行。例常選用灌叢群落或者草本群落來進(jìn)行。例如，在觀察草本群落時(shí)，一般是先在圈定如，在觀察草本群落時(shí)，一般是先在圈定好的調(diào)查樣方（地）數(shù)量指標(biāo)。好的調(diào)查樣方（地）數(shù)量指標(biāo)。 （三）植物群落結(jié)構(gòu)分析（三）植物群落結(jié)構(gòu)分析1.

9、 植物群落結(jié)構(gòu)描述植物群落結(jié)構(gòu)描述描述植物群落結(jié)構(gòu)（此處主要指空間結(jié)構(gòu)）的基本內(nèi)容包括：（1）成層現(xiàn)象的明顯程度，各層次（及亞層）的主要種類組成，各層的高度（最高、最低、平均）、蓋度，層外植物情況等。（2）優(yōu)勢(shì)種群的數(shù)量特征情況，包括密度、多度、相對(duì)密度以及相對(duì)多度等指標(biāo)。（3）水平分布中主要小群落及其分布。2. 植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子分析植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子分析 重點(diǎn)分析植物群落群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、種類組成多樣性等與當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)（主要是水熱條件）、土壤結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、以及人類活動(dòng)等因素之間的相互關(guān)系。 在人工群落中認(rèn)為因素的影響 （四）小節(jié)（四）小節(jié) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)，詳細(xì)描述所觀察植物群落的垂直

10、結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)特征。 舉例說明影響植物群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因素，以及這些環(huán)境因素與群落結(jié)構(gòu)之間的復(fù)雜關(guān)系。 通過實(shí)驗(yàn)?zāi)銓W(xué)到了哪些關(guān)于植被群落的知通過實(shí)驗(yàn)?zāi)銓W(xué)到了哪些關(guān)于植被群落的知識(shí)？識(shí)？ 你認(rèn)為如何更能有效的改進(jìn)群落結(jié)構(gòu)？你認(rèn)為如何更能有效的改進(jìn)群落結(jié)構(gòu)？ 對(duì)于人工群落應(yīng)該如何進(jìn)行合理的管理？對(duì)于人工群落應(yīng)該如何進(jìn)行合理的管理？實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 人工環(huán)境調(diào)控人工環(huán)境調(diào)控 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉁厥以耘嘣O(shè)施及其環(huán)境控制了解溫室栽培設(shè)施及其環(huán)境控制掌握人工調(diào)控環(huán)境的原理和措施掌握人工調(diào)控環(huán)境的原理和措施 調(diào)查對(duì)象：調(diào)查對(duì)象：花卉溫室花卉溫室 調(diào)查手段：調(diào)查手段：實(shí)地考察和查閱資料相實(shí)地考察和查閱資料相結(jié)

11、合。結(jié)合。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 人工環(huán)境調(diào)控人工環(huán)境調(diào)控調(diào)查內(nèi)容：調(diào)查內(nèi)容： 溫室大棚常見花卉主要有哪些種類？溫室大棚常見花卉主要有哪些種類？它們的生長特性是什么？它們的生長特性是什么？ 花卉溫室的設(shè)施：建筑結(jié)構(gòu)；覆蓋花卉溫室的設(shè)施：建筑結(jié)構(gòu)；覆蓋材料等。材料等。實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 人工環(huán)境調(diào)控人工環(huán)境調(diào)控 溫室環(huán)境控制溫室環(huán)境控制溫度：加溫；降溫措施等溫度：加溫；降溫措施等光照：遮光和增加光照措施光照：遮光和增加光照措施濕度：與外界通風(fēng)等濕度：與外界通風(fēng)等空氣：調(diào)控空氣：調(diào)控溫室環(huán)境的自動(dòng)控制系統(tǒng)溫室環(huán)境的自動(dòng)控制系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 人工環(huán)境調(diào)控人工環(huán)境調(diào)控 小結(jié)小結(jié): : 人工環(huán)境控制的主要措施有那些？

12、它人工環(huán)境控制的主要措施有那些？它們的原理是什么？們的原理是什么？ 人工環(huán)境控制需要注意甚么問題？人工環(huán)境控制需要注意甚么問題？實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求 (1)深入了解我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)；(2)掌握生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的設(shè)計(jì)思路與方法.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)性質(zhì): :設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: : 調(diào)查分析家鄉(xiāng)所在地的自然資源和調(diào)查分析家鄉(xiāng)所在地的自然資源和社會(huì)資源狀況。社會(huì)資源狀況。 提出、設(shè)計(jì)兩套適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的提出、設(shè)計(jì)兩套適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生

13、態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì) 家鄉(xiāng)所在地：家鄉(xiāng)所在地：（一）家鄉(xiāng)所在地的總體概況：（一）家鄉(xiāng)所在地的總體概況： 地理位置：地理位置：地形地貌：地勢(shì)、地表概況、土壤類型等地形地貌：地勢(shì)、地表概況、土壤類型等氣候特征：平均溫度、最低最高溫度，氣候氣候特征：平均溫度、最低最高溫度，氣候類型、降雨特點(diǎn)和分布，季風(fēng)情況類型、降雨特點(diǎn)和分布，季風(fēng)情況實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)水文特征：河流情況，水質(zhì)情況、水資源概水文特征：河流情況，水質(zhì)情況、水資源概況、地下水和地表水資源等、海岸線等況、地下水和地表水資源等、海岸線等土壤和植被：土壤類型，面積比例，土壤養(yǎng)土壤和植被：土壤類型，面積比例，土壤養(yǎng)分狀況等

14、分狀況等自然資源情況：耕地面積，主要農(nóng)業(yè)類型，自然資源情況：耕地面積，主要農(nóng)業(yè)類型，生物資源、礦藏資源以及風(fēng)能生物資源、礦藏資源以及風(fēng)能/太陽能等資太陽能等資源源 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)（二）社會(huì)資源概況（二）社會(huì)資源概況 人口：人口： 經(jīng)濟(jì)概況：收入和經(jīng)濟(jì)來源等經(jīng)濟(jì)概況：收入和經(jīng)濟(jì)來源等 交通概況：包括鐵路交通概況：包括鐵路/公路公路/航空航空/水運(yùn)水運(yùn)/公交等公交等 貿(mào)易旅游：與那些地區(qū)和國家進(jìn)行貿(mào)貿(mào)易旅游：與那些地區(qū)和國家進(jìn)行貿(mào)易，旅游業(yè)主要有哪些易，旅游業(yè)主要有哪些實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況：糧食總產(chǎn)和單產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況：糧食總

15、產(chǎn)和單產(chǎn)，主要作物，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)類型等主要作物，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)類型等 工業(yè)生產(chǎn)概況：生產(chǎn)總值，主要工工業(yè)生產(chǎn)概況：生產(chǎn)總值，主要工業(yè)和企業(yè)等業(yè)和企業(yè)等 教育情況：學(xué)生數(shù)教育情況：學(xué)生數(shù)/學(xué)校數(shù)量等學(xué)校數(shù)量等實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)（三）農(nóng)業(yè)生態(tài)模式設(shè)計(jì)（三）農(nóng)業(yè)生態(tài)模式設(shè)計(jì) 農(nóng)業(yè)生態(tài)模式結(jié)構(gòu)圖農(nóng)業(yè)生態(tài)模式結(jié)構(gòu)圖 模式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和特色模式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和特色試驗(yàn)四 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力的測(cè)算 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)組成成分的認(rèn)識(shí)，理解加深不同生態(tài)因子與作物生產(chǎn)力間的相關(guān)關(guān)系 2.學(xué)會(huì)運(yùn)用分步計(jì)算的方法測(cè)算不同地區(qū)作物生產(chǎn)潛力的方法，為區(qū)域性作物布局方案的制定提供理論依據(jù)。

16、 作物生產(chǎn)力：?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位土地面積上積累的干物質(zhì)的量（g/m2.d）。 計(jì)算方法1光合生產(chǎn)力的計(jì)算Yp = 0.00373*Q 其中，0.00373為太陽輻射能轉(zhuǎn)化效率，Q為某地區(qū)某一時(shí)間段內(nèi)多年平均太陽輻射量（106J/ m2.d） 2光溫生產(chǎn)力 Y（t ）= Yp*f(t) 其中，f(t)為熱量限制因子：f(t)1-ABS(P(t) P(o) )/P(o) P(t)為某作物在某一生育時(shí)期的實(shí)際溫度，P(o)為作物在此期所需的最適溫度 3光溫水生產(chǎn)力 （1Y(w)/Y(t)）= Ky(1-ETa/ETm) 式中，Ky為植物對(duì)水分的反應(yīng)系數(shù)， ETa為實(shí)際供水量（降水、灌溉水、土壤水），ET

17、m為最大蒸發(fā)蒸騰量，ETm KcETo，ETo=0.1T, T為作物生育期內(nèi)10的積溫。 4常見作物生產(chǎn)潛力估測(cè)的相關(guān)指標(biāo) 表一 幾種作物生長的最適溫度 水稻 小麥 玉米 大豆 油菜 最低 15 24 1012 15 36 最適 2030 1522 2226 2030 1020 最高 38 3035 3235 35 25 小麥 玉米 大豆 花生 Ky 1.1 1.25 0.85 0.7 Kc 0.80.9 0.80.95 0.750.9 0.750.8 表二 常見作物的產(chǎn)量反應(yīng)系數(shù)（Ky）和作物系數(shù)(Kc) 作物生產(chǎn)力的估算 已知某地區(qū)多年平均太陽輻射量、溫度和降水量，試測(cè)算該地區(qū)主要作物的光合生產(chǎn)力、光溫生產(chǎn)力和光溫水生產(chǎn)力。輻射輻射降雨降雨溫度溫度1上70.132.2-5.205中83.833-2.09下99.420-0.5652上76.751.10.7中1074.2-2.14下112.6318.65.193上129.651.11.71中146.3329.45.18下149.81.28.144上194.550.89.85中143.680.99.785下214.8114.912.0955上235.873.220.225中219.7336.417.945下189.3512.919.86上240.9020.435中172.8473.722.455下205.1