海洋生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案

1、海洋生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案一、 分 組組別組 長(zhǎng)組員第一組第二組第三組第四組第五組第六組二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)置科目實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)課時(shí)海洋生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)一人工海水鹽和人工海水的配制2實(shí)驗(yàn)二葉綠素法測(cè)定海洋第一性生產(chǎn)力2實(shí)驗(yàn)三溫度對(duì)海洋動(dòng)物呼吸速率影響2實(shí)驗(yàn)四鹽度對(duì)海洋動(dòng)物存活率的影響4實(shí)驗(yàn)五潮間帶環(huán)境特征及生態(tài)學(xué)調(diào)查4實(shí)驗(yàn)六紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境特征及生態(tài)學(xué)調(diào)查4合計(jì)618海洋生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)一 人工海水鹽的配制（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁：了解海水的組成及配置原則；B：了解海洋中元素的多樣性及各種元素的含量差異；（2）實(shí)驗(yàn)原理天然海水中的化學(xué)成分較多，主要有氯化鈉、氯化鉀、硫酸鎂和鐵、鋰、碘、鋁、溴、鍶的鹽等數(shù)十種，將這

2、些化學(xué)物質(zhì)按照一定比例，充分混合在一起，就可以制成使用方便的人工海水鹽。使用時(shí)，只要將人工海水鹽按照一定比例與水兌合，就可以配成與天然海水接近的人工海水?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的人工海水鹽，其中的氯化鈉、硫酸鎂、氯化鉀是按照3:2:1的比例進(jìn)行混合，占人工海水鹽成分的90%，此外的10%是由20中微量元素組成。國(guó)外產(chǎn)的人工海水鹽的成分由40種微量元素組成。人工海水鹽的成分越齊全，比例越合理，配置成的人工海水越接近于天然海水，人工海水的質(zhì)量也越好。海水觀賞性魚(yú)類(lèi)生活在這樣的人工海水中，適應(yīng)性的強(qiáng)弱與人工海水與天然海水的接近程度相關(guān)。人工海水配置好壞的關(guān)鍵，首先是選擇質(zhì)量好的人工海水鹽。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的人工

3、海水鹽品種較多，既有國(guó)內(nèi)的、也有國(guó)外的，可以根據(jù)準(zhǔn)備飼養(yǎng)的海水魚(yú)類(lèi)的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。人工海水的配置水源是自來(lái)水，將自來(lái)水晾曬一周或通過(guò)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾。人工海水鹽的兌摻數(shù)量，是按照海水的鹽度來(lái)決定的。天然海水的鹽度為3.4%-3.5%，人工海水的鹽度一般控制在3.0-3.3%。人工海水的鹽度略低，可以減輕海水魚(yú)類(lèi)體表的滲透壓，消除海水魚(yú)的緊張情緒。人工海水鹽度為3.0%，即1000g（1L）水中加入30g鹽類(lèi)物質(zhì)。海水比重一般為1.022-1.023。人工海水在配置過(guò)程中不得采用金屬器皿，主要使用器皿為玻璃、塑料或非金屬器皿。人工海水必須在使用前24-48小時(shí)調(diào)配好。（3）主要儀器1L燒杯（1個(gè)

4、），玻璃棒（1根），分析天平（萬(wàn)分之一1臺(tái)，可共用），天平（百分之一1臺(tái)，可共用）。（4）操作步驟A：人工海水鹽的配置（1L量） 將以上物質(zhì)精確稱(chēng)量后，充分混合后，放于干燥器中備用。B：人工海水的配置將上述配置的人工海水鹽溶于1L水中，充分溶解混勻。（5）實(shí)驗(yàn)任務(wù)每小組配置人工海水鹽1份。（6）思考題A：所配置的人工海水鹽度、氯度和堿度各為多少？B：為什么所用自來(lái)水需要晾曬？C：為什么不能直接使用金屬器皿配置人工海水？實(shí)驗(yàn)二葉綠素法測(cè)定海洋第一性生產(chǎn)力（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁：掌握水生生態(tài)系統(tǒng)葉綠素含量的測(cè)定方法；B：掌握水生生態(tài)系統(tǒng)第一性生產(chǎn)力的一種測(cè)定方法.。（2） 實(shí)驗(yàn)原理浮游植物是海洋和湖泊

5、食物鏈的始端，是水生生態(tài)系統(tǒng)第一性生產(chǎn)力的指標(biāo)。而浮游植物是通過(guò)葉綠素a進(jìn)行光合作用的，通常水體中葉綠素a濃度越高，其第一性生產(chǎn)力的能力也越大。葉綠素a濃度和水域第一性生產(chǎn)力之間有定量的相關(guān)關(guān)系，一般用同化系數(shù)來(lái)表征，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通常引用其經(jīng)驗(yàn)值3.7mgC/(mg Chla h)，即每mg葉綠素a每小時(shí)能夠固定C 3.7mg。因此，只要準(zhǔn)確測(cè)定水域中葉綠素a的含量，就能通過(guò)同化系數(shù)求的其第一性生產(chǎn)力。（3） 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備過(guò)濾設(shè)備及濾紙、丙酮、分光光度計(jì)、研缽、分光光度計(jì)、其他常規(guī)玻璃儀器（4） 實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)處理A：取水100ml，過(guò)濾；B：將濾紙上的綠色物質(zhì)小心完全轉(zhuǎn)移至研缽中；C：加入2

6、ml丙酮后，研磨；D：將研磨后的溶液小心轉(zhuǎn)移至刻度試管中，用丙酮定容至10ml；E：分別測(cè)定葉綠素丙酮溶液在750、664、647、630nm處的吸光值A(chǔ)；應(yīng)用下式計(jì)算水樣葉綠素a濃度：Chla=11.85(A664-A750)-15.4(A647-A750)-0.8(A630-A750)V/V單位：Chla葉綠素含量，mg/m3；V丙酮溶液定容量，ml；V取過(guò)濾水量，L。F：水生生態(tài)系統(tǒng)第一性生產(chǎn)力計(jì)算：W=R*ChlaW：水域第一性生產(chǎn)力，單位mgC/m3 hR：同化系數(shù)，3.7mgC/(mg Chla h)（5）思考題A：一般來(lái)講，我們應(yīng)用此法測(cè)定的葉綠素濃度是偏大還是偏??？為什么？B：

7、簡(jiǎn)要說(shuō)明分別在750、664、647、630nm處測(cè)定的意義。實(shí)驗(yàn)三溫度對(duì)海洋動(dòng)物呼吸速率影響（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁：測(cè)定海洋生物在適溫范圍內(nèi)的呼吸速率，分析與溫度的相關(guān)關(guān)系。B：復(fù)習(xí)應(yīng)用碘量法測(cè)定水中溶解氧含量。（2）實(shí)驗(yàn)原理海洋動(dòng)物的新陳代謝速率直接收溫度的影響，在適宜的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)溫度升高時(shí)，新陳代謝速率隨之加快，呼吸率（耗氧率）也相應(yīng)增加。溫度與生物代謝速率的關(guān)系可用公式Q10=R2/R110/(T2-T1)描述。式中Q10表示溫度每升高10攝氏度時(shí)代謝速率的變化，R1和R2分別表示溫度T1、T2時(shí)的單位體重耗氧速率。（3）實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備溫度控制設(shè)施，其他同碘量法測(cè)定水中溶解氧；動(dòng)物為活的

8、蝦。（4）實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)處理A：4只1L容量瓶按下表放置：溫度0時(shí)2h后15攝氏度溶氧？溶氧？室溫溶氧？溶氧？即在夜前分別取4只1L容量瓶，灌滿(mǎn)水，不封口，2只放在室溫下，另外2只放在15攝氏度的恒溫培養(yǎng)箱中。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，分別取室溫下和15攝氏度下容量瓶各1只，測(cè)定其溶氧濃度。另外2只容量瓶，各放入蝦2只后，立即將瓶封住，并再次放置在相應(yīng)環(huán)境中，2h后，測(cè)定溶氧含量，并測(cè)定蝦的體重。B：根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算蝦的Q10。（5）思考題A：如果將低溫改為20攝氏度，是否會(huì)影響Q10的值？改為5攝氏度呢？B：不同瓶中放入的3只蝦有什么要求？實(shí)驗(yàn)四鹽度對(duì)海洋動(dòng)物存活率的影響（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁：以不同鹽度梯度的

9、變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，了解海洋動(dòng)物對(duì)鹽度的適應(yīng)能力；B：掌握判斷海洋動(dòng)物是廣鹽動(dòng)物還是狹鹽動(dòng)物的簡(jiǎn)單方法。（二）實(shí)驗(yàn)原理鹽度是海水總含鹽量的度量單位，海水鹽度最低可小于0.5（河口），最好可超過(guò)40（紅海）。受滲透壓調(diào)節(jié)能力的限制，海洋生物對(duì)海水鹽度的變化有一定的適應(yīng)能力，根據(jù)適應(yīng)范圍的大小，可分為狹鹽性生物和廣鹽性生物。狹鹽性生物對(duì)鹽度變化較為敏感，只能生活在鹽度穩(wěn)定的環(huán)境中；廣鹽性生物對(duì)海水鹽度變化有很大的適應(yīng)性，能忍受海水鹽度的劇烈變化，不同種類(lèi)海洋生物對(duì)鹽度變化適應(yīng)能力的差異由遺傳所決定，不同種類(lèi)，同一種類(lèi)不同發(fā)育階段的雌雄個(gè)體適應(yīng)能力也不相同。另外，水溫、溶氧等因素是否處于最適宜范圍也影響海

10、洋生物對(duì)鹽度變化的適應(yīng)能力。（3）實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備海水、活蝦、適于10只蝦同時(shí)生存的容器5只。（4）實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)處理A：將甲乙丙丁4只容器內(nèi)分別乘裝下列水源：甲海水（鹽度35%）乙2份海水+1份清水配制的混合水（鹽度約23%）丙1份海水+2份清水配制的混合稅（鹽度約12）丁清水B：活蝦10只，分別放置在上述水源中；C：24小時(shí)后，清點(diǎn)各容器內(nèi)蝦的存活情況；計(jì)算各容器內(nèi)蝦的死亡率，確定其耐受極限（死亡率=50%時(shí)的鹽度）。（5）思考題A：根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論，推斷實(shí)驗(yàn)過(guò)程所使用的蝦屬于狹鹽動(dòng)物還是廣鹽動(dòng)物，說(shuō)明依據(jù)。B：若想更精確測(cè)定蝦的耐受極限，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行如何改正？實(shí)驗(yàn)五潮間帶環(huán)境特征及生態(tài)學(xué)調(diào)查（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁：了解潮間帶特有的環(huán)境特征；B：了解潮間帶生物的分布特征及其主要影響因子。（2）實(shí)驗(yàn)原理見(jiàn)海洋生態(tài)學(xué)教材p219巖岸潮間帶。（3）調(diào)查地點(diǎn)三亞附近潮間帶。（4）調(diào)查步驟A：調(diào)查三亞沿海漲潮及落潮的時(shí)間規(guī)律；B：選擇落潮（退潮）時(shí)期，對(duì)潮間帶進(jìn)行調(diào)查；C：落潮時(shí)期，某種生物的分布距離海岸的距離（岸上為正，水中為負(fù)）和海拔差。（5）思考題A為什么海洋潮汐呈現(xiàn)規(guī)律性？B不同超區(qū)的標(biāo)志性物種分別是什么？實(shí)驗(yàn)六紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境特征及生態(tài)學(xué)調(diào)查（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁：了解紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的生境特點(diǎn)；B：了解紅樹(shù)林植物的種類(lèi)及其對(duì)特殊生境的適應(yīng)能力。（2）實(shí)驗(yàn)原理