不同群落环境中 生态因子的观测与测定 2007年3月 大连理工大学环境与生命学院.

Presentation on theme: "不同群落环境中 生态因子的观测与测定 2007年3月 大连理工大学环境与生命学院."— Presentation transcript:

1 不同群落环境中 生态因子的观测与测定 2007年3月 大连理工大学环境与生命学院

2 一. 实验目的及要求 了解测量光照强度、气温、蒸发量、降雨量及土壤理化性质常用仪器的工作原理、构造特点、安装要求、使用及一般维护方法。
了解和掌握不同生态环境中主要生态因子的时空变化规律，认识生物与环境的相互作用。

3 二. 实验原理 植物群落由于形成独特的群落环境，叶子对光的吸收、反射和散射，植物群落内外的太阳辐射、气温、空气湿度、土壤温度和质地等的变化与群落外不完全相同。 本实验将选择农田植物群落（或者林地、草地等），并以裸地为对照，在群落内部和外部各随机确定1－2个测点，从早到晚每隔一定时间进行观测和测定，并对其内部和外部相对应环境的生态因子进行比较。

4 二. 实验原理 1. 生态因子的定义 生态因子(ecological factors)是指对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接影响或间接影响的环境要素。

5 二. 实验原理 2. 生态因子的分类

6 二. 实验原理 3.具体实验内容 生态因子的测定 光照强度的观测 大气降水的观测 空气温度和湿度的测定 土壤理化性质的测定 蒸发量的观测
土壤温度的测定 空气温度和湿度的测定 土壤理化性质的测定 光照强度的观测 大气降水的观测 土壤pH的测定 蒸发量的观测 土壤有机质的测定 土壤中全氮的测定 土壤中磷的测定

7 三. 实验材料、设备及仪器 １.实验设备 光照强度的观测 照度计 大气降水的观测 虹吸式雨量计

8 三. 实验材料、设备及仪器 １.实验设备 空气温度和湿度测定 空气温湿度监测记录仪

9 三. 实验材料、设备及仪器 １.实验设备 土壤理化性质的测定: 土壤采样器，土壤筛, 土壤温度计，pH计，磁力搅拌器，消煮炉、半微量定氮蒸馏装置，半微量滴定管，土壤样品粉碎机，土壤筛, 分析天平，镍（或银）坩埚，高温电炉，分光光度计，玛瑙研钵。

10 三. 实验材料、设备及仪器 2.实验试剂的配置

11 三. 实验材料、设备及仪器 土壤pH值测定 pH 4.01 标准缓冲溶液
称取105 ℃烘干2h的邻苯二甲酸氢钾10.21g，用蒸馏水溶解，稀释至1000ml。在20 ℃时，pH值为4.01。 pH 6.87 标准缓冲溶液 称取磷酸二氢钾3.39g和无水磷酸二氢钠3.53g溶于蒸馏水中，加水至1000ml。在25 ℃时，pH值为6.87。

12 三. 实验材料、设备及仪器 土壤pH值测定 pH 9.18 标准缓冲溶液
称取3.39g四硼酸钠（Na2B4O7·10H2O）溶于蒸馏水中，加水至1000 ml。此溶液在25 ℃的pH值为9.18。 无二氧化碳蒸馏水 将蒸馏水置烧杯中，加热煮沸数分钟，冷却放在磨口玻璃瓶中备用。

13 三. 实验材料、设备及仪器 土壤中全氮的测定 硫酸：ρ=1.84g/ml，化学纯；
10mol/LNaOH溶液：称取210g NaOH （化学纯）于500ml 烧杯中，加入200ml 无CO2蒸馏水，不断搅动，加水至500ml，并于塑料试剂瓶中密闭保存； 2% 硼酸溶液：20g H2BO3 （分析纯）溶于1L 水中，制成硼酸溶液。

14 三. 实验材料、设备及仪器 土壤中全氮的测定 H2BO3—甲基红—溴甲酚绿混合指示剂：0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红溶于玛瑙研钵中，加入少量95％乙醇，研磨至指示剂全部溶解后，加95％乙醇至100ml，制成甲基红—溴甲酚绿指示剂。使用前，每升硼酸溶液中加20ml甲基红—溴甲酚绿指示剂，并用稀酸或稀碱调节至红紫色（pH值约为4.5）。指示剂用前与硼酸混合，此试剂现用现配，不宜久放。

15 三. 实验材料、设备及仪器 土壤中全氮的测定 混合加速剂：100g K2SO4（化学纯）、10g CuSO4·5H2O (化学纯)、和1g Se粉混合研磨混匀，使其通过80目筛，贮于瓶中; 0.005mol/L硫酸标准溶液：先配制0.05mol/L H2SO4 溶液（配制方法为每升水中注入 3ml 浓H2SO4冷却，充分混匀），标定后稀释10倍。

16 三. 实验材料、设备及仪器 全磷的测定 氢氧化钠：分析纯； 无水乙醇：分析纯；
10％ 碳酸钠溶液：10g无水碳酸钠，溶于水后，稀释至100ml，摇匀；

17 三. 实验材料、设备及仪器 全磷的测定 5％ 硫酸溶液：吸取5ml 浓硫酸（GB625，95.0%～98.0%，ρ=1.84g/ml）缓缓加入90ml 水中，冷却后加水至100ml； 3mol/L H2SO4溶液：量取160ml 浓硫酸缓缓加入到盛有800ml 左右水的大烧杯中，不断搅拌，冷却后，再加水至1000ml；

18 三. 实验材料、设备及仪器 全磷的测定 二硝基酚指示剂：称取0.2g 2,6-二硝基酚溶于100ml水中；
5g/L酒石酸锑钾溶液：称取化学纯酒石酸锑钾0.5g溶于100ml水中; 钼锑抗显色剂：称取1.5g抗坏血酸（左旋，旋光度+21～22º）溶于100ml钼锑贮备液中。此溶液有效期不长，宜用时现配。

19 三. 实验材料、设备及仪器 全磷的测定 磷标准贮备液：称取经105℃下烘干2h的磷酸二氢钾0.4390g，用水溶解后，加入5ml浓硫酸，加水定容至1000ml，该溶液含磷100mg/L，放入冰箱可供长期使用； 硫酸钼锑贮备液：量取126ml浓硫酸，缓缓加入到400ml水中，不断搅拌、冷却。另称取经磨细的钼酸铵10g溶于温度约60℃ 300ml水中冷却。将硫酸溶液缓缓倒入钼酸铵溶液中，再加入5g/L酒石酸锑钾溶液100ml，冷却后加水稀释至1000ml，摇匀，贮于棕色试剂瓶中；

20 三. 实验材料、设备及仪器 全磷的测定 5mg/L磷（P）标准溶液：准确吸取5ml磷贮备液，放入100ml容量瓶中，加水定容。该溶液用时现配。 无磷定性滤纸。

21 三. 实验材料、设备及仪器 土壤有机质的测定 K2Cr2O7标准溶液：准确称取150.0g K2Cr2O7(分析纯)，加入500ml蒸馏水，加热使其溶解，冷却后用蒸馏水定容至5000ml； (NH4)Fe(SO4)2溶液：称取160.0g(NH4)Fe(SO4)2溶于水中，加入40ml浓硫酸(ρ=1.84g/ml)，定容至4000ml； AgSO4: 研成粉末；

22 三. 实验材料、设备及仪器 土壤有机质的测定 0.4mol/L K2Cr2O7-H2SO4溶液：称取K2Cr2O g，溶于600一800 ml水中，待完全溶解后加水至1L。将此溶液转移人3L大烧杯中；另取1L比重为1．84的浓H2SO4，分多次慢慢地倒人K2Cr2O7水溶液内，并不断搅动，为避免溶液急剧升温，必要时可放在冷水浴中操作。 二氧化硅：粉末状

23 三. 实验材料、设备及仪器 土壤有机质的测定 邻菲啰啉指示剂：称取1.485 g邻菲啰啉和0.692 g (NH4)Fe(SO4)2溶于100ml水中，形成红棕色络合物，储存于棕色瓶中； 5mg/L磷（P）标准溶液：准确吸取5ml磷贮备液，放入100ml容量瓶中，加水定容。该溶液用时现配。

24 四. 实验步骤 １.光照强度的观测 先测植株高度以上的光照强度 再测2/3植株 高度处的 光照强度 最后测地面植株基部光照强度
① 选择植株生长均匀、高低 一致的地段为代表性测点 ② 再测2/3植株 高度处的 光照强度 ③ 　最后测地面植株基部光照强度 最后测地面植株基部光照强度 注意：测量时注意保持照度计感应面水平

25 四. 实验步骤 ２.大气降水的观测 调正雨量计虹吸位置 定时读取降水量、记录 注意：雨量计自记钟24h 内时间差不超过5分钟 定时更换记录纸
① 定时读取降水量、记录 ② 注意：雨量计自记钟24h 内时间差不超过5分钟 定时更换记录纸 ③

26 四. 实验步骤 24h蒸发量＝原量－余量＋24h内的降水量 ３.蒸发量的观测
　　观测前一天向蒸发器内定时（20:00点）注入清水，20mm清水做为原量，24h后进行观测，记录蒸发器内剩余水量。 24h蒸发量＝原量－余量＋24h内的降水量 　　如果蒸发器内剩余量为0，则应考虑加大原量至30mm，并重新测量。

27 四. 实验步骤 ４.空气温度和湿度的测定 选择植株生长均匀、高低一致的地段为代表性测点，在群落内选择3－4个测点，每个测点处测量高度应以植株高度为参照，可选择150cm、2/3株高及地表处三个代表高度，并在群落外对应高度处测量空气温度和湿度。 分析群落内外空气温度和湿度时空变化特征。

28 四. 实验步骤 5.土壤理化性质的测定 　 土壤温度的观测深度选择距离地表0cm、10cm、 20cm、50cm、100cm、150cm等6个深度，了解农田耕 作深度及冻土层上下的温度状况。 其他理化性质(pH值、全氮、全磷和有机质)测定 分别取深度为距离地表0－5cm、20－25cm、50－ 55cm、100－105cm等4个深度，土壤采集后按照土壤 分析技术规定进行储存和预处理，并配制相应的试 剂，按要求进行分析，并记录和整理测试结果。

29 五. 实验结果记录及整理 绘图表示采样点，并分别给采样点命名； 分别对各采样点的监测数据进行记录整理， 包括记录时间、采样时间、分析结果等；
根据测定结果，对各生态因子的时空变化规 律进行归纳总结。

30 六. 思考题 上述不同样地各生态因子的变化规律的原因是什么?