一、目的與要求
通過調(diào)查研究,對植物群落作綜合分析,找出群落本身特征和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,以及各類群落之間的相互聯(lián)系.
二.用品與材料
1.測量儀器:指南針,經(jīng)緯儀,氣壓高度表,測繩,計步器.
2.調(diào)查測量設(shè)備:鋼卷尺,剪刀,標(biāo)本夾,采集杖,各種表格,記錄本,標(biāo)簽.
3.文具用品:彩筆、鉛筆、橡皮、小刀、米尺、繪圖薄、資料袋等.
4.采集工具:鐵鏟、枝剪、土壤袋、標(biāo)本夾、標(biāo)本紙、放大鏡、昆蟲采集箱.
三、內(nèi)容與方法
(一)樣地的設(shè)置
1.取樣數(shù)目
如果群落內(nèi)部植物分布和結(jié)構(gòu)都比較均一,則采用少數(shù)樣地;如果群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜且變化較大、植物分布不規(guī)則時,則應(yīng)提高取樣數(shù)目.
2.取樣技術(shù)
無樣地取樣技術(shù)(指不規(guī)定面積的取樣,如點四分法.)、有樣地取樣技術(shù)(指有規(guī)定面積的取樣,如樣方法(最小面積調(diào)查法)、樣線法).
(1)樣方法:在一塊樣地單位上選定樣點,將儀器放在樣點的中心,水平向正北0°,東北45°,正東90°引方向線,量取相應(yīng)的長度.則四點可構(gòu)成所需大小的樣方.
① 樣方的范圍:選擇具有代表性的小面積統(tǒng)計植物種類數(shù)目,并逐步向外圍擴大,同時登記新發(fā)現(xiàn)的植物種類,直到基本不再增加新種類為止.
② 面積擴大的方法
A.從中心向外逐步擴大法:通過中心點0作兩條互相垂直的直線.在兩條線上依次定出距離中心點的位置.將等距的四個點相連后即可得到不同面積的小樣方.在這些小樣地中統(tǒng)計植物種數(shù).如圖1.
B.從一點向一側(cè)逐步擴大法:通過原點作兩條直角線為坐標(biāo)軸.在線上依次取距離原點的不同位置,各自作坐標(biāo)軸的垂線分別連成一定面積的小樣地.統(tǒng)計植物種數(shù).
C.成倍擴大樣地面積法:按照圖3所示方法逐步擴大,每一級面積均為前一級面積的2倍.
③ 記錄方法:以面積大小為x軸,以種數(shù)為y軸,填入每次擴大面積后所調(diào)查的數(shù)值.并連成平滑曲線.則曲線上由陡變緩之處相對應(yīng)的面積就是群落的最小面積.
④ 植物群落調(diào)查所用的最適樣方大小:喬木層慣用樣方大小為10*10~40*50m2,灌木層為4*4~10*10m2,草本層為1*1~3*3.3m2.
⑤ 樣方數(shù)目:喬木:2個;灌木:3個;草本:5個.
(2)樣線法
① 樣線的設(shè)置:主觀選定一塊代表地段,并在該地段的一側(cè)設(shè)一條線(基線).然后沿基線用隨機或系統(tǒng)取樣選出待測點(起點).沿起點分別布線進行調(diào)查.
② 樣線的長度和取樣數(shù)目:草本:6條10m樣線;灌木:10條30m樣線;喬木:10條50m樣線.
③ 樣線的記錄:在樣線兩側(cè)0.5m范圍內(nèi)記錄每種植物的個體數(shù)(N).
(3)四分法(中心點四分法,中點象限法)
① 樣點選定:在選定調(diào)查地塊之后,在調(diào)查地塊內(nèi)隨機布點(樣點).每個調(diào)查地段的取樣點理論值至少要20個點.
植物有害生物調(diào)查的方法:1、生態(tài)調(diào)查
(1)種群密度調(diào)查:植物---樣方法(選取樣方時,要隨機選?。?/p>
動物---標(biāo)記重捕法
微生物---顯微鏡直接觀察(要用到血細胞計數(shù)板)
(2)群落物種豐富度調(diào)查
2、遺傳調(diào)查
(1)發(fā)病率調(diào)查---在隨機人群中進行
(2)遺傳方式調(diào)查----在家系中調(diào)查(就是家族系譜圖判斷遺傳病種類)
A、觀察是科學(xué)探究的一種基本方法.觀察法是在自然狀態(tài)下,研究者按照一定的目的和計劃,用自己的感官外加輔助工具,對客觀事物進行系統(tǒng)的感知、考察和描述,以發(fā)現(xiàn)和驗證科學(xué)結(jié)論.
B、實驗法是生物研究的主要方法.是利用特定的器具和材料,通過有目的、有步驟的實驗操作和觀察、記錄分析,發(fā)現(xiàn)或驗證科學(xué)結(jié)論.
C、調(diào)查是科學(xué)探究的基本方法之一;調(diào)查時首先要明確調(diào)查目的和調(diào)查對象,制定合理的調(diào)查方案;如果調(diào)查的范圍很大,就要選取一部分調(diào)查對象作為樣本調(diào)查過程中要如實記錄.對調(diào)查的結(jié)果要進行整理和分析,有時要用數(shù)學(xué)方法進行統(tǒng)計.
調(diào)查:1、生態(tài)調(diào)查
(1)種群密度調(diào)查:植物---樣方法(選取樣方時,要隨機選?。?/p>
動物---標(biāo)記重捕法
微生物---顯微鏡直接觀察(要用到血細胞計數(shù)板)
(2)群落物種豐富度調(diào)查
2、遺傳調(diào)查
(1)發(fā)病率調(diào)查---在隨機人群中進行
(2)遺傳方式調(diào)查----在家系中調(diào)查(就是家族系譜圖判斷遺傳病種類)
A、觀察是科學(xué)探究的一種基本方法.觀察法是在自然狀態(tài)下,研究者按照一定的目的和計劃,用自己的感官外加輔助工具,對客觀事物進行系統(tǒng)的感知、考察和描述,以發(fā)現(xiàn)和驗證科學(xué)結(jié)論.
B、實驗法是生物研究的主要方法.是利用特定的器具和材料,通過有目的、有步驟的實驗操作和觀察、記錄分析,發(fā)現(xiàn)或驗證科學(xué)結(jié)論.
C、調(diào)查是科學(xué)探究的基本方法之一;調(diào)查時首先要明確調(diào)查目的和調(diào)查對象,制定合理的調(diào)查方案;如果調(diào)查的范圍很大,就要選取一部分調(diào)查對象作為樣本調(diào)查過程中要如實記錄.對調(diào)查的結(jié)果要進行整理和分析,有時要用數(shù)學(xué)方法進行統(tǒng)計.
生物學(xué)研究的基本方法有四種:
①觀察法
觀察法是科學(xué)探究的一種基本方法。生物科學(xué)的很多重大發(fā)現(xiàn)或發(fā)明都源于細致的觀察。觀察法就是在自然狀態(tài)下,研究者按照一定的目的和計劃,用自己的感觀外加輔助工具,對客觀事物進行系統(tǒng)的感知和描述,以發(fā)現(xiàn)和驗證科學(xué)結(jié)論。
②調(diào)查法
調(diào)查是科學(xué)探究常用的方法之一,是了解生物種類、生存環(huán)境和外部形態(tài)等常用的研究方法。調(diào)查法一般是在自然的過程中進行的,通過訪問、座談、問卷、測驗和查閱書面材料等方式去搜集反映研究對象的材料。
科學(xué)調(diào)查的步驟:明確調(diào)查目的和調(diào)查對象→制訂合理的調(diào)查方案→實施實驗調(diào)查方案,并如實做好記錄→對調(diào)查情況和結(jié)果進行整理和分析→寫出調(diào)查報告。
③實驗法(如對照實驗和模擬實驗)
生物學(xué)是在實驗的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的一門自然科學(xué)。利用實驗的方法進行科學(xué)探究是現(xiàn)代生物學(xué)的重要方法。實驗法就是利用特定的器具和材料,通過有目的、有步驟的實驗操作和觀察,記錄、分析,發(fā)現(xiàn)或驗證科學(xué)結(jié)論。
④測量法
擴展資料:
實驗的設(shè)計過程
從研究過程的大體步驟來看,實驗方法與一般實證研究(即經(jīng)驗研究)相類似,通??煞忠韵聨讉€步驟:
1、在對現(xiàn)實經(jīng)濟生活中各種現(xiàn)象作觀察思考并對有關(guān)文獻進行回顧分析的基礎(chǔ)上,確定研究問題;
2、根據(jù)理論,作出合乎邏輯的推測,提出假設(shè)命題;
3、設(shè)計研究程序和方法;
4、搜集有關(guān)數(shù)據(jù)資料;
5、運用這些數(shù)據(jù)資料對前面提出的假設(shè)命題進行檢驗;
6、解釋數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,提出研究結(jié)論對現(xiàn)實或理論的意義以及可以進一步研究或改進的余地。
在實驗研究中特別引人注目的是第3個步驟——實驗設(shè)計過程,它是實驗研究的核心。實驗研究用以檢驗假設(shè)的數(shù)據(jù)是對實驗現(xiàn)象觀察得到的,因此實驗的設(shè)計如何直接關(guān)系研究成敗。
仔細觀察已有的實驗研究成果,可以發(fā)現(xiàn),在以上步驟的具體實施上,實驗方法與經(jīng)驗研究方法還是有所不同的。這一點在第2個步驟中就已經(jīng)顯示出來。
將假設(shè)命題具體化為可以檢驗的模型,與實驗設(shè)計有直接關(guān)系,研究者在對研究結(jié)果做出理論預(yù)期(即假設(shè))時,必須考慮實驗的可實施性;在建立可證偽的檢驗?zāi)P蜁r必須考慮變量的值可以通過實驗取得。研究的第4個步驟是數(shù)據(jù)資料收集,在實驗研究中就是實施實驗并記錄實驗情況。
實驗研究中用于假設(shè)檢驗的數(shù)據(jù)來自研究者自己設(shè)計的實驗,而經(jīng)驗研究應(yīng)用的數(shù)據(jù)來自經(jīng)驗,如統(tǒng)計資料或報刊雜志(即現(xiàn)實世界中存在的數(shù)據(jù)),這個差別在方法定義時就已經(jīng)明確。
實驗的影響因素
實驗設(shè)計影響因素
外部環(huán)境設(shè)計
行為者內(nèi)因設(shè)計
影響因素控制方法
根據(jù)行為影響因素變化的特性不同,可將其控制方法區(qū)分為組間控制和組內(nèi)控制。
組間控制方法
組內(nèi)控制方法
參考資料:搜狗百科-實驗研究方法
1.植物種群密度調(diào)查地點的選擇。
調(diào)查植物的種群密度,必須在野外或室外進行。調(diào)查地段的選擇應(yīng)當(dāng)大小適中,面積過大費時費力,面積過小則失去調(diào)查意義。
2.對調(diào)查地段的植物種類要做到心中有數(shù)。學(xué)生的植物分類知識比較缺乏,進行植物種群密度調(diào)查時,首先遇到的困難就是不認識植物。
首先要認識調(diào)查對象。3.根據(jù)調(diào)查對象劃定調(diào)查地段的大小。
植物種群密度的調(diào)查對象,可以是喬木、灌木和草本,應(yīng)根據(jù)調(diào)查對象來劃定調(diào)查地段的大小。一般來說,調(diào)查喬木的種群密度時,地段應(yīng)該劃得大一些;調(diào)查草本植物的種群密度時,地段應(yīng)該劃得小一些;調(diào)查灌木時,調(diào)查地段的大小則應(yīng)該介于二者之間。
4.調(diào)查植物種群密度時,對植物種類的選擇。植物種群密度的調(diào)查,對于初學(xué)者來說,主要是學(xué)習(xí)調(diào)查的基本方法,因此,宜易不宜難。
調(diào)查喬木比較容易,調(diào)查雙子葉草本植物也比較容易,而調(diào)查一些叢生小灌木,叢生或蔓生的草本單子葉植物,由于有時一棵植物有幾個分枝,不容易辨別是一株還是多株,因此建議最好不要以此為對象進行調(diào)查。5.分工合作,進行調(diào)查。
調(diào)查時應(yīng)2~4人為一組,其中一人專門負責(zé)記錄,其他同學(xué)負責(zé)取樣、調(diào)查計數(shù),這樣合作調(diào)查速度較快。6.不同小組進行取樣調(diào)查時,應(yīng)選取不同的樣方。
不同小組之間分別取樣,最后再將調(diào)查結(jié)果進行比較,看差異有多大,這樣可以使學(xué)生理解隨機取樣的重要性。同時,還可以將不同小組的調(diào)查結(jié)果經(jīng)計算后取其平均值,這樣可以縮小取樣調(diào)查的誤差。
7.調(diào)查時間。取樣調(diào)查的時間最好選擇在植物生長旺盛的季節(jié),這時進行調(diào)查便于學(xué)生識別植物。
三 參考資料 種群密度取樣調(diào)查中的兩個概念 樣方 樣方也叫做樣本。從研究對象的總體中,抽取出來的部分個體的集合,就叫做樣方。
隨機取樣 在抽樣時,如果總體中每一個個體被抽選的機會均等,且每一個個體被選與其他個體間無任何牽連,那么,這種既滿足隨機性,又滿足獨立性的抽樣,就叫做隨機取樣(或叫做簡單隨機取樣)。隨機取樣不允許摻入任何主觀性,否則,就難以避免調(diào)查人員想獲得調(diào)查屬性的心理作用,往往使調(diào)查結(jié)果偏大。
常用的取樣 方法在進行植物種群密度取樣調(diào)查時,取樣的方法較多。下面介紹兩種常用的取樣方法。
1.點狀取樣法。點狀取樣法中常用的為五點取樣法(圖8-4)。
當(dāng)調(diào)查的總體為非長條形時,可用此法取樣。在總體中按梅花形取5個樣方,每個樣方的長和寬要求一致。
這種方法適用于調(diào)查植物個體分布比較均勻的情況。2.等距取樣法。
當(dāng)調(diào)查的總體為長條形時,可用等距取樣法。先將調(diào)查總體分成若干等份,由抽樣比率決定距離或間隔,然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方的方法,叫做等距取樣法。
例如,長條形的總體為400m長,如果要等距抽取40個樣方,那么抽樣的比率為1/10,抽樣距離為10m。然后可再按需要在每10m的前1m內(nèi)進行取樣,樣方大小要求一致。
植物種群密度調(diào)查示例 調(diào)查地段 天津市水上公園附近的一塊林地。地段面積 長500m,寬30m,計15000m2。
調(diào)查對象 獨行菜、刺兒菜、打碗花、苦荬菜、抱莖苦荬菜的種群密度。取樣方法 等距取樣法。
調(diào)查時間 1996年6月2日。調(diào)查結(jié)果 5種植物種群密度的估計值(株/m2):獨行菜29.9,刺兒菜8.1,打碗花4.4,苦荬菜3.8,抱莖苦荬菜3.9。
動物種群密度的取樣調(diào)查 在調(diào)查動物的種群密度時,一般多采用標(biāo)志重捕法(捉放法)。就是在一個有比較明確界限的區(qū)域內(nèi),捕捉一定數(shù)量的動物個體進行標(biāo)志,然后放回,經(jīng)過一個適當(dāng)時期(標(biāo)志個體與未標(biāo)志個體重新充分混合分布)后,再進行重捕。
根據(jù)重捕樣本中標(biāo)志者的比例,估計該區(qū)域的種群總數(shù),可計算出某種動物的種群密度。標(biāo)志重捕法的前提是,標(biāo)志個體與未標(biāo)志個體在重捕時被捕的概率相等。
在標(biāo)志重捕法中,標(biāo)志技術(shù)極為重要,在操作中應(yīng)注意以下幾點:1.標(biāo)志物和標(biāo)志方法必須對動物的身體不會產(chǎn)生對于壽命和行為的傷害。如選用著色標(biāo)志時,要注意色素?zé)o害而溶劑可能有毒;如果用切趾、剪翅等方法標(biāo)志動物時,不能影響被標(biāo)志動物正常的活動或者導(dǎo)致疾病、感染等。
2.標(biāo)志不能過分醒目。因為過分醒目的個體,在自然界中有可能改變與捕食者之間的關(guān)系,最終有可能改變樣本中標(biāo)志個體的比例而導(dǎo)致結(jié)果失真。
3.標(biāo)志符號必須能夠維持一定的時間,在調(diào)查研究期間不能消失。標(biāo)志重捕法的應(yīng)用比較廣泛,適用于哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等動物。
與植物種群密度的調(diào)查相比,動物種群密度的取樣調(diào)查要困難得多,而且又費時間。如果要學(xué)習(xí)這種調(diào)查方法,而條件又不允許時,則可以試一下“模擬捉放法”,其原理相同。
一種方法,植物礦質(zhì)營養(yǎng)的植物需要水的無機鹽培養(yǎng)(水培)。
19世紀,創(chuàng)辦現(xiàn)代植物生理學(xué)德國高盛豆,玉米和蕎麥種子蒸餾水中,在各種組合的無機鹽水溶液,水文化做實驗,以觀察這些種子的發(fā)芽和生長。他發(fā)現(xiàn),含有硝酸鉀,氯化鈉,硫酸鈣和Ca3(PO4)2溶液缺乏良好的增長勢頭,這些鹽在水溶液中的幼苗,播種不能成長或快速衰減。十二種鹽的缺乏,苗很快停止生長或某種缺陷,如新的根,就不能發(fā)展。但是,即使在上述的鹽的溶液中有新生葉片不能被改變?yōu)榫G色。他設(shè)想,植物可能還需要其他的元素,除了將溶液的現(xiàn)有元素以外,他的溶液中加入少量的氯化鐵溶液。果然,白葉綠。因此,他得出結(jié)論,植物需要鐵,缺鐵,葉綠素?zé)o法生產(chǎn)。在19世紀結(jié)束,高盛和其他植物生理學(xué)家確定P,K,N,S,鈣,鐵,鎂,7片廠,這些元素從土壤中來。
但是,該組合物的植物,在另外的元素的無機鹽,還含有少量的其它元素。這些植物所需的微量元素,只是偶爾進入污水處理廠的水,植物營養(yǎng)是沒有什么意義呢?這個問題,直到20世紀20年代,有一個明確的答案。原來,早期的人被宣布為純無機鹽,水文化,其實含有雜質(zhì),用蒸餾水雜質(zhì),,甚至玻璃可能有一些元素溶解在水中。購買,與高純度的鹽和蒸餾水,用硬質(zhì)玻璃或丹鶯聲實驗之前,被證明,綠色植物的增長,在除了上述的7種元素,也需要非常少量的其他元素,如硼,錳,銅,鋅,鉬,和等。表1是較高的植物的生長,這些元素的缺乏所必需的元素,植物的正常生長和生殖,會出現(xiàn)在一個特定的營養(yǎng)缺乏癥。由表1可見,植物的N,K,P,S,鎂,鈣的更大的要求6種元素,再加上從CO2和H2O,C,H,O 3的元素是所有植物生長的基本元素,組件這些元素或生物大分子,如蛋白質(zhì),核酸等,或涉及在細胞的離子平衡。鐵,硼,銅,鋅,錳,氯,鉬等的植物也是必需的元素,但為最小的要求,它們大多的酶和輔酶的成分。
肥料的土壤,特別是氮,磷,鉀和其他植物中的礦物質(zhì)繼續(xù)大量吸收,必須添加,以保持土壤的肥力。受精的目的在這里。
主要由氮,磷,鉀肥。 3以不同的比例混合制成的肥料。有時少量的其它元素也可以加入。肥料主要為氮,草木灰主要為鉀,骨粉磷肥的情況下。不同肥料施肥有不同的角色,在有選擇的。例如,禾谷類作物,多施磷肥,籽粒飽滿,馬鈴薯,紅薯,甜菜,和其他多鉀肥,可以顯著提高產(chǎn)量。廣東,江西某些地區(qū)土壤缺鉀,賴斯經(jīng)常出現(xiàn)赤枯病,草木灰,以補充鉀的應(yīng)用。氨是一種速效肥,可直接用于應(yīng)用合成氨廠合成氨基酸,而不是依賴達到的硝酸鹽還原氨。微量元素,除非是必要的,無論在一般施肥。澳大利亞的一些地區(qū),由于土壤缺鉬,固氮細菌,土壤氮含量低,植物生長發(fā)育不良,應(yīng)用鉬肥,土壤肥力迅速恢復(fù)。
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