《生态学》实验课程教学大纲 课程编号:SKZB1060 课程属性:专业必修课 学时:24 学分:0.5 开课学期:大二第2学期 适用专业:生物科学 课程简介: 生态学实验主要是面向生命科学学院生物科学和生物技术专业开设的基础生态学 实验性课程,目的培养学生掌握基础生态茡领域基本硏究方法、手段,熟悉生态茡硏 究的常规技术,提高学生分析和解决具体生态问题的能力和素质。该课程的设计以方 法、技术为核心,旨在要求学生较好地把握书本上的理论知识如何在现实世界中通过 生态学的方法和技术去获得,进而理解如何综合性地利用这些基本方法和技术开展综 合性硏究、创造性地进行获得新的知识。通过实验,不仅仅让学生理解理论与实际的 关联性,更重要的是培养学生在生态学方面的实践技能和实验动手能力,启发学生认 识自然界的生态现象、加深对生物与环境的关系的理解,提高生态学的专业素养。 实验项目设置及学时分配 实验所出学 项目编号验项目名称 类型腰求份配 sKzB106001倮黑麦草和高羊茅种间竞争研究 设计心做B 绿豆萌发过程中化感物质的释放及其显 SKZB106002 证必做B sKZB106003植物群落内外生态因子的测定 合必做B 森林生态系统中枯枝落叶层的分解速率 SKZB106004 综合必做阝 及其可燃性测定
《生态学》实验课程教学大纲 课程编号：SKZB1060 课程属性：专业必修课 学时：24 学分：0.5 开课学期：大二第2学期 适用专业：生物科学 课程简介： 生态学实验主要是面向生命科学学院生物科学和生物技术专业开设的基础生态学 实验性课程，目的培养学生掌握基础生态学领域基本研究方法、手段，熟悉生态学研 究的常规技术，提高学生分析和解决具体生态问题的能力和素质。该课程的设计以方 法、技术为核心，旨在要求学生较好地把握书本上的理论知识如何在现实世界中通过 生态学的方法和技术去获得，进而理解如何综合性地利用这些基本方法和技术开展综 合性研究、创造性地进行获得新的知识。通过实验，不仅仅让学生理解理论与实际的 关联性，更重要的是培养学生在生态学方面的实践技能和实验动手能力，启发学生认 识自然界的生态现象、加深对生物与环境的关系的理解，提高生态学的专业素养。 一、实验项目设置及学时分配 项目编号 实验项目名称 实验 类型 开出 要求 学时 分配 SKZB106001 黑麦草和高羊茅种间竞争研究 设计 必做 3 SKZB106002 绿豆萌发过程中化感物质的释放及其显 示 验证 必做 3 SKZB106003 植物群落内外生态因子的测定 综合 必做 3 SKZB106004 森林生态系统中枯枝落叶层的分解速率 及其可燃性测定 综合 必做 3
SKZB106005树木分布型的野外观测 合必做B sKzB1060mco数法计种群数量大小踪合它做 SKZB106007k中溶解氧测定分析 综合必做阝 sKZB106008植物群落调查与分析 除合必做 学时总计 24 二、实验内容及教学要求 实验项目1:黑麦草和高羊茅种间竞争研究 1.教学内容 种间竞争是指两个种在所需的环境资源或能量不足的情况下而发生的相互排斥作 用。在这种相互关系中,对竞争中的个体生长和种群数量的增长都有抑制作用。 黑麦草和高羊茅种子按不同比例进行播种,从全部为黑麦草种子到全部为高羊茅 种子,两者的比例分别为:0.00:1.00;0.25:0.75;0.50:0.50;0.75:0.25; 1.00:0.00每个实验有5个处理,每个处理重复3次。种子萌发后,统计发芽率和幼苗 成活情况。4、将生长2个月的幼苗进行收获,分盆统计并登记生物量(鲜重)、株 高。计算相对拥挤系数Rccj。 2.教学目标 (1)了解植物种间竞争的实验原理和方法。 (2)熟悉牧草播种及管理技术、实验结果统计方法。 (3)掌握独立开展实验研究、分析实验结果的能力 实验项目2:绿豆萌发过程中化感物质的释放及其显示 1.教学内容 将一颗绿豆种子种在含有1.5%(W√)琼脂的培养皿中央,围绕绿豆种子周围 播上生菜种子。当绿豆种子萌发时,可以看到释放的化感物质在种子周围形成一个浅 棕色的环,如果用一个四氟塑料环阻止绿豆释放的化感物质扩散到生菜种子处,则生
SKZB106005 树木分布型的野外观测 综合 必做 3 SKZB106006 Lincolon指数法估计种群数量大小 综合 必做 3 SKZB106007 水中溶解氧测定分析 综合 必做 3 SKZB106008 植物群落调查与分析 综合 必做 3 学时总计 24 二、实验内容及教学要求 实验项目1：黑麦草和高羊茅种间竞争研究 1．教学内容 种间竞争是指两个种在所需的环境资源或能量不足的情况下而发生的相互排斥作 用。在这种相互关系中，对竞争中的个体生长和种群数量的增长都有抑制作用。 黑麦草和高羊茅种子按不同比例进行播种，从全部为黑麦草种子到全部为高羊茅 种子，两者的比例分别为：0.00：1.00；0.25：0.75；0.50：0.50；0.75：0.25； 1.00：0.00每个实验有5个处理，每个处理重复3次。种子萌发后，统计发芽率和幼苗 成活情况。4、将生长2个月的幼苗进行收获，分盆统计并登记生物量（鲜重）、株 高。计算相对拥挤系数Rccij。 2．教学目标 （1）了解植物种间竞争的实验原理和方法。 （2）熟悉牧草播种及管理技术、实验结果统计方法。 （3）掌握独立开展实验研究、分析实验结果的能力。 实验项目2：绿豆萌发过程中化感物质的释放及其显示 1．教学内容 将一颗绿豆种子种在含有1.5%（W/V）琼脂的培养皿中央，围绕绿豆种子周围 播上生菜种子。当绿豆种子萌发时，可以看到释放的化感物质在种子周围形成一个浅 棕色的环，如果用一个四氟塑料环阻止绿豆释放的化感物质扩散到生菜种子处，则生
菜种子可以正常萌发和生长;但如果任由这些化感物质扩散,则生菜的种子基本不再 萌发,显示绿豆在萌发过程中能释放大量的化感物质。硏究还证实,绿豆释放化感物 质(葡萄糖苷黄酮类物质)的速度很快,24小时内达到最大值,48小时内90%的化 感物质均已释放到环境中。在接近绿豆种子04cm范围内,生菜的萌发率仅为3% 即使萌发的生菜根长也仅为1/15;在0.7cm范围内,生菜的萌发率则上升到41%,根 长达到对照的59%;到1.2cm范围内,化感作用显著减弱。 2.教学目标 (1)了解植物化感作用效果 (2)熟悉培养皿培养技术。 (3)掌握植物化感作用硏究方法。 实验项目3:植物群落内外生态因子的测定 教学内容 各种生态因子有随着时间和空间变化的规律。通过仪器来了解各因子变化的规 律。在野外教师逐一介绍照度计、湿度计、土壤温度计等仪器使用方法和观察记录方 法。2、同学们熟悉各仪器的使用方法。3、进行群落内外太阳辐射强度及其变化的测 定。4、迸行群落内外温度及其变化的测定。5、进行群落内外空气湿度及其变化的测 定。6、整理测定数据,作出各生态因子时空变化规律图。每组选择不同的群落。在 测定时,在群落内外随机确定若千个测点(群落内最少8个观测点,群落外2个观测 点),从早(8点)到晚(6点)每隔2个小时测定一次 2.教学目标 (1)了解各生态因子时空变化特点和规律 (2)熟悉照度计、温湿度计、风速仪等仪器的使用 (3)掌握群落内外小气候观测技术 实验项目4:森林生态系统中枯枝落叶层的分解速率及其可燃性测定
菜种子可以正常萌发和生长；但如果任由这些化感物质扩散，则生菜的种子基本不再 萌发，显示绿豆在萌发过程中能释放大量的化感物质。研究还证实，绿豆释放化感物 质（葡萄糖苷黄酮类物质）的速度很快，24小时内达到最大值，48小时内90%的化 感物质均已释放到环境中。在接近绿豆种子0.4cm范围内，生菜的萌发率仅为3%， 即使萌发的生菜根长也仅为1/15；在0.7cm范围内，生菜的萌发率则上升到41%，根 长达到对照的59%；到1.2cm范围内，化感作用显著减弱。 2．教学目标 （1）了解植物化感作用效果 （2）熟悉培养皿培养技术。 （3）掌握植物化感作用研究方法。 实验项目3：植物群落内外生态因子的测定 1．教学内容 各种生态因子有随着时间和空间变化的规律。通过仪器来了解各因子变化的规 律。在野外教师逐一介绍照度计、湿度计、土壤温度计等仪器使用方法和观察记录方 法。2、同学们熟悉各仪器的使用方法。3、进行群落内外太阳辐射强度及其变化的测 定。4、进行群落内外温度及其变化的测定。5、进行群落内外空气湿度及其变化的测 定。6、整理测定数据，作出各生态因子时空变化规律图。每组选择不同的群落。在 测定时，在群落内外随机确定若干个测点（群落内最少8个观测点，群落外2个观测 点），从早（8点）到晚（6点）每隔2个小时测定一次。 2．教学目标 （1）了解各生态因子时空变化特点和规律。 （2）熟悉照度计、温湿度计、风速仪等仪器的使用。 （3）掌握群落内外小气候观测技术。 实验项目4：森林生态系统中枯枝落叶层的分解速率及其可燃性测定
1.教学内容 本实验对比分析硬阔林(指木材密度大的树木,如蒙古栎、辽东栎、水曲柳、栗 树等)与软阔木(指木材密度小的树木,如白桦、柳树、杨树等)枯枝落叶层的分解 指数、截留和储存水分能力以及枯枝落叶层的易燃性,了解这些指标的性质,对理解 生态系统的分解速率和养分转化效率、制定预防森林火灾的管理措施与减少森林火灾 的损失,具有重要意义 2.教学目标 (1)了解不同生态系统枯枝落叶层的差异;了解硬阔林与软阔林枯枝落叶层截 留水分与储存水分能力的差异 (2)熟悉枯枝落叶层采样技术。 (3)掌握评价枯枝落叶层有关特性的硏究方法。 实验项目5:树木分布型的野外观测 教学内容 Clark- Evans最近邻距离法判断树木的分布型 选—一片树林(最好是自然林),确定所观测林地的范围。用GβS定位仪确定样地 的地理位置。在样地一边用长绳划出一条100m的基线,在线上每个10m处插上标 号小旗。从第一套随机数字中抽取一个数字,代表在基线上从0点到某点的长度。再 从第二套随机数字中抽取一个数字,代表垂直于基线样地伸向样地內的一条线的长 度。以由这两个随机数字所确定的坐标点为中心,用绳圈出一块14m*7m的样方,使 样方的长轴与基线平行。计数该样方内所调查树木的棵数,以树千至少有一部分在样 方内为准。重复以上操作若干次,将各组的计数结果综合在一起,求该样地树木的平 均密度。利用上述随机数字确定坐标法随机抽取树木个体,用卷尺测量该树木到距其 最近的另外—棵树木之间的距离(r),至少重复该操作30次。做好记录。将各组数字 记录综合到一起,计算平均最近邻距离。 2.教学目标
1．教学内容 本实验对比分析硬阔林（指木材密度大的树木，如蒙古栎、辽东栎、水曲柳、栗 树等）与软阔木（指木材密度小的树木，如白桦、柳树、杨树等）枯枝落叶层的分解 指数、截留和储存水分能力以及枯枝落叶层的易燃性，了解这些指标的性质，对理解 生态系统的分解速率和养分转化效率、制定预防森林火灾的管理措施与减少森林火灾 的损失，具有重要意义。 2．教学目标 （1）了解不同生态系统枯枝落叶层的差异；了解硬阔林与软阔林枯枝落叶层截 留水分与储存水分能力的差异。 （2）熟悉枯枝落叶层采样技术。 （3）掌握评价枯枝落叶层有关特性的研究方法。 实验项目5：树木分布型的野外观测 1．教学内容 Clark-Evans最近邻距离法判断树木的分布型 选一片树林（最好是自然林），确定所观测林地的范围。用GPS定位仪确定样地 的地理位置。在样地一边用长绳划出一条100 m的基线，在线上每个10 m处插上标 号小旗。从第一套随机数字中抽取一个数字，代表在基线上从0点到某点的长度。再 从第二套随机数字中抽取一个数字，代表垂直于基线样地伸向样地内的一条线的长 度。以由这两个随机数字所确定的坐标点为中心，用绳圈出一块14m*7m的样方，使 样方的长轴与基线平行。计数该样方内所调查树木的棵数，以树干至少有一部分在样 方内为准。重复以上操作若干次，将各组的计数结果综合在一起，求该样地树木的平 均密度。利用上述随机数字确定坐标法随机抽取树木个体，用卷尺测量该树木到距其 最近的另外一棵树木之间的距离（r）,至少重复该操作30次。做好记录。将各组数字 记录综合到一起，计算平均最近邻距离。 2．教学目标
学会利用 Clark- Evans最近邻距离法估测种群的分布型 实验项目6: Lincoln指数法估计种群数量大小 1.教学内容 每3人一组,每小组取一个黑布袋,每袋装入由实验教师发的白色围棋若干 般为250个左右),但每组所装棋子数不等。每组再分别装入黑色棋子50个左右(相 当于标记的动物),并将具体数目填入表中。将黑色棋子与布袋中原有的白色棋子混 合均匀。用5σm烧杯随机取1烧杯棋子,记录5om烧杯中总棋子数和黑色棋子数, 并填入表中。重复5次。计算p值。 2.教学目标 (1)通过 Lincoln指数法估计种群数量,使学生掌握标记重捕技术。 (2)理解 Lincoln指数法在统计种群数量中的重要作用。 实验项目7:水中溶解氧测定分析 1.教学内容 溶解氧大小能够反映岀水体受到的污染,特别是有机物污染的程度,它是水体污 染程度的重要指标,也是衡量水质的综合指标。溶解氧仪测定原理是:采用的探头由 小室构成,室內有两个金属电极并充有电解质,用选择性薄膜将小室封闭住。由于 有电位差,使金属离子在阳极进入溶液,而透过膜的氧在负极还原。由此所产生的电 流直接与通过膜与电解质层的氧的传递速度成正比,因而该电流与给定温度下水样中 氧的分压成正比 测定方法:根据环境实际情况设定大气压和温度,在水饱和气中校准100%饱和 度,将探头插入源水中(要求热敏电阻被淹没),去除探头顶端气饱,于搅拌器上剧 烈搅拌样品,待度数稳定后,直接读数 2.教学目标 (1)了解水体受污染状况
学会利用Clark-Evans最近邻距离法估测种群的分布型。 实验项目6：Lincolon指数法估计种群数量大小 1．教学内容 每3人一组，每小组取一个黑布袋，每袋装入由实验教师发的白色围棋若干（一 般为250个左右），但每组所装棋子数不等。每组再分别装入黑色棋子50个左右（相 当于标记的动物），并将具体数目填入表中。将黑色棋子与布袋中原有的白色棋子混 合均匀。用50ml烧杯随机取1烧杯棋子，记录50ml烧杯中总棋子数和黑色棋子数， 并填入表中。重复5次。计算p值。 2．教学目标 （1）通过Lincolon指数法估计种群数量，使学生掌握标记重捕技术。 （2）理解Lincolon指数法在统计种群数量中的重要作用。 实验项目7：水中溶解氧测定分析 1．教学内容 溶解氧大小能够反映出水体受到的污染，特别是有机物污染的程度，它是水体污 染程度的重要指标，也是衡量水质的综合指标。溶解氧仪测定原理是：采用的探头由 一小室构成，室内有两个金属电极并充有电解质，用选择性薄膜将小室封闭住。由于 有电位差，使金属离子在阳极进入溶液，而透过膜的氧在负极还原。由此所产生的电 流直接与通过膜与电解质层的氧的传递速度成正比，因而该电流与给定温度下水样中 氧的分压成正比。 测定方法：根据环境实际情况设定大气压和温度，在水饱和气中校准100%饱和 度，将探头插入源水中（要求热敏电阻被淹没），去除探头顶端气饱，于搅拌器上剧 烈搅拌样品，待度数稳定后，直接读数。 2．教学目标 （1）了解水体受污染状况
(2)熟悉便携式溶解氧测定仪校准方法。 (3)掌握便携式溶解氧测定仪测定方法。 实验项目8:植物群落调查与分析 教学内容 选择样地。选择的样地应当能够代表群落的基本特征,因此应选择在群落的典型 地段(群落交错区调查除外),而且应有足够的的面积。确定样方面积、样方树木及 其空间配置方式。样方调查。10人一组,在选取的样方面积内进行调查,每个小组负 责调查2个样方。需要调查和记录的主要内容如下。(1)样地的地理位置、生境状况 和人类活动的影响。(2)群落总体特征。(3)定量调査植物群落的数量特征。室内 测定。数据整理。结果分析。 2.教学目标 (1)了解植物群落的种类组成特征、分布规律及其与环境的相互关系的认识 (2)熟悉利用样方法进行植物群落数量特征的野外调查方法。 (3)掌握植物群落调查技术。 三、考核方式及要求 实验课成绩由以下部分组成: 1.出勤情况:不允许迟到,迟到5分钟按缺席计,扣除2分(占10%) 2平时成绩:根据学生完成实验课的内容,实验操作及平时表现给出成绩(占 40%); 3实验报告考核评定:由任课教师批阅得出成绩(占50%) 四、主要仪器设备及实验材料 项目编号验项目名称要仪器设备 验材料备
（2）熟悉便携式溶解氧测定仪校准方法。 （3）掌握便携式溶解氧测定仪测定方法。 实验项目8：植物群落调查与分析 1．教学内容 选择样地。选择的样地应当能够代表群落的基本特征，因此应选择在群落的典型 地段（群落交错区调查除外），而且应有足够的的面积。确定样方面积、样方树木及 其空间配置方式。样方调查。10人一组，在选取的样方面积内进行调查，每个小组负 责调查2个样方。需要调查和记录的主要内容如下。（1）样地的地理位置、生境状况 和人类活动的影响。（2）群落总体特征。（3）定量调查植物群落的数量特征。室内 测定。数据整理。结果分析。 2．教学目标 （1）了解植物群落的种类组成特征、分布规律及其与环境的相互关系的认识。 （2）熟悉利用样方法进行植物群落数量特征的野外调查方法。 （3）掌握植物群落调查技术。 三、考核方式及要求 实验课成绩由以下部分组成： 1.出勤情况：不允许迟到，迟到5分钟按缺席计，扣除2分（占10%）； 2.平时成绩：根据学生完成实验课的内容，实验操作及平时表现给出成绩（占 40%）； 3.实验报告考核评定：由任课教师批阅得出成绩（占50%）； 四、主要仪器设备及实验材料 项目编号 实验项目名称 主要仪器设备 实验材料 备
台(套)数 机肥,黑 黑麦草和高羊茅 SKZB106001 花盆60个 草,高羊 问竞争研究 种子 绿豆萌发过程中化 京脂,绿 恒温培养箱1个, 5KzB106002感物质的释放及其 生菜种 培养皿60个 显示 照度计、温湿度 植物群落内外 SKZB106003 计、土壤温度计、 生态因子的测定 速仪各20套 森林生态系统中枯 袋20个 枝落叶层的分解速烘箱1个,铁锹1 SKZB106004 火机,尺 把,烧杯10个 及其可燃性测定 PS2个;方框10 树木分布型的野外 SKZB106005 ;随机数字2 观测 套;卷尺,长绳 黑色和白色围棋各 incolon指数法估 SKZB106006 30枚;烧杯;布 种群数量大小 袋10个 口玻璃瓶20个, 水中溶解氧测定分 SKZB106007 溶解氧测定仪10 测绳5把,皮尺10厘料袋若 植物群落调查与分 SKZB106008 吧,卷尺10把, ,铁铲10 GPS 5. 个 五、教材及参考书 1.基础生态学实验指导,娄安如牛翠娟,高等教育出版社2006
及台（套）数 注 SKZB106001 黑麦草和高羊茅 种间竞争研究 花盆60个 有机肥，黑 麦草，高羊 茅种子 SKZB106002 绿豆萌发过程中化 感物质的释放及其 显示 恒温培养箱1个， 培养皿60个 琼脂，绿 豆，生菜种 子 SKZB106003 植物群落内外 生态因子的测定 照度计、温湿度 计、土壤温度计、 风速仪各20套 SKZB106004 森林生态系统中枯 枝落叶层的分解速 率 及其可燃性测定 烘箱1个，铁锹1 把，烧杯10个 布袋20个， 打火机，尺 子 SKZB106005 树木分布型的野外 观测 GPS 2个；方框10 个；随机数字2 套；卷尺，长绳 SKZB106006 Lincolon指数法估 计种群数量大小 黑色和白色围棋各 300枚；烧杯；布 袋10个 SKZB106007 水中溶解氧测定分 析 磨口玻璃瓶20个， 溶解氧测定仪10 个， SKZB106008 植物群落调查与分 析 测绳5把，皮尺10 把，卷尺10把， GPS 5个 塑料袋若 干，铁铲10 把 五、教材及参考书 1．基础生态学实验指导，娄安如牛翠娟，高等教育出版社,2006
2.生态学实验与实习,杨持主编,高等教育出版社,2003; 3生态学野外综合实习指导,章家恩,中国环境科学出版社,2012。 六、教改说明及其他 大纲制定人:王文强,赵满兴,王秀康 大纲审定人:徐世才 制定时间:2016年11月
2．生态学实验与实习，杨持主编，高等教育出版社，2003； 3.生态学野外综合实习指导，章家恩，中国环境科学出版社，2012。 六、教改说明及其他 大纲制定人：王文强，赵满兴，王秀康 大纲审定人：徐世才 制定时间：2016年11月