《生态学》实验课程大纲 课程编号:SKZB1060 课程属性:专业必修课 学时:18 学分:0.5 开课学期:大二第2学期 适用专业:生物科学 课程筒介 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硏究方法、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 、实验项目设置及学时分配 实验开出学时 项目编号实验项目名称 类型要求分配 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|树木分布型的野外观测 综合必做|3 sKZ8106005 Lincoln指数法估计种群数量大小 综合必做|3 SKZB106006|植物群落调查与分析 综合必做|3 学时总计
《生态学》实验课程大纲 课程编号：SKZB1060 课程属性：专业必修课 学 时： 18 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 树木分布型的野外观测 综合 必做 3 SKZB106005 Lincolon 指数法估计种群数量大小 综合 必做 3 SKZB106006 植物群落调查与分析 综合 必做 3 学时总计 18
、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 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。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0.4cr 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
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。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 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5: 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(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50m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
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：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 5：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 Lincoln指数法在统计种群数量中的重要作用。 实验项目6: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(群落交错区调査除外),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 项目编号实验项目名称 主要仪器设备 及台(套)数 实验材料 黑麦草和高羊茅种间竞争 花盆60个 有机肥,黑麦草, SKZB106001 高羊茅种子 绿豆萌发过程中化感物质恒温培养箱1个,培养皿琼脂,绿豆,生 SKZB106002 的释放及其显示 个 菜种子 SKZB106003 植物群落内外生态因子的照度计、温湿度计、土壤 温度计、风速仪各20套 GPS2个:方框10个; SKB|0600树木分布型的野外观测随机数字2套:卷尺,长
（2）理解 Lincolon 指数法在统计种群数量中的重要作用。 实验项目 6：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 及台（套）数 实验材料 备 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 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
Lincoln指数法估计种群黑色和白色围棋各300 SKZB106005 数量大小 枚:烧杯:布袋10个 sK280606植物群落调查与分析 测绳5把,皮尺10把,塑料袋若干,铁 卷尺10把,GPS5个铲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
SKZB106005 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 SKZB106006 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