一、目的與要求
通過(guò)調查研究,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(lèi)群落之間的相互聯(lián)系.
二.用品與材料
1.測量?jì)x器:指南針,經(jīng)緯儀,氣壓高度表,測繩,計步器.
2.調查測量設備:鋼卷尺,剪刀,標本夾,采集杖,各種表格,記錄本,標簽.
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、標本夾、標本紙、放大鏡、昆蟲(chóng)采集箱.
三、內容與方法
(一)樣地的設置
1.取樣數目
如果群落內部植物分布和結構都比較均一,則采用少數樣地;如果群落結構復雜且變化較大、植物分布不規則時(shí),則應提高取樣數目.
2.取樣技術(shù)
無(wú)樣地取樣技術(shù)(指不規定面積的取樣,如點(diǎn)四分法.)、有樣地取樣技術(shù)(指有規定面積的取樣,如樣方法(最小面積調查法)、樣線(xiàn)法).
(1)樣方法:在一塊樣地單位上選定樣點(diǎn),將儀器放在樣點(diǎn)的中心,水平向正北0°,東北45°,正東90°引方向線(xiàn),量取相應的長(cháng)度.則四點(diǎn)可構成所需大小的樣方.
① 樣方的范圍:選擇具有代表性的小面積統計植物種類(lèi)數目,并逐步向外圍擴大,同時(shí)登記新發(fā)現的植物種類(lèi),直到基本不再增加新種類(lèi)為止.
② 面積擴大的方法
A.從中心向外逐步擴大法:通過(guò)中心點(diǎn)0作兩條互相垂直的直線(xiàn).在兩條線(xiàn)上依次定出距離中心點(diǎn)的位置.將等距的四個(gè)點(diǎn)相連后即可得到不同面積的小樣方.在這些小樣地中統計植物種數.如圖1.
B.從一點(diǎn)向一側逐步擴大法:通過(guò)原點(diǎn)作兩條直角線(xiàn)為坐標軸.在線(xiàn)上依次取距離原點(diǎn)的不同位置,各自作坐標軸的垂線(xiàn)分別連成一定面積的小樣地.統計植物種數.
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,以種數為y軸,填入每次擴大面積后所調查的數值.并連成平滑曲線(xiàn).則曲線(xiàn)上由陡變緩之處相對應的面積就是群落的最小面積.
④ 植物群落調查所用的最適樣方大小:?jiǎn)棠緦討T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 樣方數目:?jiǎn)棠荆?個(gè);灌木:3個(gè);草本:5個(gè).
(2)樣線(xiàn)法
① 樣線(xiàn)的設置:主觀(guān)選定一塊代表地段,并在該地段的一側設一條線(xiàn)(基線(xiàn)).然后沿基線(xiàn)用隨機或系統取樣選出待測點(diǎn)(起點(diǎn)).沿起點(diǎn)分別布線(xiàn)進(jìn)行調查.
② 樣線(xiàn)的長(cháng)度和取樣數目:草本:6條10m樣線(xiàn);灌木:10條30m樣線(xiàn);喬木:10條50m樣線(xiàn).
③ 樣線(xiàn)的記錄:在樣線(xiàn)兩側0.5m范圍內記錄每種植物的個(gè)體數(N).
(3)四分法(中心點(diǎn)四分法,中點(diǎn)象限法)
① 樣點(diǎn)選定:在選定調查地塊之后,在調查地塊內隨機布點(diǎn)(樣點(diǎn)).每個(gè)調查地段的取樣點(diǎn)理論值至少要20個(gè)點(diǎn).
植物有害生物調查的方法:1、生態(tài)調查
(1)種群密度調查:植物---樣方法(選取樣方時(shí),要隨機選取)
動(dòng)物---標記重捕法
微生物---顯微鏡直接觀(guān)察(要用到血細胞計數板)
(2)群落物種豐富度調查
2、遺傳調查
(1)發(fā)病率調查---在隨機人群中進(jìn)行
(2)遺傳方式調查----在家系中調查(就是家族系譜圖判斷遺傳病種類(lèi))
A、觀(guān)察是科學(xué)探究的一種基本方法.觀(guān)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(guān)事物進(jìn)行系統的感知、考察和描述,以發(fā)現和驗證科學(xué)結論.
B、實(shí)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(guò)有目的、有步驟的實(shí)驗操作和觀(guān)察、記錄分析,發(fā)現或驗證科學(xué)結論.
C、調查是科學(xué)探究的基本方法之一;調查時(shí)首先要明確調查目的和調查對象,制定合理的調查方案;如果調查的范圍很大,就要選取一部分調查對象作為樣本調查過(guò)程中要如實(shí)記錄.對調查的結果要進(jìn)行整理和分析,有時(shí)要用數學(xué)方法進(jìn)行統計.
調查:1、生態(tài)調查
(1)種群密度調查:植物---樣方法(選取樣方時(shí),要隨機選取)
動(dòng)物---標記重捕法
微生物---顯微鏡直接觀(guān)察(要用到血細胞計數板)
(2)群落物種豐富度調查
2、遺傳調查
(1)發(fā)病率調查---在隨機人群中進(jìn)行
(2)遺傳方式調查----在家系中調查(就是家族系譜圖判斷遺傳病種類(lèi))
A、觀(guān)察是科學(xué)探究的一種基本方法.觀(guān)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(guān)事物進(jìn)行系統的感知、考察和描述,以發(fā)現和驗證科學(xué)結論.
B、實(shí)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(guò)有目的、有步驟的實(shí)驗操作和觀(guān)察、記錄分析,發(fā)現或驗證科學(xué)結論.
C、調查是科學(xué)探究的基本方法之一;調查時(shí)首先要明確調查目的和調查對象,制定合理的調查方案;如果調查的范圍很大,就要選取一部分調查對象作為樣本調查過(guò)程中要如實(shí)記錄.對調查的結果要進(jìn)行整理和分析,有時(shí)要用數學(xué)方法進(jìn)行統計.
生物學(xué)研究的基本方法有四種:
①觀(guān)察法
觀(guān)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)現或發(fā)明都源于細致的觀(guān)察。觀(guān)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(guān)外加輔助工具,對客觀(guān)事物進(jìn)行系統的感知和描述,以發(fā)現和驗證科學(xué)結論。
②調查法
調查是科學(xué)探究常用的方法之一,是了解生物種類(lèi)、生存環(huán)境和外部形態(tài)等常用的研究方法。調查法一般是在自然的過(guò)程中進(jìn)行的,通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)、座談、問(wèn)卷、測驗和查閱書(shū)面材料等方式去搜集反映研究對象的材料。
科學(xué)調查的步驟:明確調查目的和調查對象→制訂合理的調查方案→實(shí)施實(shí)驗調查方案,并如實(shí)做好記錄→對調查情況和結果進(jìn)行整理和分析→寫(xiě)出調查報告。
③實(shí)驗法(如對照實(shí)驗和模擬實(shí)驗)
生物學(xué)是在實(shí)驗的基礎上建立和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)自然科學(xué)。利用實(shí)驗的方法進(jìn)行科學(xué)探究是現代生物學(xué)的重要方法。實(shí)驗法就是利用特定的器具和材料,通過(guò)有目的、有步驟的實(shí)驗操作和觀(guān)察,記錄、分析,發(fā)現或驗證科學(xué)結論。
④測量法
擴展資料:
實(shí)驗的設計過(guò)程
從研究過(guò)程的大體步驟來(lái)看,實(shí)驗方法與一般實(shí)證研究(即經(jīng)驗研究)相類(lèi)似,通常可分以下幾個(gè)步驟:
1、在對現實(shí)經(jīng)濟生活中各種現象作觀(guān)察思考并對有關(guān)文獻進(jìn)行回顧分析的基礎上,確定研究問(wèn)題;
2、根據理論,作出合乎邏輯的推測,提出假設命題;
3、設計研究程序和方法;
4、搜集有關(guān)數據資料;
5、運用這些數據資料對前面提出的假設命題進(jìn)行檢驗;
6、解釋數據分析的結果,提出研究結論對現實(shí)或理論的意義以及可以進(jìn)一步研究或改進(jìn)的余地。
在實(shí)驗研究中特別引人注目的是第3個(gè)步驟——實(shí)驗設計過(guò)程,它是實(shí)驗研究的核心。實(shí)驗研究用以檢驗假設的數據是對實(shí)驗現象觀(guān)察得到的,因此實(shí)驗的設計如何直接關(guān)系研究成敗。
仔細觀(guān)察已有的實(shí)驗研究成果,可以發(fā)現,在以上步驟的具體實(shí)施上,實(shí)驗方法與經(jīng)驗研究方法還是有所不同的。這一點(diǎn)在第2個(gè)步驟中就已經(jīng)顯示出來(lái)。
將假設命題具體化為可以檢驗的模型,與實(shí)驗設計有直接關(guān)系,研究者在對研究結果做出理論預期(即假設)時(shí),必須考慮實(shí)驗的可實(shí)施性;在建立可證偽的檢驗模型時(shí)必須考慮變量的值可以通過(guò)實(shí)驗取得。研究的第4個(gè)步驟是數據資料收集,在實(shí)驗研究中就是實(shí)施實(shí)驗并記錄實(shí)驗情況。
實(shí)驗研究中用于假設檢驗的數據來(lái)自研究者自己設計的實(shí)驗,而經(jīng)驗研究應用的數據來(lái)自經(jīng)驗,如統計資料或報刊雜志(即現實(shí)世界中存在的數據),這個(gè)差別在方法定義時(shí)就已經(jīng)明確。
實(shí)驗的影響因素
實(shí)驗設計影響因素
外部環(huán)境設計
行為者內因設計
影響因素控制方法
根據行為影響因素變化的特性不同,可將其控制方法區分為組間控制和組內控制。
組間控制方法
組內控制方法
參考資料:搜狗百科-實(shí)驗研究方法
1.植物種群密度調查地點(diǎn)的選擇。
調查植物的種群密度,必須在野外或室外進(jìn)行。調查地段的選擇應當大小適中,面積過(guò)大費時(shí)費力,面積過(guò)小則失去調查意義。
2.對調查地段的植物種類(lèi)要做到心中有數。學(xué)生的植物分類(lèi)知識比較缺乏,進(jìn)行植物種群密度調查時(shí),首先遇到的困難就是不認識植物。
首先要認識調查對象。3.根據調查對象劃定調查地段的大小。
植物種群密度的調查對象,可以是喬木、灌木和草本,應根據調查對象來(lái)劃定調查地段的大小。一般來(lái)說(shuō),調查喬木的種群密度時(shí),地段應該劃得大一些;調查草本植物的種群密度時(shí),地段應該劃得小一些;調查灌木時(shí),調查地段的大小則應該介于二者之間。
4.調查植物種群密度時(shí),對植物種類(lèi)的選擇。植物種群密度的調查,對于初學(xué)者來(lái)說(shuō),主要是學(xué)習調查的基本方法,因此,宜易不宜難。
調查喬木比較容易,調查雙子葉草本植物也比較容易,而調查一些叢生小灌木,叢生或蔓生的草本單子葉植物,由于有時(shí)一棵植物有幾個(gè)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(jìn)行調查。5.分工合作,進(jìn)行調查。
調查時(shí)應2~4人為一組,其中一人專(zhuān)門(mén)負責記錄,其他同學(xué)負責取樣、調查計數,這樣合作調查速度較快。6.不同小組進(jìn)行取樣調查時(shí),應選取不同的樣方。
不同小組之間分別取樣,最后再將調查結果進(jìn)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(shí),還可以將不同小組的調查結果經(jīng)計算后取其平均值,這樣可以縮小取樣調查的誤差。
7.調查時(shí)間。取樣調查的時(shí)間最好選擇在植物生長(cháng)旺盛的季節,這時(shí)進(jìn)行調查便于學(xué)生識別植物。
三 參考資料 種群密度取樣調查中的兩個(gè)概念 樣方 樣方也叫做樣本。從研究對象的總體中,抽取出來(lái)的部分個(gè)體的集合,就叫做樣方。
隨機取樣 在抽樣時(shí),如果總體中每一個(gè)個(gè)體被抽選的機會(huì )均等,且每一個(gè)個(gè)體被選與其他個(gè)體間無(wú)任何牽連,那么,這種既滿(mǎn)足隨機性,又滿(mǎn)足獨立性的抽樣,就叫做隨機取樣(或叫做簡(jiǎn)單隨機取樣)。隨機取樣不允許摻入任何主觀(guān)性,否則,就難以避免調查人員想獲得調查屬性的心理作用,往往使調查結果偏大。
常用的取樣 方法在進(jìn)行植物種群密度取樣調查時(shí),取樣的方法較多。下面介紹兩種常用的取樣方法。
1.點(diǎn)狀取樣法。點(diǎn)狀取樣法中常用的為五點(diǎn)取樣法(圖8-4)。
當調查的總體為非長(cháng)條形時(shí),可用此法取樣。在總體中按梅花形取5個(gè)樣方,每個(gè)樣方的長(cháng)和寬要求一致。
這種方法適用于調查植物個(gè)體分布比較均勻的情況。2.等距取樣法。
當調查的總體為長(cháng)條形時(shí),可用等距取樣法。先將調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(cháng)條形的總體為400m長(cháng),如果要等距抽取40個(gè)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內進(jìn)行取樣,樣方大小要求一致。
植物種群密度調查示例 調查地段 天津市水上公園附近的一塊林地。地段面積 長(cháng)500m,寬30m,計15000m2。
調查對象 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。
調查時(shí)間 1996年6月2日。調查結果 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(dòng)物種群密度的取樣調查 在調查動(dòng)物的種群密度時(shí),一般多采用標志重捕法(捉放法)。就是在一個(gè)有比較明確界限的區域內,捕捉一定數量的動(dòng)物個(gè)體進(jìn)行標志,然后放回,經(jīng)過(guò)一個(gè)適當時(shí)期(標志個(gè)體與未標志個(gè)體重新充分混合分布)后,再進(jìn)行重捕。
根據重捕樣本中標志者的比例,估計該區域的種群總數,可計算出某種動(dòng)物的種群密度。標志重捕法的前提是,標志個(gè)體與未標志個(gè)體在重捕時(shí)被捕的概率相等。
在標志重捕法中,標志技術(shù)極為重要,在操作中應注意以下幾點(diǎn):1.標志物和標志方法必須對動(dòng)物的身體不會(huì )產(chǎn)生對于壽命和行為的傷害。如選用著(zhù)色標志時(shí),要注意色素無(wú)害而溶劑可能有毒;如果用切趾、剪翅等方法標志動(dòng)物時(shí),不能影響被標志動(dòng)物正常的活動(dòng)或者導致疾病、感染等。
2.標志不能過(guò)分醒目。因為過(guò)分醒目的個(gè)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志個(gè)體的比例而導致結果失真。
3.標志符號必須能夠維持一定的時(shí)間,在調查研究期間不能消失。標志重捕法的應用比較廣泛,適用于哺乳類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、爬行類(lèi)、兩棲類(lèi)、魚(yú)類(lèi)和昆蟲(chóng)等動(dòng)物。
與植物種群密度的調查相比,動(dòng)物種群密度的取樣調查要困難得多,而且又費時(shí)間。如果要學(xué)習這種調查方法,而條件又不允許時(shí),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(yíng)養的植物需要水的無(wú)機鹽培養(水培)。
19世紀,創(chuàng )辦現代植物生理學(xué)德國高盛豆,玉米和蕎麥種子蒸餾水中,在各種組合的無(wú)機鹽水溶液,水文化做實(shí)驗,以觀(guān)察這些種子的發(fā)芽和生長(cháng)。他發(fā)現,含有硝酸鉀,氯化鈉,硫酸鈣和Ca3(PO4)2溶液缺乏良好的增長(cháng)勢頭,這些鹽在水溶液中的幼苗,播種不能成長(cháng)或快速衰減。十二種鹽的缺乏,苗很快停止生長(cháng)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。他設想,植物可能還需要其他的元素,除了將溶液的現有元素以外,他的溶液中加入少量的氯化鐵溶液。果然,白葉綠。因此,他得出結論,植物需要鐵,缺鐵,葉綠素無(wú)法生產(chǎn)。在19世紀結束,高盛和其他植物生理學(xué)家確定P,K,N,S,鈣,鐵,鎂,7片廠(chǎng),這些元素從土壤中來(lái)。
但是,該組合物的植物,在另外的元素的無(wú)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(jìn)入污水處理廠(chǎng)的水,植物營(yíng)養是沒(méi)有什么意義呢?這個(gè)問(wèn)題,直到20世紀20年代,有一個(gè)明確的答案。原來(lái),早期的人被宣布為純無(wú)機鹽,水文化,其實(shí)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(mǎi),與高純度的鹽和蒸餾水,用硬質(zhì)玻璃或丹鶯聲實(shí)驗之前,被證明,綠色植物的增長(cháng),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(cháng),這些元素的缺乏所必需的元素,植物的正常生長(cháng)和生殖,會(huì )出現在一個(gè)特定的營(yíng)養缺乏癥。由表1可見(jiàn),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(cháng)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(shí)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(lèi)作物,多施磷肥,籽粒飽滿(mǎn),馬鈴薯,紅薯,甜菜,和其他多鉀肥,可以顯著(zhù)提高產(chǎn)量。廣東,江西某些地區土壤缺鉀,賴(lài)斯經(jīng)常出現赤枯病,草木灰,以補充鉀的應用。氨是一種速效肥,可直接用于應用合成氨廠(chǎng)合成氨基酸,而不是依賴(lài)達到的硝酸鹽還原氨。微量元素,除非是必要的,無(wú)論在一般施肥。澳大利亞的一些地區,由于土壤缺鉬,固氮細菌,土壤氮含量低,植物生長(cháng)發(fā)育不良,應用鉬肥,土壤肥力迅速恢復。
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