实验一、不同生态系统中生态因子的测定及其比较

（一）、实验内容：

气温、光照强度、土壤温度、水分、容重和pH测定的仪器与使用方法; 气温、光照强度、土壤温度的时空变化。

（二）、目的要求：

熟悉生态学生态因子测定的基本仪器的使用方法; 熟悉若干生态因子的时空变化特点和规律；比较分析以上生态因子在不同生态系统中的异同及其原因。

（三）、主要仪器设备：

温度计、照度计、土壤温度计、pH计、环刀、铝盒、土壤钻、小铲、烘箱、50ml小烧杯、玻璃棒、土壤筛（孔径1mm）、分析天平、干燥器（内盛变色硅胶或无水氯化钙）等。

（四）、实验方法及原理：

根据照度计、土壤温度计、pH计等仪器使用方法和观察记录方法后，在校园中选取一块森林生态系统，开展土壤温度、土壤含水量、pH等的时空测定。

温度计：温度包括气温和土壤温度。主要介绍土壤温度计。土壤温度计的原理与构造与一般的水银空气温度计相似，所不同的是土壤温度计一端弯曲，以便读数。土壤温度计有不同长短的一组温度计组成，以测定不同深度的土壤温度。测定时，在土壤表面挖不同深度的小坑，把不同深度的温度计埋至不同的深度（注意温度计的底部与地表平行），把土填回，用手压实，一小时后便可读数，本次实验所用温度计为实验室一般温度计。

pH计：pH计有多种类型，可根据精度的需要选用不同的pH计。本实验使用PHB-3便携式pH计。该仪器体积小，便于携带，使用方便，测量精度为±0.02pH。测量时，先用标准溶液对仪器进行校正。校正后，用纯净水冲洗测定电极并用干净纱布拭干，便可对被测溶液进行测定。

土壤水分测定：两个目的，一是为了解土壤的实际含水状况，分析生态系统的水分动态及贮水能力。二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同。

风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。

测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。

（五）、具体步骤

（1）土壤温度：既观测其时间上的波动（ 10:30、11:30、12:30、14:30的波动），又比较不同土壤深度（表面、10、15、20cm）、以及不同生态系统之间的差异。

（2）土壤水分：比较不同土壤深度（0-15、15-30、30-45cm）和林内不同位置之间的差异。

（3）土壤pH：比较林内不同位置0-15cm层土壤pH的异同，分析原因。

（六）、结果记录（混交林）

（七）分析

1.根据上表可以分析得出，在香樟树阔叶混交林中，在同一地区不同深度的土壤层的土壤含量相对变化不是太大，在不同地区相同土壤层次中土壤含量也变化明显。其中在林冠中部含水量最高，其次是林隙含水量；林冠边缘不同层次含水量变化最大。在这是因为其灌木层和草本层不发达，土壤中的根系主要是由乔木层的主根系组成，而乔木的主根系是随土壤深度的变化而变化，明显在深的土壤中含量较高，所以其层次性根系数量变化很大，导致土壤含量变化也很大。

2.本次实验所得土壤的PH为6.63，其他组在该林内的不同位置测得的PH均在这个值附近，此可说明该混交林的土壤酸碱性分布均匀，差异性不大。

实验二、群落调查与分析

（一）、实验内容：

群落调查取样方法、种群分布、群落种类组成分析、物种多样性与均匀度分析。

（二）、目的要求：

掌握种群和群落调查的基本方法、了解群落结构分析方法、掌握群落物种多样性计算的基本方法，了解群落的结构和功能的关系。

（三）、主要仪器设备：

罗盘仪、GPS、皮尺、测绳、胸径围尺、记录夹等。

（四）、实验地点

学校陆地生态系统（三食堂附近南侧香樟树混交林）

（五）实验方法及原理：

1、样地法

样地法通常是在群落内圈出一定面积，称样方，对样方内的生物进行调查的方法。样方的大小和数目根据群落的不同而不同。草本群落的样方大小通常为lm²，较高的草本群落也有用4m²或更大的样方。灌木的样方大小通常为3m～3m、4m×4m。乔木的样方大小通常为100m²。

样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。但全部样方的总面积，应略大于群落的最小面积。

本次实验采取的样方为10x10m

2、数据整理是将野外调查的原始资料条理化，并演算出一些反映群落特征的数量指标。其中反映种群在群落中优势度大小的指标有：

相对多度：指种群在群落中的丰富程度。

计算式为：

    相对多度=(某种植物的个体数／同一生活型植物的个体总数)×100％

    频度与相对频度：频度是指一个种在所作的全部样方中出现的频率。相对频度指某种在全部样方中的频度与所有种频度和之比。计算式为：

    频度=该种植物出现的样方数/样方总数

相对频度=(该种的频度/所有种的频度总和)×100％

（六）、具体步骤

（1）样地选取

随机设置、规则设置、主观设置

（2）样地大小

草本群落的样方大小通常为1m²，较高的草本群落也有用4 m²或更大的样方。灌木的样方大小通常为3m×3m、4m×4m 、5m×5m。乔木的样方大小通常为100 m² 、400 m² 。样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。但全部样方的总面积，应略大于群落的最小面积。

（3）调查记录

调查记录的内容、项目随研究目的不同而不同。但原则是不宜罗列得太繁太细致，以免影响调查进度。细致的数据整理分配工作应在室内进行。研究群落的组成和结构，可使用群落调查表格，群落调查表格根据研究目的和对象而制订。

（七）结果数据

表  植物群落调查表

调查者：        HJQ                   调查日期：   2014.11.18   

样地编号：       5号                 样地面积：     10mx10m                  

群落类型：      亚热性阔叶混交林        群落名称：     香樟树群落                      

地理位置： 经度：     东经106.6748           纬度：       北纬26.4677                        

地形： 土台         海拔：  约1100m       坡度：  0～22°          

土壤、岩石：  土壤呈钻红和浅黑色   岩石多为细沙砾                      

微地形、地被物： 凹凸面地形， 矮小草本、苔藓地衣、蕨类                             

动物活动情况：                无                                       

人为干扰情况：          轻度干扰                                     

（八）结果处理

 

                                              

（九）结果计算及分析：

一、群落特征的计量指标

二、据以上指标对阔叶香樟树群落分析：

1．在乔木层，其物种多样性相对较少。其中，香樟树占绝对优势，为建群种。在阔叶混交林中主要为香樟树、沙桐和雪松，各物种之间在高度上互相竞争，争夺太阳光照面积。

2．在灌木层中，阔叶混交林中物种数目仅有两种，灌木一为优势中，灌木层树冠层很密，使得进入灌木层的阳光很有限，于是林下植物发育较弱，地被层主要是蕨类、苔藓和少量阔叶草本植物。

在本次实验中从以上表可知，对比乔木、灌木、藤本，三个层次，其乔木所占的比例为最高。特点分析，该群落生态系统前期人为干扰大，其地理位置夹两条马路中间，人为干扰相对较大。据考察该样地得知，不是天然的，多为人工建造，故在生物多样性上相对较少。

 

第二篇：生态学调查报告

土壤生态系统退化特征调查报告

摘要：从生态系统退化机制入手，主要对该土壤生态系统由于认为干扰因素引起的退化特征进行探讨，重点描述了植物群落的变化。

关键词  土壤  生态系统  退化特征

引言

土壤生态系统是由生物系统、土壤系统和环境系统之间通过物质循环、能量转换和信息传递等相互联系、相互制约和相互协调而构成的有机功能整体。土壤生态退化是指由于人类活动及恶劣的自然环境条件作用或二者共同作用下造成的土壤生态系统结构破坏、系统功能衰退、土壤生物多样性减少、土壤生产力下降以及土壤荒漠化、干旱化、板结化、酸化、盐碱化和养分亏缺与失衡等一系列土壤生态环境恶化的过程和现象。

1、调查目的、意义

随着经济社会的发展，我们周围的生活环境生态破坏日益明显、严重。生态学是研究人为干扰对生态系统内在变化机制、规律的人影响的科学。为加深对生态系统动态变化机制、发展演化过程的理解，寻求退化生态系统恢复、重建和保护对策，本人对家乡某土壤生态系统退化状况进行了认真调查。此次关于土壤生态系统退化特征的调查，对当地人们如何采取有效措施保护土壤生态系统具有重要意义。

2、调查范围

该土壤生态系统位于村口高坡上，周围都是庄稼农田，旁有一条小河环绕，小河上游是一造纸厂，多年来屡次向小河排放未处理污水，致使村庄的农田灌溉水受到污染。近几年，村庄发展迅速，人们把挖土机开进该土壤生态系统，砍伐树木，挖掘泥土填埋农田以建造公路，因此，原本郁郁葱葱长满乔木灌木的生态系统受到严重破环。

3、调查方法

直接观察  到该生态系统实地查探，绕内部一圈仔细观察记录各地生物生长情况及土质现状；向附近村民了解情况，询问生态系统退化前后变化。

查阅资料  到图书馆查阅相关生态学资料，以及在网上数据库下载类似专业论文。

4、调查内容—土壤生态系统退化的特征
4.1生物多样性降低

生态系统的退化，使生物种类大大地减少，部分物种将有灭绝的危险。 原来树木种类繁多，乔木、灌木郁郁葱葱，如今，很多地方已荒芜，   枯枝落叶大量增加。

4.2生产力下降
土壤生态系统退化，结构遭到破坏。动物、植物是生态系统结构的主体。植被被破坏、动物被捕杀，系统内生物成分降低；随之，植被的减少，对太阳能的利用减弱，对营养物质的吸收降低，植物为正常生长消耗在克服环境和不良影响上的能量增多，净初级生产力下降；生产者结构和数量不良变化，导致次级生产降低，即食草动物、食肉动物的数量大大减少。因而退化的土壤生态系统中，动植物的生物量显著降低，这是土壤生态系统退化最鲜明的特点。
  4.3食物链、食物网简单化
该土壤生态系统退化，草木严重减少，使得草食动物如兔子等减少，从而食物链缩短、部分链断裂和解环，，单链营养关系增多,种间共生、附生关系减弱，甚至消失，如地衣、某些菌类不能附生在树皮上获取更多的阳光。这样有利于系统稳定的食物网变得简单化、破碎化，系统越来越不稳定。
  4.4生物利用和改造环境能力弱化，功能衰退
 植被减少了，植物固定、保护、改良土壤及养分能力也弱化；调节气候能力

削弱；水分维持能力减弱，地表径流增加，引起土壤退化；防风、固沙能力弱化了；净化空气、降低噪音能力弱化了；美化环境等文化环境价值降低或丧失。调查的该生态系统因被过度开垦，结果造成土地贫瘠，营养物质流失严重，土壤干燥结块，植物群落失去营养基础，不能健壮生长；为当地村民防风固沙能力明显减弱。

4.5物质循环、能量流动出现危机和障碍

生态系统中极其重要的组成部分——植物及其种群，在退化中的变化十分明显。植物及其种群属于系统的第一性生产者，是系统有机物质和能量固定的惟一来源，是物质循环的主要环节，植物群落的形态结构也极大地制约着生态系统的结构，从而直接影响着系统的功能，并影响和限制着次级消费者动物、微生物群落等的生存与发展。而当地人们对土壤生态系统中树木的盲目砍伐，导致植物群落物种显著减少，物质循环、能量流动出现危机和障碍。

5、小结--植被生态系统与土壤生态系统协同退化

随着土壤生态退化程度加剧，该生态系统的植物种类减少、植被盖度降低、植物群落物种丰富度、植物物种多样性、植物群落均匀度指数和植物群落生物量降低。