文档介绍：
(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***化钙)等。
(四)、实验方法及原理:
研究生助教介绍照度计、土壤温度计、pH计等仪器使用方法和观察记录方法后,学生分成8组,在校园中选取不同森林生态系统,开展光照强度、气温、土壤温度、土壤容重、土壤含水量、pH等的时空测定。
照度计:测定太阳辐射强度(单位为umol m-2 s-1)。一般采用照度计,它是利用光电原理制成的。光电池具有一个氧化层,在光的作用下,从那里放出电子,只要用一个低电阻的电流表把金属膜和金属基部相连接,就会发出一个与光强度成正比的电流。这种电池对300-700nm的光是不是灵敏的,而且具有反应迅速、不需要外接电源等优点。测定时,在照度计的电池槽内装上电池,把光电头插头插入仪器的插孔,打开开关及探头盖,照度计的显示屏上显示读数,待数字稳定后,把光敏探头置于欲测光源处,便可读数。显示屏的读数分4档,每档相差10倍(单位为lx)。
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。
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±。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。
群落内外太阳辐射强度及其变化:由于太阳和地球相对位置的不断变化,以及地球表面大气层吸收、反射和散射介质的差异,太阳辐射具有时空上的显著差异。植物群落由于叶子对光的吸收、反射和散射,植物群落内外的太阳辐射也有显著的不同。测定时,在群落内外随机确定若干个测点,从早到晚每隔一定时间测定各点的光照强度。
群落内外温度及其变化:地球表面由于太阳辐射的变化,气温也存在时空变化。植物群落由于植物枝叶的作用,气温和土壤温度的变化与群落外不完全相同,具有本身的特点和规律。测定时,在群落内随机确定若干个测点,群落外确定相近的1—2个点,从早到晚每隔一定时间测定。
(五)、具体步骤
(1)光照强度:既观测其时间上的波动(10:30、11:30、12:30、14:30的波动),又比较一个生态系统内部不同高度(如地面、、3m处)、不同生态系统之间的差异。
(2)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。
(3)土壤水分:比较不同土壤深度(0-15、15-30、30-45、45-60cm)和不同生态系统之间的差异。
(4)土壤pH:比较不同生态系统0-15cm层土壤pH的异同,分析原因。
(5)空气温湿度:除了时空动态之外,还可以分析温度和湿度的相关性?
(六)、结果记录(混交林)
光照
时间/高度
位置
0m
10:30
树干
1860
1600
2900
10300
林冠中部
1780
1710
1620
1290
林冠边缘
1770
1710
1650
1380
林隙
12