生物群落内生态因子的测定 (修复的).docx

实验名称：植物群落内生态因子的测定

一、实验原理 
植物群落与环境是不可分的。任何一个植物群落在形成的过程中，植物不仅对环境具有适应能力，而且对环境也有巨大的改造作用。随着植物群落发育到成熟阶段，群落的内部环境也发育成熟。植物群落内的环境因子如温度、湿度、光照强度等都不同于群落外部。植物群落内的各生物物种在它们自己创造的环境中，井然有序地生活着。不同的植物群落，其群落环境因子存在明显的差异。
二、实验目的
1、在掌握光照强度、温湿度测量仪器的使用和测定方法的基础上，对不同类型植物群落内的光照强度、湿度和大气湿度等生态因子进行测定。 
2、认识不同植物群落内部生态因子以及植物群落与裸地间生态因子的差异。
三、实验器材
便携式光照度计，温湿度记录仪，风速测定仪，钢卷尺。 
四、方法步骤 
（一） 植物群落内光照强度的测定 
（1）选取针草地和林地不同类型的群落。 
（2）分别在草地和林地下，从林缘向林地中心均匀选取3个测定点，用照度计测定每一点的光照强度，并记录每次测定的数值（见表1）。 
（二） 植物群落内温湿度的测定 
在上述同样草地与林地两种不同类型的群落以及对照地中，实施下述内容的测定：
1、大气温湿度的测定 
从林缘向林地中心在1.5m高处，均匀选取3个点，测定每一点的温度和湿度，并记录每次的数值（见表2）。 
2、地表温湿度的测定
从林缘向林地中心均匀选取3个测定点，用地表温度计和湿度计分别测定每一点的地表温湿度，并记录每次测定的数值。（见表3）。 
3、群落内土壤不同深度温湿度的测定
在群落中，随机确定2个测定点，用土壤温度计测定距地表5cm、10cm、15cm、20cm深处的土壤温度，并记录每次测定的数值。（见表4）
（三） 风速的测定 
（1）在上述同样的草地和林地两种群落中，从林缘向林地中心1.5m的高处，均匀选4个点。 
（2）用风速测定仪分别测定每点的风速，记录表格（见表4）。 
（四） 数据分析 
根据测定结果，列表整理得到的数据，并分析草地与林地中的生态因子及其差异性。 
（五） 分析实验结果，完成实验报告 
注意事项
植物群落内以及对照地的环境生态因子（如光照强度、空气温度和湿度、风速）测定，一定要在相同的时间进行，这样获得的数据才具有可比性。
五、实验结果
表1植物群落内光照强度的测定
光照强度( klux)
群落
样点1
样点2
样点3
平均值
草地
49.7
48.6
51.3
49.9
林地
2.4
2.7
3.6
2.9
表2植物群落内大气温湿度
群落类型
数据类型
样点1
样点2
样点3
平均值
草地
大气温度℃
2896
29.75
29.88
29.53
大气湿度RH
24.50
24.47
24.91
24.63
林地
大气温度℃
28.54
28.85
28.95
28.78
大气湿度RH
30.72
32.77
31.22
31.57

表3植物群落内大气温湿度
群落类型
数据类型
样点1
样点2
样点3
平均值
草地
地表温度℃
30.86
30.94
30.93
30.91
地表湿度RH
45
51.2
55.9
50.7
林地
地表温度℃
28.88
28.95
28.96
28.93
地表湿度RH
30.95
30.14
33.41
31.5

表4 草地和林地土壤温度（℃）及风速记录
群落类型
风速（m/s）
平均风速
（m/s）
5cm
10cm
15cm
20cm
草地
1.22 1.35 1.10 1.21
1.22
22.1
24.3
22.5
24.9
22.3
23.1
22
21.2
林地
0 0 0 0
0
28.6
23.7
28.5
23.4
23.5
22.8
21.4
21
5 1.10 1.214444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444表5不同深度土壤温度平均值表
植物群落类型
土壤温度平均值（℃）
5cm
10cm
15cm
20cm
草地
23.2
23.7
22.7
21.6
林地
26.15
25.95
23.15
21.2

图3

六、实验结果分析
1、从表2、图1和表3、图2可以看出，不管是草地还是林地，都是大气温度平均值比地表温度平均值低，草地的地表温度平均值比大气温度平均值高1.39℃，林地的地表温度平均值比大气温度平均值高0.15℃。因为太阳的热能被地面吸收后，地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气，这是空气中热量的主要来源。而太阳辐射直接被大气吸收的部分使空气增热的作用极小，只能使气温升高0.015～0.02℃。
2、从表2、图1和表3、图2可以看出，草地的地表与大气温度的平均值都比林地的地表与大气温度的平均值高，地表温度平均值高1.97℃，大气温度平均值高0.75℃。温度与光照强度有关，林地中的树木可以阻挡反射一部分阳光，树叶光合作用会吸收很大一部分阳光，从而使光照强度较弱，温度降低。
3、从表2、图1和表3、图2可以看出，草地的地表湿度平均值比林地的地表湿度平均值高 19.2RH，草地的大气湿度平均值比林地的大气湿度平均值低6.94RH。因为林地中树木的蒸腾作用会使植物散失很多水分进入大气中，从而增加大气湿度。草地的地表湿度很高很大一部分原因是人为浇水。
4、从表2、图1和表3、图2可以看出，草地的地表湿度平均值比大气湿度平均值高26.07RH，林地的地表湿度平均值比大气湿度平均值低0.07RH，几乎相等。对于草地而言，地表湿度平均值比大气湿度平均值高很多，是因为在我们测量前的较短时间内，草地刚被浇水，因此地表湿度平均值高。并且由于草比较矮小，叶片的蒸腾作用调节湿度，对于地表湿度的增加也有重要作用。而林地对于地表和大气湿度的调节都很强。
5、从表1可以看出草地的光照强度平均值明显高于林地的光照强度平均值。这是由于照射在林冠上的太阳光，其中大部分被林冠所吸收，一部分被林冠所反射，仅有小部分透过林冠到达林内。林内得到的太阳辐射大多是散射辐射，这样就大大削弱了林内的光照强度。而草地没有遮蔽，得到的多为太阳直接辐射。因此林地内光照强度远小于草地。
6、从表4可以看出，草地的风速平均值比林地的风速平均值大1.22m/s。草地中的草比较矮小，对于风没有阻挡作用，但是林地里的树木很高大，且枝叶繁茂，对于风的阻挡和摩擦作用非常大，因此在同一时间，林地的风速会比草地小。但是我们测得的林地风速为0m/s，不仅是因为树木对于风的阻挡作用还有很大一部分是因为我们测量的林地旁边有房子，房子对于从房子一侧吹过来的风的阻挡作用非常大。
7、从表5和图3可以看出林地的土壤温度平均值，随测量深度的增加而降低，因为阳光照射到地表，把热量传递给地表的土壤，然后再传递给较深地方的土壤，在传递过程中有热量的损失，因此随着测量的土壤深度的增加，土壤温度会下降。但是草地的土壤温度平均值并不是随着测量深度的增加而降低的。5cm深度时，土壤温度平均值为23.2℃，10cm深度时，土壤温度平均值为23.7℃，增加了0.5℃。这是由于我们测量的前较短时间内，草地被人工浇过水，使靠近地表的土壤温度下降，从而低于了10cm深度处土壤温度的平均值。10cm、15㎝、20㎝深处的土壤温度还是一次下降的，原因与林地随着测量深度的增加，土壤平均温度降低的原因相同。
8、从表5可以看出，相同测量深度处，林地的土壤温度平均值比草地的土壤温度平均值高。从5cm到20cm依次高2.95℃、2.25℃、0.45℃、0.4℃。随着测量深度增加土壤温度的平均值相差越来越小，说明随着深度的增加，土壤温度的平均值受植物群落与人为干扰的影响越来越小。林地的土壤温度平均值比草地的土壤温度平均值高可能是由于我们测量的草地有人为的管理，固定时间会浇水，使土壤相对来说比较湿润，通过水分蒸发会带走很大一部分热量，从而降低土壤温度。
总之，草地对于温度的调节能力比林地对温度的调节能力低，包括地表温度和大气温度；草地对于地表湿度的调节能力比林地高，对于大气湿度的调节，林地则比较好；林地可以有效的减少光照强度和减弱风速；如果不受认为的干扰，林地对于土壤温度的调节也比草地强。
七、参考文献
《基础生态学实验指导》 主编 娄安如 牛翠娟 第2版 高等教育出版社