第一部分个体生态学实验 实验一生态学实验室常用仪器与使用 实验目的 了解生态学实验室内测定各生态因子的基本的实验仪器，学习并熟练掌握各 仪器的使用。 实验材料 设备与试剂：冰箱、恒温箱、人工气候箱、温湿度计、光度计、风速仪、海 拔仪、坡度仪、测高仪、GPS、胸径尺。 [实验步骤] 1、生态学常用仪器的介绍。 、生态学常用仪器的使用。 3、运用生态学常用仪器测定各生态因子。 测定项目 1 4 空气温度 湿度 水温度 土壤温度 光照度 4、了解实验仪器误差并计算相对误差。 5、学习室内温度条件的控制。 6、学习室内想度条件的控制 7、学习室内光照条件的控制， 8、 结合野外生态实验，在 个自然生态区选取一个小样方，利用海拔仪 坡度仪、测高仪、GPS测定该样方的海拔高度、坡度，及该样方中的各种 植物的高度、胸径，为以后的外出实习作一些基础。 [结果和分析 1、分析误差来源 2、计算相对误差 【作业] 1、运用所学的知识，设计一个光、温、湿度条件的控制的实验。 2、调查某生态区5平方米样方的海拔高度、坡度，及该样方中的各种植物 的种类、高度、胸径等
1 第一部分 个体生态学实验 实验一 生态学实验室常用仪器与使用 [实验目的] 了解生态学实验室内测定各生态因子的基本的实验仪器， 学习并熟练掌握各 仪器的使用。 [实验材料] 设备与试剂：冰箱、恒温箱、人工气候箱、温湿度计、光度计、风速仪、海 拔仪、坡度仪、测高仪、GPS、胸径尺。 [实验步骤] 1、生态学常用仪器的介绍。 2、生态学常用仪器的使用。 3、运用生态学常用仪器测定各生态因子。 测定项目 1 2 3 4 空气温度 空气湿度 水温度 土壤温度 光照度 4、了解实验仪器误差并计算相对误差。 5、学习室内温度条件的控制。 6、学习室内湿度条件的控制。 7、学习室内光照条件的控制。 8、结合野外生态实验，在一个自然生态区选取一个小样方，利用海拔仪、 坡度仪、测高仪、GPS 测定该样方的海拔高度、坡度，及该样方中的各种 植物的高度、 胸径，为以后的外出实习作一些基础。 [结果和分析] 1、分析误差来源 2、计算相对误差 [作业] 1、运用所学的知识，设计一个光、温、湿度条件的控制的实验。 2、调查某生态区 5 平方米样方的海拔高度、坡度，及该样方中的各种植物 的种类、高度、 胸径等
实验二鱼类对温度、盐度耐受性的观测 [实验原理」 不同的生物对温度、盐度等生态因子有不同的耐受上限和下限，且其对不同 生态因子的耐受能力随生物种类、个体差异、年龄、驯化背景等因素的变化而变 化。当多种生态因子共同作用于生物时，生物对各因子的耐受性之间的有着不同 的密切相关。 实验目的 解不同鱼类对极端温度、盐度的耐受能力，及影响鱼类耐受能力的因素。 [实验材料 设备与试剂：水族箱、冰箱、恒温箱、温度计、海水精、冰、天平、纱 布等 实验动物：金鱼、热带鱼 [实验步骤 (一)观察动物对高温和低温的耐受能力 1、建立不同等级的环境温度0C、35℃ 2、对实哈动物称重，并记录甘种类 3、将不同种类的实验金鱼、热带鱼分别每5条分成一组， 于驯化温度开始 逐步升温至35℃，观察在高温条件下动物死亡数过50%以上所需的时间？并记 录动物随温度升高的行为反应。 4、同上将动物分组后，于驯化温度开始逐步降温至0℃，观察在该低温条 件下动物死亡数超过50%以上所需的时间？并记录动物随温度降低的行为反应。 (二)观察不同淡水鱼类对盐度的耐受能力 建立不同的盐度梯度，0%，20%，40%。 2、对实验动物称重 3、在室温下，从0%开始，逐步将实验动物放入高盐度环境20%或40%中， 观察在该条件下动物死亡数超过50%以上所需的时间？并记录动物随盐度升高 的行为反成 (三)记录结果 1、将鱼类在高温和低温、室温下不同温度条件下死亡率随时间的变化登记 在表2-1中。 表2-1极端温度下不同鱼类随时间死亡率的条件 动 体重35℃下随时间（分10℃下随时间（分钟）0℃下随时间（分钟） (8) 钟)的死亡率(%)的死亡率(%) 的死亡率(% 30 60 90 30 6090 30 60 90 称
2 实验二 鱼类对温度、盐度耐受性的观测 [实验原理] 不同的生物对温度、盐度等生态因子有不同的耐受上限和下限，且其对不同 生态因子的耐受能力随生物种类、个体差异、年龄、驯化背景等因素的变化而变 化。当多种生态因子共同作用于生物时，生物对各因子的耐受性之间的有着不同 的密切相关。 [实验目的] 了解不同鱼类对极端温度、盐度的耐受能力，及影响鱼类耐受能力的因素。 [实验材料] 1、设备与试剂：水族箱、冰箱、恒温箱、温度计、海水精、冰、天平、纱 布等 2、实验动物：金鱼、热带鱼 [实验步骤] （一）观察动物对高温和低温的耐受能力 1、建立不同等级的环境温度 0℃、35℃。 2、对实验动物称重，并记录其种类。 3、将不同种类的实验金鱼、热带鱼分别每 5 条分成一组，于驯化温度开始 逐步升温至 35℃，观察在高温条件下动物死亡数过 50%以上所需的时间？并记 录动物随温度升高的行为反应。 4、同上将动物分组后，于驯化温度开始逐步降温至 0℃，观察在该低温条 件下动物死亡数超过 50%以上所需的时间？并记录动物随温度降低的行为反应。 （二）观察不同淡水鱼类对盐度的耐受能力 1、建立不同的盐度梯度，0‰， 20‰，40‰ 2、对实验动物称重 3、在室温下，从 0‰开始，逐步将实验动物放入高盐度环境 20‰或 40‰中， 观察在该条件下动物死亡数超过 50%以上所需的时间？并记录动物随盐度升高 的行为反应。 （三）记录结果 1、将鱼类在高温和低温、室温下不同温度条件下死亡率随时间的变化登记 在表 21 中。 表 21 极端温度下不同鱼类随时间死亡率的条件 35℃下随时间（分 钟）的死亡率（%） 10℃下随时间（分钟） 的死亡率（%） 0℃下随时间（分钟） 的死亡率（%） 动 物 名 称 体重 （g） 30 60 90 30 60 90 30 60 90
2、将鱼类在不同盐度条件下死亡率随时间的变化登记在表2-2中。 表22角类对盐度的时受力观测结果脊记表 动物体重0%。下随时间（分 20%下随时间（分 40%下随时间（分 名称 (g)钟)的死亡率(%)钟)的死亡率(%)钟)的死亡率(%) 306090306090306090 [结果和分析] 1、依据表中登记结果作图，以时间为横坐标，死亡率为纵坐标。 2、综合各组实验结果，分析讨论各组间结果的异同，评估不同鱼类对温度 盐度耐受性的差异及其影响因素 作业 报告实验结果并结合谢尔福德耐受性定律对结果进行讨论
3 2、将鱼类在不同盐度条件下死亡率随时间的变化登记在表 22 中。 表 22 鱼类对盐度的耐受力观测结果登记表 0‰下随时间（分 钟）的死亡率（%） 20‰下随时间（分 钟）的死亡率（%） 40‰下随时间（分 钟）的死亡率（%） 动物 名称 体重 （g） 30 60 90 30 60 90 30 60 90 [结果和分析] 1、依据表中登记结果作图，以时间为横坐标，死亡率为纵坐标。 2、综合各组实验结果，分析讨论各组间结果的异同，评估不同鱼类对温度、 盐度耐受性的差异及其影响因素。 [作业] 报告实验结果并结合谢尔福德耐受性定律对结果进行讨论
第二部分种群结构、动态与种间关系 实验三种群在有限环境中的逻辑斯谛增长模拟实验 实验原理 种群在有限环境中的增长不是无限的。当种群在一个有限的空间中增长时 随者种群密度的上升，对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争也将增 加。同时还必然会影响到种群的出生率和存活率，从而降低了种群的实际增长率， 直至种群停止增长，甚至使种群数量下降。逻辑斯谛增长(logistic growth)是种 群在有限环境下连续增长的一种最简单的形式。逻辑斯谛增长又被称为阴滞增 长。 种群在有限环境下的增长曲线是S型的(Sigmoid),它具有两个特点：首先 S型增长曲线有一个上渐进线，即S型增长曲线逐渐接近于某一特定的最大值， 但不会超过这个最大值的水平，此值即为种群生存的最大环境容纳量(carrying capacity),通常用K表示。当种群大小到达K值时，将不再增长。其次，S型曲 线是逐渐变化的，平滑的，而不是骤然变化的。 逻辑斯谛增长的数学模型 =N)=N-) d dN/dt:种群增长率 N:种群大小 t:时间 :种群的瞬时增长 K:环境容纳量 其中(1-N/K)所代表的生物学意义是“剩余空间”(residual space)或称未 机会)。 逻辑斯谛增长的积分式： N,=1+e-n K =N max -∑m-7Xw- 计算Nt ∑(a-万)2 a=了+rx InK-N-a-n M a:表示曲线对原点的相对位置 e:常数，自然对数的底 [实验目的
4 第二部分 种群结构、动态与种间关系 实验三 种群在有限环境中的逻辑斯谛增长模拟实验 [实验原理] 种群在有限环境中的增长不是无限的。当种群在一个有限的空间中增长时， 随着种群密度的上升，对有限空间资源和其他生活必需条件的种内竞争也将增 加。 同时还必然会影响到种群的出生率和存活率， 从而降低了种群的实际增长率， 直至种群停止增长，甚至使种群数量下降。逻辑斯谛增长（logistic growth）是种 群在有限环境下连续增长的一种最简单的形式。逻辑斯谛增长又被称为阴滞增 长。 种群在有限环境下的增长曲线是 S 型的 （Sigmoid）， 它具有两个特点： 首先， S 型增长曲线有一个上渐进线，即 S 型增长曲线逐渐接近于某一特定的最大值， 但不会超过这个最大值的水平，此值即为种群生存的最大环境容纳量（carrying capacity），通常用 K 表示。当种群大小到达 K 值时，将不再增长。其次，S 型曲 线是逐渐变化的，平滑的，而不是骤然变化的。 逻辑斯谛增长的数学模型： ( ) (1 ) K N rN K K N rN dt dN = - - = ) dN/dt：种群增长率 N：种群大小 t：时间 r：种群的瞬时增长率 K：环境容纳量 其中（1N/K）所代表的生物学意义是“剩余空间” （residual space）或称未 利用的增长机会（unutilized opportunity for growth）。即：种群尚未利用的，或为 种群可利用的最大容纳空间中还“剩余”的、可供种群继续增长利用的空间（或 机会）。 逻辑斯谛增长的积分式： a rt Nt K Nt a Y r X Xi X Yi Y Xi X r K N e K N a rt t = - - = + - - - - = = + = Â Â - ln ( ) ( )( ) max 1 2 计算 Nt a：表示曲线对原点的相对位置 e：常数，自然对数的底 [实验目的]
本实验将模拟实验种群在有限环境中的逻辑斯谛增长，探讨环境条件对种群 增长的限制作用。 实验材料和方法 本实验采用草履虫为实验材料。草履虫在18-20℃环境下每天分裂1次，以 每毫升5~10只的密度，在稻草煎出液中培养，其种群密度一般可在实验的第5~6 天达到高峰，随后开始下降，是进行本实验的理想材料。 (一)实验材料 光学显微镜、凹玻板、烧杯(50ml, 100ml,500ml,1000ml)、量筒 (100ml,200ml)、移液管(0.1ml,5ml)、吸耳球、玻璃滴管、1000w电炉、普 通天平、干稻草、碘液、纱布、橡皮筋、白胶布条、标记笔 (二)实验步骤 1、准备草履虫原液 2、制备草履虫培养液 ①称取干稻草5g,剪成34cm长的小段。 ②在1000ml烧杯中加水800ml,以纱布包裹好干稻草，加入2粒麦粒，放 入水中煮沸10分钟，直至煎出液呈淡黄色。 ③将稻草煎出液置于室温下冷却后，作为草履虫培养液备用。 3、确定培养液中草履虫种群的初始密度 D用滴管耳 一小滴碘液于凹玻板 再用0.5ml移液管吸取0.1ml草履虫原 液于4块凹玻板上，在显微镜下进行草履虫计数 ②按上述方法重复取样2次，计算出草履虫原液中的种群密度。 ③取冷却后的草履虫培养液50ml,置于150ml三角瓶中。经过计算，用移 液管吸取适量草履虫原液在培养液中稀释并混匀，使培养液中草履虫的密度在 5~10只ml左右。通过镜检计数，确定培养液中的草履虫初始密度，即实验第 天的种群密度。 ④用纱布和橡皮筋将实验用的烧杯罩好，并做好本组标记，放置在0℃、25 ℃的恒温箱中培养。 4、定期检测和记录 ①在实验开始后一周内，每天定时对培养液中的草履虫密度进行检测 ②将每天的观测数据记录在观测数据记录表格中。 0℃下培养 25C下培养 观测观测平均观测理论观测观测平均观测理论 数 总数N总数 2 总数N总数 N 0 2 3 6 7
5 本实验将模拟实验种群在有限环境中的逻辑斯谛增长， 探讨环境条件对种群 增长的限制作用。 [实验材料和方法] 本实验采用草履虫为实验材料。草履虫在 18~20℃环境下每天分裂 1 次，以 每毫升 5~10 只的密度， 在稻草煎出液中培养， 其种群密度一般可在实验的第 5~6 天达到高峰，随后开始下降，是进行本实验的理想材料。 （一）实验材料 光学显微镜、凹玻板、烧杯（50ml，100ml，500ml，1000ml）、量筒 （100ml,200ml）、移液管（0.1ml，5ml）、吸耳球、玻璃滴管、1000w 电炉、普 通天平、干稻草、碘液、纱布、橡皮筋、白胶布条、标记笔 （二）实验步骤 1、准备草履虫原液 2、制备草履虫培养液。 ①称取干稻草 5g，剪成 3~4cm 长的小段。 ②在 1000ml 烧杯中加水 800ml，以纱布包裹好干稻草，加入 2 粒麦粒，放 入水中煮沸 10 分钟，直至煎出液呈淡黄色。 ③将稻草煎出液置于室温下冷却后，作为草履虫培养液备用。 3、确定培养液中草履虫种群的初始密度 ①用滴管取一小滴碘液于凹玻板上， 再用 0.5ml 移液管吸取 0. 1ml 草履虫原 液于 4 块凹玻板上，在显微镜下进行草履虫计数 ②按上述方法重复取样 2 次，计算出草履虫原液中的种群密度。 ③取冷却后的草履虫培养液 50ml，置于 150ml 三角瓶中。经过计算，用移 液管吸取适量草履虫原液在培养液中稀释并混匀，使培养液中草履虫的密度在 5~10 只/ml 左右。通过镜检计数，确定培养液中的草履虫初始密度，即实验第一 天的种群密度。 ④用纱布和橡皮筋将实验用的烧杯罩好，并做好本组标记，放置在 0℃、25 ℃的恒温箱中培养。 4、定期检测和记录 ①在实验开始后一周内，每天定时对培养液中的草履虫密度进行检测。 ②将每天的观测数据记录在观测数据记录表格中。 0℃下培养 25℃下培养 天 数 观测 1 观测 2 平均 观测 总数N 理论 总数 Nt 观测 1 观测 2 平均 观测 总数N 理论 总数 Nt 0 1 2 3 4 5 6 7