生态学实习方案

实习目的

当前高等教育改革的关键问题之一是加强学生能力的培养，而实践性教学环节又是培养学生能力的关键，实习是实践性教学环节中的重要成份。生态学是一门综合性的学科，而且是一门非常注重实践的学科。通过实践教学可以巩固学生所学的理论课知识，而且可以增强其野外的动手能力

生态学野外实习结合植物学和自然地理学野外实习一起进行野外综合实习。生态学野外实习将植物学理论知识与环境结合起来，运用植物学和基础生态学野外工作方法使学生全面认识自然，综合掌握野外基本工作方法。

生态学野外实习是一门最能体现培养学生基本科研能力、野外生存能力、团结合作精神、吃苦耐劳精神、热爱自然和保护自然的意识、锻炼和提高大学生综合素质的实践性课程。

实习内容

实习内容一：森林群落内生态因子的测定

试验目的：

1在掌握光照强度、温度和大气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的光照强度、温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。

具体试验内容：

以下观测数据每一小时观测一次

选择不同环境（裸地、人工林、竹林和原始林）

测定群落内光照强度、空气温湿度、地面温湿度和土壤温度

要求：根据测定结果，列表整理气象数据，分析林地和空旷地中气象生态因子的差异，并分析造成这种差异的原因。

          需要仪器：土温计（8套）

                    照度计（8套）

                    温湿度计（8套）

                    锄头（8把）

                    记录板（8个）

                    GPS定位系统

实习内容二：植物群落物种多样性调查

试验目的：

    掌握植物群落多样性的α-多样性的测定方法，加深多样性对植物群落重要意义的认识。

具体试验内容：

     1 样地的选择

     1 样地是指能够反映植物群落基本特征的一定阶段。样地的选择标准：种类成分的分布要均匀一致；群落结构要完整，层次要分明；生境条件要一致（尤其是地形和土壤），最能反映该群落生境特点的阶段；样地要设在群落中心的典型部分，避免选择在两个类型的过渡带。样地基本情况记录在表1中：

2 群落类型及样方大小的选择

     在野外选择一个天然阔叶林群落，按样地的选择标准选择样地。可采用样方面积10m*10m，并将10m*10m的样方划分为5m*5m的4个网格的小样方

  3 群落内数量指标的调查

       （1）乔木层数据的调查：在每个5m*5m的小样方内识别每个乔木层树种的株数、胸径、高度

     辛普森多样性指数（D）

                    D=1-（P12+ P22 +…..+ Ps2）

        Pi=1..s-----物种i的重要值

      S=物种数目

     香农-威纳指数（H）

                   H=-（P1㏑P1+ P2㏑P2 +…..+ PS㏑PS）

     Pi=1..s-----物种i的重要值

      S=物种数目

      乔木的重要值=（相对密度+相对优势度+相对高度）/300

      灌木和草本植物重要值=（相对密度+相对盖度+相对高度）/300

      相对密度=（每个物种的密度/所有种的密度和）*100

      相对高度=（每个物种所有个体的高度之和/所有物种个体的高度和）*100

      相对优势度=（每个物种所有个体胸径断面积的和/所有物种个体胸径断面积的和）*100

      相对盖度=（每个物种的盖度/所有物种盖度之和）*100

      根据物种多样性数据，分析在山脊和山底部群落多样性的不同

      需要仪器：样方绳

                记录板

实习内容三：物种最小面积确定（与生态学实验相似）

1.样方选取注意原则：选取反映典型植物组成特征的区域设立样方；样方内避免大的沟壑和水渠出现；避免有强烈的人为干扰区域。

2.样方面积-物种多样性关系测定：在选择好的森林区域内分别设置2×2m2、3×3m2、4×4m2、5×5m2、8×8m2和10×10m2样方，调查样方中的物种数量，测定样方面积-物种多样性曲线。

实习内容四：植物群落物种多样性非样方-中点四分法调查

试验目的

学习和掌握森林群落内无样方调查方法-中点四分法。

具体试验内容：

         1 样点选择：在确定的试验地段，选择若干条样线，在样线上等距离选择若干样点（样点之间的距离定为10m）。

2把每个样点作为象限中心，通过此点作一条与样线垂直的引线，即可分为四个象限。在每一个象限内找一株与中心点（取样点）距离最近的个体作为取样对象，分别量取他们与中心点的距离

4 调查记录表：(植物群落物种多样性非样方-中点四分法调查表见附表三)

         （1）平均距离（d）：把所有点到植物的距离相加，除以距离的个数；

         （2）平均面积（m）：m=d2；

         （3）总密度（D）即：单位面积内（如每公顷）的总株数；

                     D=10000/m

         （4）某物种在单位面积上的密度（Di）=（某物种的株数/总株数）*总密度（D）；

         （5）某物种的相对密度=（某物种的株数/总株数）*100

         （6）某物种的相对显著度=（改种胸高断面积和/所有种胸高断面积和）*100

         （7）某物种的频度=（该种出现的样点数/全部样点数）*100

         （8）某物种的相对频度=（该种频度/所有种的频度）*100

         （9）重要值=（相对密度+相对显著度+相对频度）/300

实习内容五：最近邻体调查方法测定种群的空间分布格局

在所研究的种群所在地段，设置调查样地。在样地内测量记录每一个体所在坐标，计算个体之间距离。也可以直接测量每一个体与最近邻体间的距离。

算出个体之间平均距离

式中：—样地内个体数；一第个体与最近邻体的距离。

    计算密度公式：

式中：—样地面积。

    判断偏离随机分布程度：由一下公式计算在该密度时为随机分布的平均最近邻体距离的期望值

算出实测平均距离与期望值的比率：

    R即为偏离随机分布的统计量。R=l为随机分布；R=0表示最大聚集（即全部个体聚集于一点）；R=2.149 1，表示个体间隔最大，即均匀分布格局。

科研课题

学院全面推行野外实习教学改革，生态学实习今年推行生态学课题实习改革，在基础实验完成的基础上，进行自主的科研课题研究。学生根据自己的兴趣选择一下实验课题，以科研小论文作为实习考核标准。同学们根据自己的兴趣，认真选择题目进行分组研究，科研论文将根据各小组实验设计、科研数据和数据分析和讨论的质量进行打分。

1、群落物种多样性及群落结构分析

   对不同群落的多样性及群落结构进行分析。

2．主要物种种群分布格局的比较分析

   ①种群空间分布格局

       A 数据获取：在所研究的种群所在地段，设置调查样地。在样地内测量记录每一个体所在坐标，计算个体之间距离。也可以直接测量每一个体与最近邻体间的距离。

   B 算出个体之间平均距离

式中：—样地内个体数；一第个体与最近邻体的距离。

    计算密度公式：

式中：—样地面积。

    C 判断偏离随机分布程度：由一下公式计算在该密度时为随机分布的平均最近邻体距离的期望值

算出实测平均距离与期望值的比率：

    R即为偏离随机分布的统计量。R=l为随机分布；R=0表示最大聚集（即全部个体聚集于一点）；R=2.149 1，表示个体间隔最大，即均匀分布格局。

   ②种群树种结构　

以大小级指数(Size distribution index,SDI)计算偏离种群胸径分布范围中点值的系数(Coefficient of skewness),并以此来估计种群更新的连续性。计算公式为:

　　 N为样方内某一种群的总个体数，xi为第i个个体胸径的标准化变化范围(0~1)，即第i个个体胸径与样方内该种群最大个体的胸径(D)的比值。种群结构为L型或逆-J型的种群小径级个体数量多，其SDI为负值，相对较小，而种群结构为单峰型的种群缺乏小径级个体，其SDI为正值，并相对较大。

③种群的年龄结构。

 种群的年龄结构是指种群内不同年龄的个体的分布或组配情况。它可以反映种群的动态及发展趋势，并在一定程度上反映种群和环境之间的相互关系，以及它们在群落中的作用和地位。植物种群的年龄结构分析，首先是根据取样数据把同一种群分为不同的龄级，再将不同龄级内的个体数与种群总个体数目相比而构成龄级比率，进而按龄级比率构成年龄金字搭。根据年龄金字塔结构，可以判别某一种群是增长种群，或稳定种群，或衰退种群。木本植物种群的龄级划分，在森林群落中通常是以树木的立木级来表示的。 Ⅰ级，高度在33cm以下者；Ⅱ级，高度在33cm以上、胸径不足2.5cm者；Ⅲ级，胸径在2.5-7.5cm者；Ⅳ级，胸径在7.5-22. 5cm者；V级，胸径在22. 5cm以上者。

3、林窗和非林窗小气候环境比较

4、不同环境条件对物种叶形影响

5、最小样地面积测定（见生态学实验讲义）

6、物种种间联结分析（见生态学实验讲义）

实习的组织与实施

每班实习学生由实习老师分为四组，每组同学选出一名小组长，负责本组具体的试验安排。每班实习为一星期，总共七天时间，具体内容实施见下表：

（1）实习管理

  实习设一名主带教师，主要负责实习项目的实施与相关生活安排；设三名副带教师，一名协助完成实习内容，一名负责实习仪器管理，一名（班主任）负责实习学生管理

（2）实习考核

平时分：占20分

根据实习中学习态度、出勤率和调查方法掌握的熟练程度，进行评定。

    论文分：科研论文（80分）：根据已调查的数据，查阅参考文献，选取一部分数据写作一个短篇科研论文。

    注意事项：1 实习报告要条理清晰；（20分）

              2 科研论文在2000字左右，按照科研论文（按照毕业论文）的格式（包括题目、摘要、材料与方法、结果、讨论）。（20分）

              3 图和表质量（10分）

              4 结果叙述准确清楚（10分）

              5 讨论和文献综述能力（20分）

    如有抄袭、极度相似的论文，将酌情扣分，情节严重记为不及格，个人对自己的论文负责（包括管理好自己的论文，不要让其他同学抄袭）。