B=exp[-3.068+0.957ln（D2*H）]（4）
对于dbh<2.5cm的小苗，则直接取样标定平均个体生物量。
3小苗圃样方：
样方面积5m×5m或2m×2m，测量密度，每株植物的距地面0.3米高处树干的周长；
4草本样方：
选择多年的撂荒地，取2m×2m或1m×1m样方，从地面收割取样，计量个体数目（N），烘干后称总生物量（W），按
计算平均个体生物量，N/面积计算密度。
五、结果分析
将各样方的密度（d）和平均个体生物量（
）数据输入Exel表，分别取常用对数后，以lg（d）为横坐标，lg（
）为纵坐标作图，并且取直线回归线的斜率，得到密度调控指数α。
对比本组得到的密度调控指数α值与其他同学数值和文献数值的差异，分析可能的原因，总结试验测定的经验和教训。
六、参考文献
BrownJ.B.,GilloolyJ.F.,AllenA.P.,SavageV.M.,West,G.B.2004.Towardametabolictheoryofecology.Ecology.,85:
1771-1789
Brown,I.F.,L.A.Martinelli,W.W.Thomas,M.Z.Moreira,C.A.C.Ferreira,andR.A.Victoria.1995.UncertaintyinthebiomassofAmazonianforests:
anexamplefromRondônia,Brazil.ForestEcologyandManagement75:
175–189.
DengJM,WangGX*,E.MorrisC.,WeiXP,LiDX,ChenBM,ZhaoCM,LiuJandWangY.2006.Plantmass-densityrelationshipalongamoisturegradientin north-west China.J.ofEcology,84:
953-958
EnquistBJ,BrownJH&WestGB.1998.Allometricscalingofplantenergeticsandpopulationdensity.Nature395:
163-165
Honzák,M.,R.M.Lucas,I.doAmaral,P.J.Curran,G.M.Foody,andS.Amaral.1996.Estimationoftheleafareaindexandtotalbiomassoftropicalregeneratingforests:
acomparisonofmethodologies.InAmazonianDeforestationandClimate,ed.J.H.C.Gash,C.A.Nobre,J.M.Roberts,andR.C.Victoria,365-381.Chichester,N.Y.:
JohnWileyandSons.
YodaK.,KiraT.,OgawaH.&HozumiK.1963.IntraspecificcompetitionamongplantsⅪSelf-thinninginovercrowdedpurestandsundercultivationandnaturalconditions.J.Biol.OsakaCityUniversity14:
107-129
实验五、六环境诱导细胞钙信号对气孔开闭的调控
一、意义和目的
1意义：
气孔控制着地球生物圈的CO2和水分交换，从而控制着生态系统最重要的初级生产和全球气候变化过程。
气孔免疫——气孔对微生物的感应性关闭是生命科学前沿研究领域之一，其对植物抗病免疫，新型生物节水技术具有重要的科学意义和应用前景。
有关研究对理解生物与环境、生物与生物之间的相互作用的分子和生理生态机制具有重要科学意义，同时对提高农林植物水分利用效率具有重要生产实践意义。
2目的：
（1）了解并基本掌握从蚕豆叶片撕取表皮条，用于研究气孔及其保卫细胞的技术；
（2）掌握气孔免疫的基本研究观测方法，对气孔免疫调控的剂量反应和时间动态规律有初步的了解。
3原理：
图示：
气孔感应微生物关闭及致病微生物骗开气孔的过程。
二、仪器设备
1显微镜400倍；最好具有摄影和计算机控制观察设备；
2显微镜测微尺：
2-10微米方格刻度；
3载玻片；
4分析天平
6尖头镊子
7试剂瓶20ml滴瓶、滴管每组2套；
8吸水纸。
9微生物悬浮溶液（丁香假单胞杆菌溶液、酵母菌溶液、小球藻溶液）
三、试剂
MES缓冲液：
10mMMES50mMKcl（pH6.15）
四、试验材料
正常生长的蚕豆（ViciafabaL.）植株，取新鲜完全展开叶片。
五、试验步骤
1取4个直径5cm的培养皿,分别加入10ml试剂MES缓冲液、丁香假单胞杆菌溶液、酵母菌溶液和小球藻溶液标记备用。
2首先取蚕豆新鲜完全展开叶片，使用尖头镊子在叶片下表面轻轻撕取表皮条。
撕取表皮条是需要反复练习的技术，以得到透明的仅带气孔复合体的角质层薄膜为佳。
3将达到要求的表皮条12-24条浸入盛有MES缓冲液的培养皿中，光照1个小时。
4分别取3-6条经过以上处理的表皮条放入盛有丁香假单胞杆菌溶液、酵母菌溶液和小球藻溶液的培养皿中，MES缓冲液中剩余的表皮条作为对照，仍放在光下处理，每隔半小时后取不同处理的表皮条观察气孔的开张情况（分别测量气孔长度（L）和张开宽度（W），记录气孔开度，熟悉观察气孔的技术，掌握利用W/L的比值定量气孔开度的方法。
六、结果分析
（1）以不同处理为横坐标，气孔开度为纵坐标，绘制不同微生物对气孔开度的影响；
（2）以时间为横坐标，气孔开度为纵坐标，绘制不同微生物对气孔开度影响的动态变化；
（3）讨论结果，总结经验体会。
七、参考文献
MelottoM,UnderwoodW,KoczanJ,NomuraK,andHeS.Y.（2006）PlantStomataFunctioninInnateImmunityagainstBacterialInvasion.Cell126,969–980
实验七、八群落物种多样性测定与计算
一、实验原理
物种多样性是衡量一个群落中物种的数目及其相对多度的指标，代表群落的组织水平和功能特性，通常用多样性指数表示。
常用的多样性指数有：
Simpson指数、Shannon-Wiener指数、种间相遇机率（PIE）等。
（1）Simpson指数：
；
（2）Shannon-Wiener指数：
；
（3）种间相遇机率（PIE），或称群落组织水平相互关系指数：
，
式中，N为所有种的个体总数，ni为第i个种的个体数，Pi=ni/N，s为种的数目。
二、目的
1．掌握物种多样性测定的取样方法；
2.掌握物种多样性的计算方法；
3．通过对不同地区生物种类及其个体数量的分析，比较这些地区物种多样性的差异，并能够解释原因。
三、实验设备
卷尺或直尺，植物标本采集箱，（毒瓶），计算器。
四、实验步骤
1．选择样方
在同一块林地、草地、山的阳坡与阴坡、不同生物群落交错地带或者其他生境选取一些大小相同的样方，样方大小根据样地生物组成特性确定；
2．统计生物种类及其个体数
记录各样方内的物种名称和每一物种的个体数量，对不认识的生物，可采样带回实验室检索；
3.计算比较物种的多样性指数
表1物种多样性观测及指数比较
样地描述
（地点、环境群落特征等）
样方面积
（m2）
种数
个体总数
Simpson
指数
Shannon-
Wiener指数
种间相
遇机率
实验九、十城市植被与土壤碳特征关系
一、城市不同绿化形式土壤呼吸的比较
（一）、实验原理和目的
土壤呼吸包括CO2在土壤中的产生及向大气传输两个过程。
其中土壤CO2的产生主要分为土壤微生物、土壤动物分解有机物的异养呼吸和植物根系的自养呼吸两个部分。
一般我们把地面枯落物分解所释放的CO2也算作土壤呼吸。
研究表明土壤呼吸受土壤的温度和湿度、地形、根系密度和生物量、土壤有机物的质量和数量、地面枯落物的量、植被特征、微生物数量、小环境气候等多种因素调控，其中温度和湿度对土壤呼吸的影响研究最多。
由于不同生境的温度和湿度经常存在差异，因此本实验选择城市不同绿化形式的区块作为研究对象，测定土壤呼吸的差异并分析原因。
二、仪器
红外线分析仪；温度计；土壤环刀；铝盒。
三、实验内容
行道树、片状林地、灌丛、草坪的土壤呼吸强度。
土壤温度、土壤湿度。
四、实验步骤
1．每组选择实验样地，每一样地设3个重复。
草坪要在前一天剪去地上部分。
2.红外线气体分析仪：
（1）在样点上装好气室，向土中切入5mm，保证气室不与外界大气相通。
（2）打开红外线气体分析仪电源，预热3~5分钟；调整好气路系统
（3）记录气室内CO2浓度变化，在10分钟内每15秒记录一次，或5分钟后数字三个以上不变后停止；绘制土壤呼吸和测量时间的关系曲线草图，进行判断；
3.在测定土壤呼吸的同时在气室旁4个点用温度计测量土壤0，5，10cm深处的温度。
4.土壤含水率：
用环刀和铝盒取土，回实验室，用烧灼法测定。
五、结果计算与分析
（1）计算结果。
计算公式为：
△C127311
R=———·——·———·——·——·V
（1）
t22.4273+TL6
式中，R为呼吸速率（μmolm-2s-1），△C为CO2浓度差（ppm），t为时间（min），T为气室内气温（℃），L为地面积（86.5cm2），V为气室体积（991cm3）。
（2）比较不同绿化形式的土壤呼吸有何差异，为什么？
（3）此外对于同一样点不同次测量值和土壤温度有何关系？
（二）土壤容重的测定
一、目的和要求
土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米3表示。
土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。
本实验要求学生学习土壤容重的测定方法，掌握环刀法测定土壤容重的原理及操作步骤，掌握用容重数值计算土壤孔隙度的方法。
二、内容与原理
用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水量计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。
三、主要仪器设备
1、容积为100厘米3的钢制环刀。
2、削土刀及小铁铲各一把。
3、感量为0.1及0.01的粗天平各一架。
4、烘箱、干燥器及小铝盒等
四、操作方法与实验步骤
1、在室内先称量环刀（连同底盘、垫底滤纸和顶盖）的重量，环刀容积一般为100厘米3。
2、将已称量的环刀带至田间采样。
采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向下）平稳压入土中，切忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。
在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖。
擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重。
3、在紧靠环刀采样处，再采土10-15克，装入铝盒带回室内测定土壤含水量。
五、作业
根据以下公式计算土壤容重
100
1、环刀内干土重（克）＝————————————×环刀内湿土重（克）
100+土壤含水量（%）
环刀内干土重（克）
2、土壤容重（克／厘米3）＝—————————————
环刀容积（100厘米3）
土壤容重是土壤在为破坏自然结构的情况下，单位容积中的重量，通常以克/立方厘米表示。
土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1~1.3克/立方厘米，土层越深则容重越大，可达1.4~1.6克/立方厘米，土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。
果园深翻改土，增施有机肥等措施非常显著的降低土壤容重。
测定土壤容重的方法很多，着重介绍环刀法：
1、仪器：
环刀（容积为100立方厘米）、天平（感量0.1克和0.01克）、烘箱、环刀托、削小刀、小铁铲、铝盒、钢丝锯、干燥器等。
2、操作步骤：
1）先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。
挖出的土放在土坑两边。
挖的深度一般是1米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。
2）用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3个。
3）将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。
若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。
4）用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。
同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。
5）把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。
随即称重（精确到0.01克），并记录。
6）将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01克），测定土壤含水量。
或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。
3、结果计算：
环刀容积按下式计算：
V=лr2h
式中：
V——环刀容积（立方厘米）；
r——环刀内半径（厘米）；
h——环刀高度（厘米）；
л——圆周率（3.1416）。
按下式计算土壤容重：
rs=g.100/v.（100+W）
式中：
rs——土壤容重（克/立方厘米）；
G——环刀内湿样重（克）；
V——环刀容积（立方厘米）；
W——样品含水量（%）。
此法允许平行绝对误差<0.03克/立方厘米，取算术平均值。
（三）土壤有机质计算
一、目的意义
土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，且含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质，又是土壤中异养型微生物的必不可少的碳源和能源物质。
由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥力和缓冲性，它还能使土壤疏松和形成团粒结构，从而改善土壤的物理性。
一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标，所以测定有机质含量对于了解土壤肥力状况有着重要的意义。
二、方法原理
本法是在外加热源的条件下，用一定量的标准重铬酸钾-硫酸溶液来氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁来滴定。
由消耗的重铬酸钾量计算有机碳的含量，再间接计算有机质的含量。
一般来说，土
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