生态学基础实验教案20120905

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1、实验一水体初级生产力的测定一、实验目的1、了解研究水生生态系统初级生产力的重要意义和方法2、掌握黑口瓶测氧法测定水生生态系统初级生产力的方法及其基本原理。3、学习利用水生生态系统初级生产力评价水体生产性能或生态环境质量。二、实验原理初级牛产力是自养牛物在单位时间、单位空间内合成有机物质或固定能量的数量，是生态系统生物生产力的重要基础和生态系统最基本、最重要的功能之一。在许多水生生态系统中，浮游植物是水体自养生物的主要组成部分，其初级生产过程是碳、氧、磷等生源要素的生物地球化学循坏和水生生态系统的能量流、物质流的基础，影响到水体生物资源量

2、的变动及生态系统结构和功能。因此，研究浮游植物的初级牛产力，对于评价水体牛产性能、营养水平和能流与物质转化效率、制定渔业发展战略、合理开发水体生物资源、进行水体环境质量监测及生物资源保护等方而均有重要的理论和实践意义。目前常用的测定浮游植物初级生产力的方法有黑白瓶测氧法、叶绿素法、同位素法、营养盐类平衡法等。黑白瓶测氧法：通过测定水中溶解氧的变化，间接计算有机物的生产量，是黑白瓶法的基本原理。黑瓶指完全不透光的玻璃瓶（可套上黑布袋或用其它方法使其完全不透光），而口瓶则可充分透光。当将装有浮游生物样品的密封的黑、白瓶同时悬挂于水屮特定深度

3、曝光时，黑瓶中的浮游植物由于得不到光照，只能进行呼吸作用，瓶中的溶解氧将会减少，与此同吋，白瓶中的浮游槓物在光照条件下，光合作用与呼吸作用同时进行，瓶中的溶氧量一般会明显增加。假定光照条件下与黑暗条件下的呼吸强度相等，就可以根据挂瓶曝光期间内黑、白瓶中的溶解氧变化计算出光合作用与呼吸作用的强度。根据光合作用方程式：2817.72KJ6CO2+12H2O»C6Hi2O6+6O2+6H2O叶绿素氧生成量与有机质生成量之间存在一定的当量关系，因此可计算出浮游植物有机物质生产量。需要指出的是，在11°C〜12°C之间，细菌耗氧量往往可达到总呼吸

4、量的40%〜60%,因此黑白瓶测氧法的计算结果常常低估了植物的生成量。三、仪器、试剂和用具1、150〜200ml无色透明的细口试剂瓶（以保证取样时将气泡置于试剂瓶肩膀上，不能跑漏）；便携式溶解氧测量仪。2、黑色塑料布（袋）：制作黑瓶用。3、长棍、绳子：将瓶子栓在长棍上沉入水中。4、标签或标签笔：标记黑口瓶、初瓶。5、采水器:漏斗、烧杯T:专三Ir、专TC白C黑%四、实验步骤1、水样采集：水样采集一般应安排在晴天的上午进行。一般浅水湖泊（水深W3m）可按0m>0.5m>1m>2m>3m分层采株（本实验采样深度为:0m、0.5每个采水深度至

5、少需要一组黑片瓶，包括3个白瓶（LB瓶）、3个黑瓶（DB瓶）和1个原初瓶瓶（IB瓶，供测定初始溶氧量），将瓶编号。分别用采水器在上述设定水层采集水样，注入相应编号的黑白瓶中，注意将采水器导管插至瓶底，罐满瓶并溢岀2〜3倍水，以排出瓶中原有空气，保证黑白瓶中溶氧与采水器中溶氧完全一致。然后拧紧磨口瓶塞。采水时间应力求相近，以便于分析比较。罐瓶完毕后，立即测定原初瓶中的溶氧，记录在表格中。2、挂瓶曝光将各组黑、白瓶用瓶架悬挂于原采水层进行曝光培养，曝光时间可依据研究目的不同而异。女口，若测定日初级生产力，一般曝光为24小时，若研究初级生产力

6、与光强的关系，则可第2〜4小时测定一次。3、溶氧测定（溶解氧测定仪）曝光结束取出黑白瓶后，立即测定各瓶中的溶氧。记录在表格中。4、数据分析日生成量的计算：R=IB-DBPN=LB-IBPG=LB-DB式中：R：口呼吸量；FN：日净生产量；PG：口总生成量；IB：原初瓶溶氧量；LB：白瓶溶氧量；DB：黑瓶溶氧量。单位：mg(O2)/L-d呼吸量=初瓶溶解氧・黑瓶溶解氧净生产量二白瓶溶解氧-初瓶溶解氧总生产量二白瓶溶解氧・黑瓶溶解氧五、实验报告根据实验结果，对调查点水体的牛产性能或牛态环境进行初步评价。