实验一环境科学综合实验概述

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1、实验一环境科学综合实验概述一介绍课程目的和意义二基本内容及学时分配三实验的注意事项1.实验室的基本要求2.化学实验和化学品的安全防护3.仪器设备使用安全四实验安排与分组五课程考核要求1实验二植物群落的物种多样性测定一、实验目的和要求1.学习群落物种多样性的调查方法，比较不同地区、群落间物种多样性的差异；2.了解各类指数的特点和生态学意义；3.熟悉和掌握最常用的物种多样性指数的计算方法。二、实验原理物种多样性代表了群落组织水平和功能的基本特征，它通常包涵两种涵义：（1）种的数目或丰富度（speciesrichness），即一个群落或生境中物

2、种数目的多寡；（2）种的均匀度（speciesevennessorequitability），即一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度。群落物种多样性指标有以下几方面的生态学意义：（1）是刻画群落结构特征的一个指标。（2）用来比较两个群落的复杂性，作为环境质量评价和比较资源丰富的指标。（3）从演替阶段的多样性比较，可作为演替方向、速度及程度的指标。多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标，生态学考察中较多使用的多样性指数有Simpson指数、Shannon－Wiener指数及Pielou均匀度指

3、数。1.Simpson指数又称为优势度指数，是对多样性的反面即集中性的度量。该指数假设，在无限大的群落随机取样，样本中两个不同种个体相遇的几率可认为是一种多样性的测度。用公式表示为：S2DP1ii1式中，D为Simpson指数；Pi—第i个种在全体物种中的重要性比例；S—物种数目。2.Shannon-Weiner指数：该指数假设在无限大的群落中随机取样，而且样本包含了群落中所有的物种，个体出现的机会即为多样性指数。种信息量越大，不确定性也越大，因而多样性也就越高。其计算公式为：2sHlnPiPii1式中：H为Shannon

4、-Weiner指数；Pi—第i个种在全体物种中的重要性比例；S—物种数目。Pi为第i个种在全体物种中的重要性比例。对于乔木而言，以个体数量计，ni为第i个种的个体数量，N为总个体数量，则有Pi=ni/N；对于灌木和草本，以相对盖度计，Ci为第i个种的盖度，则有Pi=Ci/∑Ci。3．Pielou均匀度指数：该指数为群落的实测多样性（H）与最大多样性（Hmax，即在给定物种数S下的完全均匀群落的多样性）之比率。E=H/HmaxHmax为最大的物种多样性指数，Hmax=lnS式中：H为Shannon-Weiner指数；S—物种数目。三、实验设

5、备与试剂样方测绳（100m），皮尺（50m），卷尺，铅笔，计算器，野外记录表格。四、实验步骤1.样地的选择在校园选择一块种植区作为人工群落调查，可采用样方面积为10m×10m，并将10m×10m的样方划分为5m×5m的4个网格的小样方。样地的选择标准是：各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地段；样地要设在群落中心的典型部分，避免选在两个类型的过渡地带；样地要有显著的实物标记，以便明确观察范围。2.群落内指标的调查在每个5m×5m的小样方内识别物种以及类别，然后统

6、计每个树种的株数，对于灌木和草木要进行盖度测量。并将数据记录到表2-1中。盖度：植物枝叶垂直投影所覆盖的面积占样地面积的百分比。用钢卷尺量出投影的长宽或直径，估算出面积并得出盖度。3表2-1野外群落观察记录日期：样地位置：样地面积：观测人姓名：植物名称株数盖度/%生长型（乔、灌、草）备注4五、数据处理对调查样方内的物种多样性指数进行计算，包括Simpson指数、Shannon－Wiener指数及Pielou均匀度指数六、思考与讨论1.不同环境中物种多样性的差异程度及其形成原因分析。2.各类多样性指数计算结果的差异及分析。3.样方面积的大小

7、对多样性指数的影响。4.物种数多的群落是否物种多样性指数就高，分析原因。七、注意事项1、在计算Pi值时，要使用相应的参数。2、在计算和比较物种多样性时，要分层（乔、灌）进行。3、比较物种多样性时，其调查面积应当一致。5实验三对二甲苯的辛醇-水分配系数的测定一、实验目的和要求1．了解测定有机化合物的辛醇—水分配系数K的意义和方法。ow2．掌握紫外分光光度法测定分配系数的操作技术。二、实验原理正辛醇是一种长链烷烃醇，在结构上与生物体内的碳水化合物和脂肪类似。因此，可用正辛醇―水分配体系来模拟研究生物―水体系。有机物的辛醇―水分配系数是衡量其脂

8、溶性大小的重要理化性质。研究表明，有机物的分配系数与水溶解度，生物富集系数及土壤，沉积物吸附系数均有很好的相关性。因此，有机物在环境中的迁移在很大程度上与它的分配系数有关。此外，有机药物和毒物