实验一 生态环境中的光和温度的观测与测定
一． 实验目的
通过本实验使学生了解和掌握生态环境中主要生态因子的观测和测定方法及一些常见的测定仪器的使用方法，并比较不同生态环境中主要生态因子的变化规律。
二． 实验原理
生物与环境之间相互关系和相互作用的科学。任何一种生物都生活在错综复杂的生态环境中，不仅受到各生态因子的制约和束缚，同时也能明显地改变各生态因子。本实验通过对不同生态环境中的主要生态因子的观测与测定，使学生掌握几种主要生态因子的观测和测定方法，并通过不同生态环境及同一生态环境中不同位置的比较，了解生态因子的变化规律，认识生物与环境的相互作用和相互关系。
本次实验的太阳辐射的测定是通过测定光的强度或照度，单位用米烛光（Lx）或千年烛光（KLx）表示，所用仪器主要为照度计。
三． 实验器材
实验仪器：照度计、干湿球温度计、记录笔、记录纸等。
四． 实验方法与步骤
1. 取照度计，在测试环境内进行测试。
2. 不同树冠内光的分布及温度测定：选择树冠密实——美蕊、树冠疏散——鸡蛋花各一株，在树冠高度相同处在离冠表面10cm、30cm及贴近树干分层测定树冠内的光强度及温度；同时测定树冠外光强度和温度作对照。分别在入射光面和背光面以及侧面各自进行分层测定。即每一层重复测定3次，记入表内。
表1 树冠内光强度分布表
植物 1 /Lax /Lax /Lax /Lax 对照 10cm 30cm 树干部
美蕊花 2 3 平均相对值/Lax 1 +4 -13 +10 1 /Lax 8900 10100 8550 4990 2 /Lax 4200 3800 6820 7550 鸡蛋花 3 /Lax 4220 34200 14820 8200 平均/Lax 6550 相对值/Lax 1 610 603 463 523 169 179 383 173 235 244 128 110 338 342 325 348 16033 +9483 10063 +3513 6913 +363
表2 树冠内温度分布表
植物 对照 10cm 30cm 树干部 1/℃ 21.5 23.5 23.0 20.5 2/℃ 23.3 21 26 20.6 美蕊花 相对值3/℃ 23 23.4 21.3 20.6 平均/℃ /℃ 22.6 22.6 23 20.56 1 0 +1.6 -2.04 27.9 20.3 22 27.9 23 23 21 20.6 22.5 24 23 23 24.5 22.4 22 23.8 1/℃ 2/℃ 3/℃ 平均/℃ /℃ 1 0 -2.5 -0.7 鸡蛋花 相对值3．不同群落中光强度和温度测定：选择有乔、灌、草三个层次及单一层次的群落各一块。在每群落中随机设置3个样点，每一样点的垂直线上分层测定光强度和温度，每层重复三次，将测定数据填入表3和表4内，取平均值，计算各层相对光强度和温度。
表3 不同群落内光强度变化(灌、草层次的群落)
植物 对照 10cm 30cm 树干部 植物 对照 10cm 30cm 树干部 1/Lax 546 411 199 193 2/Lax 544 414 212 203 1/Lax 2/Lax 2133 2024 - - 487 370 - - 草坪 平均3/Lax /Lax 10100 12600 - - 4240 4997 - - /Lax 1 +757 - - 756 867 305 386 橡皮榕 3/Lax 604 417 210 197 平均/Lax 564.6 414 207 197.6 相对值/Lax 1 -150.6 -357.6 -367 800 872 484 352 901 892 720 381 相对值1/Lax 2/Lax 3/Lax /Lax 819 877 503 373 /Lax 1 +58 -316 -446 福建茶 平均相对值表3 不同群落内光强度变化(单一层次的群落)
植物 草坪 福建茶 对照 10cm 30cm 树干部 1/℃ 2/℃ 3/℃ 平均/℃ 相对值/℃ 1/℃ 2/℃ 3/℃ 平均/℃ 相对值 /℃ 19.3 19 - - 18 19.5 - - 19 18 - - 18.7 18.8 - - 1 +0.1 - - 19 19 19 19 19.2 19.3 18.9 19 19 19 19 19 19.06 19.1 18.9 19 1 +0.05 -0.16 -0.06 表4 不同群落内温度变化表(灌、草层次的群落)
表4 不同群落内温度变化表(单一层次的群落)
五． 实验结果
光照强度，树冠内大致呈现由外到内依次减弱，树冠密度较大的，光照强度低，不
同植物群落，光照强度变化不同。
温度变化，树冠内大致呈现由外到内依次减小，树冠密度较大的，内部温度比外部低的幅度较大，不同植物群落内温度变化的幅度不同。
六． 讨论分析
在树冠中，叶片相互重叠并彼此遮阴，从树冠表面到树冠内部光强度逐步递减，因
此一科树的树冠内各个叶片接受的光照强度是不同的，这取决于叶片所处的位置以及入射光的角度。
在植物群落内，由于植物对光的吸收、反射和透射作用，群落内的光照强度、光质
植物 对照 10cm 30cm 树干部 1/℃ 18.5 18.5 18.5 18.5 2/℃ 18.6 18.7 18.5 18.5 橡皮榕 3/℃ 18.5 18.6 18.3 18.6 平均/℃ 相对值/℃ 1 +0.1 -0.1 0 18.5 18.6 18.4 18.5 和日照时间都会发生变化，而且这些变化会随植物的种类，群落结构及时间和季节的变化而不同。
一方面减少日光的直接辐射，从而有降温效果，另一方面通过植物的蒸腾作用消耗大量热量，达到降温效果。
本次实验由于当天的天气是雨转阴，实验过程中基本都是在雨中进行，加之实验的仪器不是很准确，所以实验光照强度的变化得到的数据并无法较好的反应事实，温度在一天的变化中也不是很明显，加之时间有限，仪器的误差，温度的数据在一定的程度上存在误差。
生态环境中的光和温度的观测与测定
