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生态学实验内容(教案)

实验一、大气环境污染物含量的测定一、大气中总悬浮颗粒物的测定(重量法)(一)实验原理通过空气采样器,以恒速抽取定量体积的空气,空气中粒径小于μ的悬浮颗粒物,被截留在已恒重的滤膜上。

根据采样前、后滤膜重量之差及采样体积,计算空气中总悬浮颗粒物的浓度。

(二)仪器和材料中流量采样器(流量~),滤膜(超细玻璃纤维滤膜或聚氯乙烯滤膜),镊子,恒温恒湿箱,精密电子天平。

(三)实验步骤. 采样()每张滤膜使用前需用光照检查,不得使用有针孔或任何缺陷的滤膜采样。

()将选好的滤膜放在恒温恒湿箱中平衡,取出滤膜,内称完,记下滤膜重量()(精确到)。

()在选定的样点,安装好空气采样器,打开采样头顶盖,取出滤膜夹,擦去灰尘。

将滤膜“毛”面向上,放在滤膜支持网上,放上滤膜夹。

对正,拧紧,使不漏气。

()仪器设定标准时间的设定:仪器使用说明书5.3.9。

采样开始时间:仪器使用说明书5.3.10。

采样持续时间:仪器使用说明书5.3.11。

流量:仪器使用说明书5.3.13。

()测定日平均浓度一般从:开始采样至第二天:结束。

记录采样流量和采样时间,同时读取现场气温和气压。

将有关参数记录在表中。

数据记录方法查询:当仪器处于采样状态,按查询键,可查出各采样参数;采样结束,停机,按查询键,可查出各采样参数。

打印:仪器可连接打印机,输出和打印数据。

()样品采完后,打开采样头,用镊子轻轻取下滤膜,采样面向里,将滤膜对折,放入表面光滑的纸袋中。

. 样品测定将采样后的滤膜放入恒温恒湿箱中平衡,然后称重,内称完,记录下滤膜重量()(精确到)。

有关参数及结果记录在表中。

(四)结果计算(-)×总悬浮颗粒物含量(,)式中:为采样后的滤膜重量();为空白滤膜的重量();为换算为参比状态下的累计采样体积()。

表总悬浮颗粒物浓度测定记录表监测点监测点监测点监测点日期时间滤膜编号采样标况流量()累积采样时间()累积采样体积()采样前滤膜重量()采样后滤膜重量()样品重作业:1.测定校园不同地点大气总悬浮颗粒物的含量。

实验报告的撰写一、 目的意义写出实验的目的和意义。

二、采样与测定方法详细写出采样和有关测定方法,包括仪器名称、型号、厂家;测定时间、地点、天气情况;测定地点的环境状况,包括植被情况、建筑物情况、人为活动情况等,其他对大气悬浮物含量有影响的因素等。

三、结果与分析写出实验结果,并对结果进行分析。

通常要对实验数据进行必要的统计处理,如平均值和标准差,显著性检验、相关分析、方差分析等,以揭示实验数据中蕴涵的规律。

并通过文字、图、表等形式,把结果反映出来。

四、讨论五、参考文献王芳, 王敬国. 连作对茄子苗期生长的影响研究[]. 中国生态农业学报, , (): . . []. , , (): .注意图和表的规范表达。

例:A :200750100150200250AprMayJunJulAugSepOctNovDecJan高度H e i g h t (c m )B :200850100150200250300MarAprMayJunJulAugSepOctNovDec高度H e i g h t (c m )P. aus C. indC. flaH. lit A. cal图 不同时期单种群落植物株高(芦苇,美人蕉 ,风车草,水鬼蕉,菖蒲) 例:10002000300040005000600070008000900010000P. ausC. indC. flaH. litA. calMixture生物量B i o m a s s (g m -2)20072008图 不同时期植物地上部分生物量(柱顶端不同字母表示同一湿地生物量年际间差异显著(<)附:大气中二氧化硫的测定(甲醛吸收副玫瑰苯胺分光光度法)(一)实验原理采用甲醛吸收—副玫瑰苯胺分光光度法。

二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后,生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物。

在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解,释放出二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用,生成紫红色化合物,用分光光度计在处进行测定。

主要干扰物为氮氧化物、臭氧及某些重金属元素。

样品放置一段时间可使臭氧自动分解;加入氨磺酸钠溶液可消除氮氧化物的干扰;加入可以消除或减少某些金属离子的干扰。

(二)仪器设备多孔玻板吸收管,大气采样器,分光光度计,具塞比色管,恒温水浴器。

(三)试剂配制()氢氧化钠溶液。

()环已二胺四乙酸二钠()溶液:称取1.82 g反式环已二胺四乙酸(简称),加入氢氧化钠溶液(),用水稀释至。

()甲醛缓冲吸收液贮备液:吸取%~的甲醛溶液,溶液();称取2.04 g邻苯二甲酸氢钾,溶于少量水中;将三种溶液合并,再用水稀释至,贮于冰箱可保存年。

()甲醛缓冲吸收液:用水将甲醛缓冲吸收液贮备液稀释倍而成。

临用现配。

()氨磺酸钠溶液(0.60 g ):称取0.60 g氨磺酸()置于容量瓶中,加入氢氧化钠溶液(),用水稀释至标线,摇匀。

此溶液密封保存可用天。

()碘贮备液:称取12.7 g碘()于烧杯中,加入40 g碘化钾和水,搅拌至完全溶解,用水稀释至,贮存于棕色试剂瓶中。

()碘溶液:量取碘贮备液(),用水稀释至,贮于棕色试剂瓶中。

()淀粉溶液(0.5g ):称取0.5 g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,慢慢倒入沸水中,继续煮沸至溶液澄清,冷却后贮于试剂瓶中。

临用现配。

()碘酸钾标准溶液[ ( ) ]:称取3.5667 g碘酸钾(,经110 ℃干燥)溶于水,移入100 m 容量瓶中.用水稀释至标线,摇匀。

()盐酸溶液()。

()硫代硫酸钠贮备液:称取25.0 g硫代硫酸钠(·),溶于新煮沸但已冷却的水中,加入0.2 g无水碳酸钠,贮于棕色试剂瓶中,放置一周后备用。

如溶液呈现混浊,必须过滤。

()硫代硫酸钠标准溶液:取硫代硫酸钠贮备液()置于容量瓶中,用新煮沸但已冷却的水稀释至标线,摇匀。

标定方法:吸取三份碘酸钾标准溶液(( ) )分别置于碘量瓶中,加新煮沸但已冷却的水,加碘化钾,振摇至完全溶解后,加盐酸溶液,立即盖好瓶塞,摇匀;于暗处放置后,用硫代硫酸钠标准溶液()滴定溶液至浅黄色,加淀粉溶液(),继续滴定溶液至蓝色刚好褪去为终点。

硫代硫酸钠标准溶液浓度的计算公式:×(—硫代硫酸钠标准溶液的浓度,;—滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,)。

()乙二胺四乙酸二钠盐()溶液(0.05 g ):称取0.25 g 溶于新煮沸但已冷却的水中。

临用现配。

()二氧化硫标准溶液:称取0.200 g亚硫酸钠(),溶于溶液()中,缓缓摇匀以防充氧,使其溶解。

放置~后标定。

此溶液每毫升相当于μ二氧化硫。

标定方法:吸取三份二氧化硫标准溶液,分别置于碘量瓶中,加入新煮沸但已冷却的水,碘溶液()及冰乙酸,盖塞,摇匀。

于暗处放置后,用硫代硫酸钠标准溶液()滴定溶液至浅黄色,加入淀粉溶液(),继续滴定至溶液蓝色刚好褪去为终点。

记录滴定硫代硫酸钠标准溶液的体积,。

另吸取三份溶液(),用同法进行空白试验。

记录滴定硫代硫酸钠标准溶液()的体积,。

平行样滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液体积之差应不大于。

取其平均值。

二氧化硫标准溶液浓度按下式计算。

(-) ×() ×=×式中:——二氧化硫标准溶液的浓度(μ);——空白滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积();——二氧化硫标准溶液滴定所耗硫代硫酸钠标准溶液的体积();() ——硫代硫酸钠标准溶液()的浓度();——二氧化硫()的摩尔质量。

标定出准确浓度后,立即用甲醛缓冲吸收液稀释为每毫升含μ二氧化硫的标准溶液贮备液,临用时再用甲醛缓冲吸收液稀释为每毫升含μ二氧化硫的标准溶液。

在冰箱中5 ℃保存。

μ的二氧化硫标准溶液贮备液可稳定个月;μ的二氧化硫标准溶液可稳定个月。

()副玫瑰苯胺(简称,即副品红,对品红)贮备液(0.20 g )。

取正丁醇和盐酸溶液各,放入分液漏斗中盖塞振摇,使其互溶达到平衡,静置,待完全分层后,将下层水相(盐酸溶液)和上层有机相(正丁醇)分别转入试剂瓶中备用。

称取0.100 g副玫瑰苯胺放入小烧杯中,加平衡过的盐酸溶液,用玻璃棒搅拌至完全溶解后,转入分液漏斗中,再用平衡过的正丁醇分数次洗涤小烧杯,洗液并入分液漏斗中。

盖塞,振摇,静置,待完全分层后,将下层水相转入另一分液漏斗中,再加平衡过的正丁醇,接上述操作萃取。

按此操作每次用平衡过的正丁醇再复萃取~次后,将下层水相滤入容量瓶中,并用盐酸溶液稀释至标线,混匀。

此贮备液浓度约为%,呈桔黄色。

()溶液(0.05g ):吸取贮备液()于容量瓶中,加%的浓磷酸,浓盐酸,用水稀释至标线,摇匀,放置过夜后使用。

避光密封保存。

(四)实验步骤实验步骤可概括如图。

图. 实验流程示意图。

具体操作步骤如下:1.标准曲线的绘制取支具塞比色管,分、两组,每组支,分别对应编号。

组按表配制校准溶液系列。

组各管加入溶液(),组各管分别加入氨磺酸钠溶液()和氢氧化钠溶液(),混匀。

再逐管迅速将溶液全部倒入对应编号并盛有溶液的管中,立即具塞混匀后放入恒温水浴中显色。

显色温度与室温之差应不超过3 ℃,根据不同季节和环境条件按表选择显色温度与显色时间。

在波长处,用比色皿,以水为参比溶液测量吸光度。

用最小二乘法计算校准曲线的回归方程:式中:——()校准溶液吸光度与试剂空白吸光度之差;——二氧化硫含量,μ;——回归方程的斜率(由斜率倒数求得校正因子:);——回归方程的截距(一般要求小于)。

. 采样在多孔玻板吸收管内小心加入吸收液,与大气采样器连接,至实验样点采样(在采样和储存过程中都要避开日光直接照射)。

以0.5 L 的流量采样~。

记下采样时间、气温和气压。

. 样品测定()样品溶液中如有混浊物,则应离心分离除去。

()样品放置,以使臭氧分解。

()将吸收管中样品溶液全部移入比色管中,用吸收液()稀释至标线,加氨磺酸钠溶液(),混匀,放置以除去氮氧化物的干扰。

以下步骤同校准曲线的绘制。

(五)结果计算(-)×(,) ×式中:——样品溶液的吸光度;——试剂空白溶液的吸光度;——校正因子(μ·//);——样品溶液总体积();——测定时所取样品溶液体积();——换算成标准状况下(0℃,)的采样体积()。

二氧化硫浓度计算结果应准确到小数点后第三位。

实验二、种群的逻辑斯蒂增长一、目的要求. 了解种群在有限环境中的增长方式,理解环境对种群增长的限制作用。

. 学习种群密度的检测,种群增长模型的建立,参数的估计以及种群增长曲线的拟合等实验技术。

. 加深对逻辑斯蒂增长模型的特征及其模型中两个参数、的理解。

二、实验原理 . 增长模型种群在有限环境中的连续增长表现为增长,其增长曲线呈型。

增长的数学模型为:)(K NK dtdN rN -= 或)1(K N dtdN rN -=式中:dt dN——种群的增长率;——种群大小; ——时间;——种群的瞬时增长率;——环境容纳量(种群数量的最大值);)1(K N -——“剩余空间”,即种群尚未利用的,可供种群增长继续利用的环境资源。

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