部分生态气象监测步骤.

•原理•以电位法测定土壤悬液pH，通常用pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极（本实验所用的复合电极为玻璃电极和参比电极的合二为一）。在溶液中二电极构成一电池反应，产生电位差，电位差之大小取决于待测液的H+离子活度或其负对数pH。根据此原理，可用电位计测定电动势。再换算成pH。•材料•酸度计、烧杯、玻璃棒，标准缓冲溶液（pH6.86缓冲溶液、酸性溶液、碱性溶液）。•步骤•进行单点校正或斜率矫正。•称取通过1mm筛孔的风干土10克，放在50ml的烧杯中，加去离子水各25ml(此时土水比为1:2.5)，间歇搅拌或摇动30分钟，放置30分钟后用酸度计测定。•注意：1、土水比的影响：一般土壤悬液愈稀，测得的pH愈高，尤以碱性土的稀释效应较大。为了便于比较，测定pH的土水比应当固定（本实验为1：2.5）。•2、蒸馏水中C02会影响土壤pH，导致其偏低，故应尽量除去，减少干扰。•3、土样不宜磨得太细，宜过1mm筛孔。•4、一般为KCl饱和溶液灌注甘汞电极，应该保持溶液的饱和状态(可适时添加KCl)。•测定土壤含水量（野外实际含水量、吸湿水含量）•实验步骤•选取具有代表性的风干土壤样品，压碎、通过1mm筛，混合均匀后备用(若测定野外土壤实际含水量则用当时采集的土壤样品)。•取铝盒在105度恒温箱中烘烤2小时，移入干燥器内冷却至室温，称重，精确至0.001克，•用角勺将风干土样(若测定野外土壤实际含水量则用当时采集的土壤样品)混匀，舀取约5克，均匀地平铺在铝盒中，盖好，称重。•将铝盒盖子揭开，放在盒底下，置于已经预热至105度的烘箱中烘烤8小时，在干燥器中冷却至室温，立即称重。•风干土样(若测定野外土壤实际含水量则用当时采集的土壤样品)的水分测定应该做两个平行测定。•结果计算：吸湿水含量（or野外土壤实际含水量）（%）=（烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质量）/（烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量）*100植物叶面积指数（LAI）测定原理植物光合作用与其叶片面积有密切关系，通常，衡量一种植物群体叶面积的大小，用叶面积指数来表示。叶面积指数（LAI）=叶片面积/所选择的样方面积叶面积指数越大，表明单位样方土地面积上的叶面积越大。材料尺、叶面积测定仪、求积仪、记录表格、鼓风干燥箱、天平、干燥器、螺旋测微尺和织物测厚器步骤•1、纸样称重比例法：将各点取样叶片（除未展开的和黄叶外）依次每个叶片平铺在厚薄均匀的纸上（纸的均匀程度可预先剪同等大小的纸片称重测定），用铅笔沿叶缘描下，然后用剪刀按铅笔所画叶形剪下。测定质量得m1，另取已测知面积为a1的纸，称重得m2，则按照比例可求得叶面积a2为：•a2=a1*m1/m2•2、比叶重法：•鲜重法：将取样的全部叶片鲜样称质量，再选取其中大、小两个类型的叶片各10片，叠集起来，分别用二种规格的已知面积纸板（或PVC板、木板），压在叠好的叶片上，用刀片小心沿纸板边缘切割，把切下的一定面积的样品在天平上称质量。或者用已知面积的打孔器打孔后，将期打孔圆称重。经过计算得出比叶重值，两个值平均后得平均比叶重。叶面积指数（LAI）=（取样点鲜叶质量/平均比叶重）/取样样方面积•如果面积单位为平方厘米则需要转化为平方米。干重法：按上述方法将切割后已知面积的叶片及其余叶片，测定干重，求出平均比叶重,再求出其取样点的叶面积。•3、叶面积仪测定法•光电面积测定仪（进口）的原理为：当均匀光源照叶面积仪的磨砂玻璃时，由于漫反射，而使其成为一均匀散亮面，这一均匀亮面经透镜成像于光电池上，使光电池产生电流，经放大后由电流指示，若将被测叶片放在均匀亮面上，则亮面面积相应减少，光电池上产生的电流也相应减小。仪器接通电源开机后先预热，选择测量叶面积模式，将被测叶片夹入有机玻璃夹内，插入磨砂玻璃亮面板下，即可在液晶显示面板上直接读出叶面积值、叶长、叶宽。如果叶片面积过长，可先剪切，然后再分开测定。•4、求积仪法叶片在纸上描下叶形，用求积仪测定面积，仪器尖从某个标记点开始，沿叶缘描一圈，仍回到原来起点，记读数，每片叶测定两次，在允许误差范围内的两次读数，取平均值，即为该叶片的叶面积值。•5、长×宽积×系数法：长×宽的积，常比实际上的叶面积为大，因些要有一个较正系数。对于一些植物，有一些经验系数，比如冬小麦取为0.83，校正系数也可以用其他方法求出（如利用求积仪或面积仪求得）。不同植物叶片或不同时期不同部位叶片的校正系数可能不同，往往要先求出该种植物叶面积的校正系数。•6、冠层分析仪法•冠层分析仪器（LI-2000）可用于野外条件下植物群体叶面积指数的测定。植物冠层分析仪是通过菜单操作的线性光合有效辐射测量仪，用于测量植物冠层中光线的拦截，它能快速实时测量有效光合辐射PAR值，同时计算冠层的叶面积指数LAI值。仪器外置的PAR传感器，可测量上、下冠层的PAR值。在实际野外条件下，将样地中多点测定的结果取平均，得到LAI数值。•此法优点：简单快速，接近野外实际条件；缺点：与叶片直接测量法测定的结果有一定差别。干湿球温度计的使用、植物群落调查方法•干湿温度表的使用•干湿球温度表由两支完全相同的温度表组成，一支球部包有湿纱布成为湿球，另一个称为干球。由于纱布上的水分不断蒸发，消耗的潜热使湿球及其附近的薄层空气降温。另一方面湿球与流经其周围的空气发生热量交换，当湿球因蒸发而散失的热量与周围空气中获得的热量相平衡时，湿球温度维持稳定，干湿球产生温差，通过温差测得空气湿度的大小。•使用步骤：加水，湿润湿球待干球、湿球温度读数稳定读取干球、湿球温度根据干湿球温度差及干球（湿球）温度查表可得空气湿度的数值。•植物生态学野外调查方法•法国生态学工作者提出巢式样方法。即在研究样本植物类型的植物种类特征时，所用样方面积最初为1/64m2，之后依次为1/32，1/16，1/8，1/4，1/2，1，2，4，8，16，32，64，128，256，512m2，依次记录相应面积中物种的数量。把含样地总种数84%的面积作为群落最小面积。针对不同的群落类型，巢式样方起始面积和面积扩大的级数有所不同。将巢式样方法获得的结果，在坐标纸上以面积为横坐标、种类数目为纵坐标作图，可以获得群落最小面积。植物硝态氮含量的测定原理在浓酸条件下，硝酸根与水杨酸反应，生成硝基水杨酸，硝基水杨酸在碱性条件下（pH12）呈黄色，在一定范围内，其颜色深浅与含量成正比，可直接比色测定。材料722型分光光度计、天平（0.0001）、试管、吸管、容量瓶、小漏斗、玻棒、吸耳球、电炉、铝锅、玻璃塞、定量滤纸500ppm硝酸根标准溶液：精确称取烘至恒重的硝酸钾0.7221克溶于无离水中，定容至200ml。5%水杨酸一硫酸溶液：称取5克水杨酸溶于100ml，浓硫酸中（密度为1.84），搅拌溶解，贮于棕色瓶。置冰箱保存一周有效。8%氢氧化纳溶液：80g氢氧化钠溶于1L蒸馏水中。•步骤标准曲线的制作（1）吸取500ppm硝酸根标准液1、2、3、4、6、8、10、12ml分别放入50ml容量瓶中，用无离子定至刻度，使之成10、20、30、40、60、80、100、120ppm的系列标准溶液。（2）吸收上述系列标准溶液0.11ml，分别放入刻度试管中，以0.11ml无离子水代替标准溶液作空白，再分别加入0.4ml水杨酸一硫酸溶液，摇匀，在室温下放置20分钟后再加入8%NaOH溶液9.51ml摇匀冷却至室温，显色液总体积为101ml。（3）以空白作参比，在410nm波长下测定吸光度。以NO3-N浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。•（2）吸取上述系列标准溶液0.1ml，分别放入刻度试管中，以0.1ml蒸馏水代替标准溶液作空白。再分别加入0.4ml5%水杨酸—硫酸溶液，摇匀，在室温下放置20min后，再加入8%NaOH溶液9.5ml，摇匀冷却至室温。显色液总体积为10ml。（3）以空白作参比，在410nm波长下测定光密度。以硝态氮浓度为横坐标，光密度为纵坐标，绘制标准曲线并计算出回归方程。•样品中硝酸盐的测定（1）取一定量的植物材料剪碎混匀，用天平精确称取材料2g，重复三次，分别放入三支刻度试管中，各加入10ml无离子水，用玻璃泡封口，置入沸水浴中提取30分钟，取出，以自来水冷却，将提取液过滤到25ml容量瓶中，并反复冲洗残渣，最后定容至刻度。（2）吸取样品液0.1ml分别于三支刻度试管中，然后加入5%水杨酸—硫酸溶液0.4ml，混匀后置室温下20min，再慢慢加入9.5ml8%NaOH溶液，待冷却至室温后，以空白作参比，在410nm波长下测其光密度。在标准曲线上查得或用回归方程计算出硝态氮浓度，再用以下公式计算其含量：•硝态氮含量（ug/g鲜重）=（标准曲线上查得或回归方程计算得到的硝态氮浓度*（样品液总量/吸取样品液的量））/样品鲜重土壤速效磷的测定•材料•塑料杯，振荡摇床，分光光度计•无磷活性碳粉：如所用活性碳含磷，应先用1：1盐酸溶液浸泡24h，然后移至平板漏斗抽气过滤，用水淋洗到无Cl-为止（约4～5次），再用碳酸氢钠浸提剂浸泡24h，在平板漏斗上抽气过滤用水洗尽碳酸氢钠，并至无磷为止，烘干备用；•氢氧化钠溶液（100g/L）；•碳酸氢钠浸提剂；称取42.0g碳酸氢钠(NaHCO3)溶于约950ml水中，用100g·L-1氢氧化钠溶液调节pH至8.5（用酸度计测定），用水稀释至1L。贮存于聚乙烯瓶或玻璃瓶中备用。如贮存期超过20d使用时须重新校正pH；•酒石酸氧锑钾溶液：称取0.3g酒石酸锑钾溶于水中，稀释至100ml；•钼锑贮备液：称取10.0g钼酸铵溶于300ml约60℃水中，冷却。另取181ml浓硫酸缓缓注入800ml水中，搅匀，冷却。然后将稀硫酸注入钼酸铵溶液中，搅匀，冷却。再加入100ml3g·L-1酒石酸锑钾溶液，最后用水稀释至2L，盛于棕色瓶中备用；•钼锑抗显色剂：称取0.5g抗坏血酸(左旋）溶于100mL钼锑贮备液中。此溶液有效期不长，应用时现配；•磷标准贮备溶液：称取105℃烘干的磷酸二氢钾(优级纯)0.4390g，用水溶解后，加入5mL浓硫酸（4.6），然后加水定容至1000mL，该溶液放入冰箱可供长期使用；•磷标准溶液：吸取5.00ml磷标准贮备溶液于100ml容量瓶中，定容。该溶液用时现配。•步骤•称取通过2mm孔径筛的风干土样2.50g，置于干燥的200mL塑料瓶中，加入约1g无磷活性碳，加入25±1℃的碳酸氢钠浸提剂50.0mL，摇匀，在25±1℃的温度下，于振荡器上用振荡30min，用无磷滤纸过滤入于干燥的150mL三角瓶。•吸取滤液10.00mL于25mL比色管中，加入显色剂5.00mL，慢慢摇动，排出CO2后加水定容至刻度，充分摇匀。在室温高于20℃处放置30min，用空白溶液（以10.00mL碳酸氢钠浸提剂代替土壤浸提液，同上处理）为参比，用1ml光径比色皿在波长700nm处比色，测量吸光度。•标准曲线绘制：吸取磷标准溶液[ρ(P)=5ug·ml-1]0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00ml于25ml比色管中，加入浸提剂10.00ml，显色剂5ml，慢慢摇动，排出CO2后加水定容至刻度。此标准系列溶液中磷的浓度依次为0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60ug·ml-1。在室温高于20℃处放置30min后，按上述样品待测液分步骤、条件进行比色，测量吸光度，绘制标准曲线或回归方程。•土壤速效P（mg/kg）=比色液（mg/L）×定容体积/W×分取倍数植株全氮测定••40%(m/v)NaOH•2%H3BO3—•标准溶液［C(HCl或1/2H2SO4)=0.01mol/L•碱性溶液（NaOH•步骤•(1)蒸馏法：吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml(V2，含NH4—N约1ml)，注入半微量蒸馏器的内室，另取150ml三角瓶，内加入5ml2%H3BO3—指示剂溶液，放在冷凝管下端，管口置于H3BO3液面以下，然后向蒸馏器内室慢慢加入约3ml40%(m/v)NaOH溶液，通入蒸气蒸馏，(注意开放冷凝