生态学设计性实验

不同生境条件下植物叶片的形态与解剖结构比较一、实验目的通过对裸子植物、蕨类植物、被子植物、水生植物叶片在形态结构上差异的研究，了解植物在进化中对环境的适应过程。二、实验原理叶片形态是指示植物适应特定环境的重要指标。植物叶片形态不仅对时空环境变化具有极强的敏感性和可塑性,而且能够通过叶片形态的调整调节自身的生存适应能力,每一种植物在长期的进化过程中为适应生长都形成了不同形态的结构。如叶片防止水分过分散失的结构—叶表面的角质层、密生茸毛、气孔下陷或形成气孔窝、叶片内储水组织发达等，都是为了适应保持水分、减少水分蒸腾的特征。植物生活于不同的生态环境中，其叶片的这些适应性结构也不同，形态变化也较大。植物叶片在不同选择压力下已经形成各种适应类型,其结构特征最能体现环境因子的影响或植物对环境的适应。结构是功能的基础,植物结构的变化必然影响到生理生态功能的改变。因而了解植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与适应是探索植物对环境变化的适应机制和制定相应对策的基础。三、实验用品与器材1、所需植物：白兰、肾蕨银杏睡莲2、数码照相机、载玻片、盖玻片、镊子、解剖刀、镊子、保鲜袋四、实验步骤1、植物标本的采集与测量观察：（1）水生植物：在荷花池采集睡莲。（2）被子植物：在嘉大校园内采集白兰。（3）蕨类植物：在嘉大情人山采集肾蕨。（4）裸子植物：在嘉大东区饭堂采集银杏。采集睡莲、白兰、肾蕨、银杏的叶子于保鲜袋中，并分别对其照相，同时分别观察叶的表面绒毛、叶脉的情况，用直尺测量叶宽、叶长、叶表面积、叶柄，记录结果。2、制作徒手切片取上述植物的叶片做徒手切片。用左手的大拇指、食指和中指3个手指拿住材料，使材料略突出在指尖之上，避免切片时割伤手指；用右手平稳地拿住刀片，把刀口放在经解剖刀削平的材料平面中间，轻轻地压住它，以均匀的动作，从刀片刀口下方起，斜着向后拉切。切时用臂力而不是腕力，且不必太用力，否则就不易切薄。在切的过程中，决不能以刀片直接挤压材料，或以刀片来回拉割材料，并且要始终保持材料与刀片在水平状态，否则会由于切面偏斜而影响观察。3、标本的观察制成临时装片在显微镜下观察，并拍照。将切下的薄片放在载玻片上时，要先在玻片中央加一滴水，把材料放到水滴中，然后用镊子夹住盖玻片，将盖片的一侧先接触到载玻片中央的水滴，然后用镊子顶住盖片的另一侧，慢慢放下，使盖玻片与载玻片之间充满水，如有气泡，要掀起盖片，重新放置。4、叶面积的计算方法：（1）从叶片基部用剪刀小心剪取10片叶片。（2）用直尺量取每一片叶的最长处为叶长、最宽处为叶宽，记录下来。（3）将叶片固定在复印纸上，用铅笔沿叶缘将叶片形状描下来，用剪刀剪下来。（4）将剪下的纸叶子在电子天平上称重，记录。（5）称出一张复印纸的质量，测量出长和宽，计算出纸的面积，然后换算出每克重量所对应的纸面积。（6）将剪下来的纸叶子的质量换算成面积，是为每片叶的面积。（7）用每片叶的面积除以其长度与宽度的乘积，可以得到一个小于1的系数，该系数与叶片的形状有关，称为形状系数或校正因子，计算10片叶子的形状系数，算出其平均值。在以后的测量中，可以只用直尺测量该种植物叶片的长和宽，二者的乘积乘以形状系数，即为叶面积。（8）测定形状不规则叶片的叶面积可按照上述1，2，3，4，5，6步操作。五、实验结果1、实验数据睡莲白兰肾蕨银杏叶宽叶长叶面积叶柄表面绒毛叶脉栅栏组织海绵组织气孔数维管束鞘2、各种植物采集相片和显微镜下观察的相片六、结果分析比较：