PAGEPAGE29生物地理學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)指導(dǎo)(地理科學(xué)本科使用)資源環(huán)境學(xué)院目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 3實(shí)驗(yàn)規(guī)則 3第一部分植物細(xì)胞、組織和器官的觀察 3附一顯微鏡的構(gòu)造和使用 5附錄二徒手切片法 7第二部分根、莖、葉 7裸子植物 8附錄三植物檢索表的構(gòu)成和使用 10被子植物（一） 12被子植物（二） 14被子植物（三） 14附錄四植物標(biāo)本的采集和制作 18附錄五被子植物主要各科野外簡(jiǎn)易鑒定表 18第三部分種子植物的野外調(diào)查和植物區(qū)系分析 20第四部分環(huán)境與植被的分布規(guī)律 22第五部分植物群落數(shù)量特征的調(diào)查與分析 23第六部分大型土壤動(dòng)物群及鳥(niǎo)類群落生態(tài)觀察 28第七部分實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)報(bào)告 29前言生物地理學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)是生物地理學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其目的在于使學(xué)生通過(guò)親自實(shí)踐，增強(qiáng)感性知識(shí)，加深領(lǐng)會(huì)課堂講授的理論知識(shí)；通過(guò)實(shí)際操作，使學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能和分析、綜合問(wèn)題的能力；訓(xùn)練科學(xué)思維的方法，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。因此，要求每個(gè)學(xué)生必須十分重視實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)課，積極參加實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)課的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)時(shí)要按照要求認(rèn)真仔細(xì)去做，多加思考，獨(dú)立鉆研養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)習(xí)慣，收到好的實(shí)驗(yàn)效果，取得優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績(jī)。實(shí)驗(yàn)規(guī)則一、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，明確每次實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?nèi)容與方法，做到“心中有數(shù)”，提高實(shí)驗(yàn)課效果。二、按實(shí)驗(yàn)規(guī)定時(shí)間提前五分鐘進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)儀器和用具，包括自備的鉛筆和繪圖紙。三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)以嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度、科學(xué)分析的精神來(lái)進(jìn)行。按照操作規(guī)程認(rèn)真地觀察記錄，繪圖務(wù)求仔細(xì)準(zhǔn)確，獨(dú)立思考、獨(dú)立完成。四、注意聽(tīng)取老師的講解與總結(jié)，并認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)作業(yè)，按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)后要結(jié)合思考題進(jìn)行總結(jié)，以鞏固實(shí)驗(yàn)結(jié)果。五、繪圖要求：生物繪圖無(wú)須過(guò)分追求美觀，而求比例正確、線條清楚，必要時(shí)用細(xì)點(diǎn)來(lái)區(qū)分明暗部分不能用筆涂抹陰影。繪圖前應(yīng)對(duì)本實(shí)驗(yàn)所繪圖數(shù)目及大小有一個(gè)清楚的概念并在紙上作適當(dāng)安排，對(duì)于圖中各部名稱，應(yīng)在圖的一側(cè)橫書(shū)清楚。六、愛(ài)護(hù)國(guó)家儀器用品，節(jié)約材料藥品，如損壞儀器用品須立即主動(dòng)向老師報(bào)告，按儀器管理規(guī)定酌情處理。七、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要保持嚴(yán)肅、整潔，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，不得大聲喧嘩、吵鬧、嬉戲，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)禁吸煙，不準(zhǔn)隨地吐痰，紙屑等廢雜物不得隨意亂扔。八、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，必須清點(diǎn)儀器用品，整理自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，辦好儀器歸還手續(xù)，值日生負(fù)責(zé)打掃實(shí)驗(yàn)室，關(guān)好水電開(kāi)關(guān)及門(mén)窗，方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。第一部分植物細(xì)胞、組織和器官的觀察一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庵参锛?xì)胞的基本構(gòu)造；觀察表皮組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織、基本組織和器官的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)用具顯微鏡、載玻片、蓋玻片、刀片、鑷子、解剖針、培養(yǎng)皿、滴管、碘液、蒸餾水。三、實(shí)驗(yàn)材料洋蔥（Alliumcepa）磷莖新鮮材料、葉表皮氣孔切片、海桐葉橫切片，南瓜莖橫切片、馬鈴薯莖切片。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟（一）植物細(xì)胞的觀察材料：洋蔥鱗莖的鱗片（肉質(zhì)葉）。從它的內(nèi)側(cè)凹面處，用鑷子小心撕下一小塊透明的薄膜（表皮），平鋪在預(yù)先放好的一滴蒸餾水的載玻片中央，用解剖針輕輕鋪平，然后蓋上蓋玻片（先將蓋玻片的一邊接觸載玻片，最后慢慢的把蓋玻片蓋在材料上面，這樣可避免片中產(chǎn)生氣泡），有水溢出時(shí)用紗布或吸水紙吸掉。將制好的玻片放在低倍鏡下觀察，在鏡下可觀察到洋蔥鱗片的表皮是由無(wú)數(shù)個(gè)蜂窩狀的小腔所組成，這一個(gè)個(gè)的小腔室就是我們所要觀察的細(xì)胞?？捎玫庖哼M(jìn)行染色。方法是在蓋玻片一側(cè)滴一、二滴碘液，對(duì)側(cè)用吸水紙吸水，則細(xì)胞被染成深淺不同顏色，可清楚的在低倍鏡下分出細(xì)胞壁、細(xì)胞核、原生質(zhì)等。細(xì)胞壁--包圍在細(xì)胞最外的一層（比較透明），它是植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞壁以內(nèi)、細(xì)胞核以外的原生質(zhì)，活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)是透明、半流動(dòng)的膠體，有較強(qiáng)的折光性，內(nèi)含很多細(xì)小的顆粒（細(xì)胞器--線粒體、質(zhì)體等）。在成年的細(xì)胞中，細(xì)胞質(zhì)被一個(gè)或數(shù)個(gè)液泡擠向緊貼細(xì)胞壁的地方，成為一層薄層。細(xì)胞質(zhì)經(jīng)染色后較深。細(xì)胞核--位于細(xì)胞質(zhì)中，常呈扁圓形或圓形。幼期的細(xì)胞核常位于細(xì)胞質(zhì)的中央，占著很大的體積。成年的細(xì)胞核多被液泡擠向緊貼細(xì)胞壁的地方。細(xì)胞核染色后，較細(xì)胞質(zhì)色更深。細(xì)胞核最外一層為致密的薄膜，稱核膜。核膜以內(nèi)物質(zhì)稱核質(zhì)，其構(gòu)造較均一，核質(zhì)中常有一至幾個(gè)光亮的小點(diǎn)，經(jīng)染色后，色最深稱為核仁。液泡年幼的細(xì)胞，液泡不明顯。隨著細(xì)胞的增長(zhǎng)，液泡不斷擴(kuò)大，并占據(jù)了細(xì)胞中央大部分體積，液泡內(nèi)充滿原生質(zhì)體生命活動(dòng)過(guò)程中形成的各種產(chǎn)物的混合水溶液。在自己觀察時(shí)要注意細(xì)胞的形狀和相互之間的排列，認(rèn)清細(xì)胞的基本構(gòu)造。（二）不同組織的觀察1、表皮組織材料葉表皮氣孔切片、海桐葉橫切。（1）用低倍鏡觀察葉表皮切片，注意表皮細(xì)胞排列方式，在表皮細(xì)胞之間，有一些新月形的細(xì)胞，為保衛(wèi)細(xì)胞，它們成對(duì)配置著，由兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞組成的氣孔，中間的黑色縫即為氣孔含有空氣時(shí)的現(xiàn)象。（2）觀察海桐的橫切片注意表皮細(xì)胞上有角質(zhì)層結(jié)構(gòu)。（3）取新鮮葉材料，用鑷子撕下下表皮一小片表皮，注意將表皮向外，面向上，置于載玻片上，滴水少許，再加蓋玻片，用低倍鏡觀察自制裝片，同時(shí)注意上述問(wèn)題。結(jié)合起來(lái)思考表皮細(xì)胞是怎樣起到保護(hù)作用的？氣孔有什么作用？2、機(jī)械組織厚壁細(xì)胞與厚角細(xì)胞材料：南瓜莖縱橫切片機(jī)械組織的特征是組成這些組織的細(xì)胞具有加厚的細(xì)胞壁。取南瓜莖橫切片在低倍鏡下觀察，在表皮下有數(shù)層厚角細(xì)胞與厚壁細(xì)胞，注意觀察它們?cè)诩?xì)胞壁增厚方式上有什么不同，它們的形成構(gòu)造與功能又有何關(guān)系。3、輸導(dǎo)組織導(dǎo)管與篩管材料：南瓜莖縱、橫切片輸導(dǎo)組織在植物體中是起著輸送水、無(wú)機(jī)鹽類和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用。因此，它們一般是管狀的。通過(guò)實(shí)驗(yàn)要搞清楚導(dǎo)管與篩管形態(tài)構(gòu)造，也要明確它們?cè)谡麄€(gè)植物體中是怎樣分布的。（1）導(dǎo)管擔(dān)負(fù)著由根向植物體上部輸送水分及無(wú)機(jī)鹽的任務(wù)。取南瓜莖縱切片在低倍鏡下觀察，可以看到幾種導(dǎo)管，它們?cè)诒谏暇哂胁煌募y狀加厚?？煽吹江h(huán)狀、螺紋等導(dǎo)管?？紤]一下導(dǎo)管是死細(xì)胞還是活細(xì)胞？（2）篩管是植物體內(nèi)輸送有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的通道。它們的輸送方向與導(dǎo)管相反。取南瓜莖縱切片觀察篩管的形狀，并在南瓜莖橫切片試找一下篩板的構(gòu)造。4、基本組織材料：馬鈴薯塊莖切片基本組織種類甚多，分吸收組織、同化組織、薄壁組織與儲(chǔ)藏組織等。本次實(shí)驗(yàn)僅以儲(chǔ)藏組織作代表說(shuō)明。取馬鈴薯切片進(jìn)行觀察注意基本組織的細(xì)胞形狀，細(xì)胞壁的厚薄，細(xì)胞之間相互排列有無(wú)細(xì)胞間隔？細(xì)胞中有無(wú)貯藏的淀粉顆粒。（三）器官的觀察由各種不同的組織構(gòu)成具有一定的功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的器官，器官之間在生理和結(jié)構(gòu)上有明顯差異，但彼此又是密切聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，構(gòu)成一個(gè)完整的植物體。本次實(shí)驗(yàn)中，主要觀察葉的構(gòu)造。取棉花葉（或海桐葉）橫切片在顯微鏡下觀察表皮有上、下表皮之分，均由一層細(xì)胞組成，表皮細(xì)胞外壁有角質(zhì)層，在表皮細(xì)胞間散布著氣孔，上、下表皮氣孔數(shù)目不一樣，長(zhǎng)在不同環(huán)境中，氣孔數(shù)目也不同。如栽培在日光充足條件下的向日葵葉上有22000個(gè)氣孔／平方厘米，而栽培在比較陰濕條件下，則只有14000個(gè)／平方厘米。葉肉在上、下表皮間為葉肉，含葉綠體，是葉片進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物質(zhì)的場(chǎng)所，可分兩部分，緊接上表皮為排列整齊的圓柱狀細(xì)胞，呈柵欄狀，細(xì)胞間隔小，細(xì)胞內(nèi)含大量葉綠體，這部分稱柵欄組織。柵欄組織和下表皮之間排列疏松、形狀不規(guī)則，內(nèi)含葉綠體較少的部分細(xì)胞稱海綿組織。葉脈將片子移動(dòng)觀察，可看到在葉肉內(nèi)分布著大小不同的維管束，即為葉脈。葉脈中的木質(zhì)部排列在上，韌皮部在下，形成層在中間（單子葉植物無(wú)形成層），其周?chē)斜”诩?xì)胞的維管束鞘包圍。五、思考題與作業(yè)1、繪幾個(gè)洋蔥鱗片內(nèi)表皮細(xì)胞圖，并詳細(xì)注明其中一個(gè)細(xì)胞各部分名稱。2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察，設(shè)想細(xì)胞的立體構(gòu)造。3、繪制葉表皮細(xì)胞圖，示氣孔結(jié)構(gòu)。4、試就所觀察到的不同組織，解釋形態(tài)與功能的一致。5、從棉花葉所觀察到的不同組織，思考器官的概念。附錄一顯微鏡的構(gòu)造和使用1、顯微鏡的構(gòu)造顯微鏡是觀察生物體各種細(xì)微結(jié)構(gòu)的重要光學(xué)儀器。其構(gòu)造精密，使用時(shí)必須按照規(guī)定的方法進(jìn)行操作，才能保證它不受損壞。顯微鏡的種類很多，但基本構(gòu)造相似，是由機(jī)械與光學(xué)兩個(gè)部分組成的。以上海2XA型生物顯微鏡為例，機(jī)械部分包括：鏡座、彎臂、工作臺(tái)、標(biāo)本移動(dòng)器、鏡筒、物鏡轉(zhuǎn)換器、升降調(diào)節(jié)螺旋等機(jī)件；光學(xué)部分包括：接目鏡、接物鏡、聚光器與反光鏡等玻璃透鏡。（1）底座：是儀器整體的基座。它的三個(gè)支撐腳使儀器穩(wěn)定地放在桌上。底座后側(cè)面有孔可安插光源組。（2）彎臂：是與底座固定連接的部分，其下面兩側(cè)面裝有粗、細(xì)調(diào)節(jié)螺旋，上端支鏡筒，為把握顯微鏡之處。（3）工作臺(tái)：是放置玻片標(biāo)本的方形平面臺(tái)，中央有一通過(guò)光線的圓孔，臺(tái)上的標(biāo)本移動(dòng)器是利用滾花螺釘使其固定在工作臺(tái)上的。移動(dòng)器一端有彈性?shī)A頭，扳開(kāi)它可放入被觀察的標(biāo)本。然后松開(kāi)手即可利用夾頭彈性使標(biāo)本夾住，其上的手輪分別可使標(biāo)本做橫向與縱向移動(dòng)，移動(dòng)器上表面的刻度是用作標(biāo)本定位及記取標(biāo)本移動(dòng)量的。（4）鏡筒：彎臂上端的中空彎筒，上端裝目鏡，下端裝有物鏡轉(zhuǎn)換器。物鏡轉(zhuǎn)換器上有四孔，可擰上四個(gè)不同倍率的物鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)即可交換使用各種物鏡。各物鏡是齊焦的。當(dāng)以10×物鏡觀察后，轉(zhuǎn)換至其它倍率物鏡時(shí)，視場(chǎng)中心象仍然保持在視場(chǎng)范圍內(nèi)。（5）升降調(diào)節(jié)螺旋：在彎臂下面兩側(cè)裝有升降調(diào)節(jié)螺旋，里部的大輪是粗調(diào)節(jié)螺旋，外部的小輪是細(xì)調(diào)節(jié)螺旋。粗調(diào)節(jié)螺旋旋轉(zhuǎn)一周，可使工作臺(tái)升降10毫米，通常是低倍鏡時(shí)使用，細(xì)調(diào)節(jié)螺旋每轉(zhuǎn)一周升降0.1毫米，一般用于高位鏡觀察時(shí)調(diào)節(jié)，使用時(shí)應(yīng)特別小心，一般旋轉(zhuǎn)不應(yīng)超過(guò)一圈，調(diào)節(jié)螺旋向后轉(zhuǎn)（即向內(nèi)方向）是使工作臺(tái)上升，向前轉(zhuǎn)，則使工作臺(tái)下降。（6）接目鏡與接物鏡：接目鏡是插入鏡筒上端的透鏡，用以放大物鏡所形成的物象。普通顯微鏡常備有幾個(gè)倍數(shù)不同的接目鏡，其上標(biāo)有放大倍率。如5X、10X等。目鏡越長(zhǎng)，放大倍數(shù)愈小。接物鏡是顯微鏡最寶貴的部分，安裝在轉(zhuǎn)換器上，在金屬筒上刻有放大倍數(shù)4X、10X、40X等幾種，物鏡的鏡筒愈長(zhǎng)，放大倍數(shù)愈大。此時(shí)，鏡頭與標(biāo)本間的距離就愈小，整個(gè)顯微鏡的放大倍數(shù)等于接目鏡和接物鏡放大倍數(shù)的乘積。（7）聚光器：位于工作臺(tái)圓孔之下方，由幾個(gè)透鏡組成，它的作用是集聚由反光鏡反射上來(lái)的光線射入鏡筒，使有較弱的光線照于物體上。（8）反光鏡：在聚光器下方的圓鏡，能自由旋轉(zhuǎn)，使外來(lái)光源向上反射而入聚光器，圓鏡有平凹兩面，一般在光弱時(shí)用凹面鏡，光強(qiáng)時(shí)用平面鏡。2、顯微鏡的使用及注意事項(xiàng)顯微鏡在取用時(shí)，應(yīng)一手提著彎臂，一手托住鏡座，保持直立位置。把顯微鏡放在靠左方，使鏡臂向身體，鏡座與桌邊相距約二寸，安放后不要隨意移動(dòng)，以保證光源不變，然后按下列步驟進(jìn)行操作。（1）對(duì)光：先將低倍接物鏡旋轉(zhuǎn)與鏡筒成一直線，然后用左眼由接目鏡向下觀察，將反光鏡調(diào)向光源，然后用聚光器和光圈調(diào)整光度，避免光線過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱。此時(shí)，鏡內(nèi)所見(jiàn)的圓形光亮部分叫視野。（2）把欲觀察的玻片樣本放于圓孔處，用標(biāo)本夾夾住。（3）在觀察時(shí)先將低倍接物鏡調(diào)好，用手轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)節(jié)螺旋，使工作臺(tái)升至與接物鏡較近距離，接著應(yīng)注視目鏡，向外方向轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)節(jié)螺旋使工作臺(tái)徐徐下降，使所看物象清晰為止。如果物象不在視野中央，可用手轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，端正位置，但移動(dòng)時(shí)要注意方向，因顯微鏡視野中所成之象都是倒象。所以，玻片移動(dòng)方向應(yīng)與象方向相反。同時(shí)，若嫌倍數(shù)太低時(shí)，可調(diào)用高倍接物鏡，但必須在低倍接物鏡下把物象對(duì)準(zhǔn)于中央以后，再轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)器換高倍接物鏡。如觀察不清楚，則用細(xì)調(diào)節(jié)螺旋進(jìn)行調(diào)節(jié)（嚴(yán)禁用粗調(diào)節(jié)螺旋調(diào)節(jié)）。在使用細(xì)調(diào)節(jié)螺旋時(shí)，切勿轉(zhuǎn)到極限，最好只在半圈范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)使用。必須指出：不管粗、細(xì)螺旋的旋轉(zhuǎn)，一定要由上向下操縱。這樣，可防止錯(cuò)過(guò)焦點(diǎn)。（4）使用顯微鏡時(shí)，必須遵守下列注意事項(xiàng)：1）持取顯微鏡時(shí)必須一手提彎臂，一手托住鏡座，切不可斜提，并要輕取輕放。2）使用前后都要仔細(xì)檢查有無(wú)損壞和丟失零件（特別是鏡頭）的現(xiàn)象。3）顯微鏡安置妥當(dāng)后，應(yīng)將各部分擦拭干凈，其中的玻璃部分若有塵?；蚺K物，不得用手指、手帕任意沫擦，必須用特備的拭鏡紙拭擦。4）未經(jīng)老師同意，不得將顯微鏡之任一部分隨意拆卸，以免損壞或使塵埃落入鏡內(nèi)。5）運(yùn)用粗、細(xì)調(diào)節(jié)螺旋時(shí)必須由上向下對(duì)焦距，并且轉(zhuǎn)動(dòng)不能超過(guò)極限，以免受損失靈。若發(fā)現(xiàn)螺旋使用不靈活時(shí)，切勿強(qiáng)扭，立即請(qǐng)老師幫助。6）要保持載物臺(tái)干凈，所以切片必須擦凈，并注意勿將玻片翻置。7）用完顯微鏡后，要撤下玻片，隨即檢查玻片有無(wú)遺失損壞，然后降低工作臺(tái)將接物鏡轉(zhuǎn)開(kāi)，使鏡頭偏于兩旁，防止接物鏡及頭碰聚光器，并將聚光器放下，反光鏡垂直，然后放入鏡箱內(nèi)鎖好或用布罩蓋上。附錄二徒手切片法要觀察植物內(nèi)部的解剖構(gòu)造，就必須將植物切成薄片，放在顯微鏡下觀察。普通制造切片須先用石蠟封埋，再由切片機(jī)切成薄片，這種辦法麻煩且費(fèi)時(shí)。徒手切片省人力省物力。只需要一把鋒利的刀片就能解決問(wèn)題，同時(shí)迅速便利，馬上可見(jiàn)效果。一片切不好可以再切一片，材料不合適可隨時(shí)換取。徒手切片采用材料新鮮，所以觀察的結(jié)構(gòu)是比較符合植物生活的狀態(tài)的。徒手切片的方法：用左手的大姆指和食指緊握物體（如植物新鮮的莖或根），手指向上豎起食指要與材料面一樣平，中指頂住材料的下端。切片時(shí)，右手用姆指與食指平穩(wěn)地拿住刀片，刀片沾水后，刀口從外向內(nèi)以水平方向（稍向上）斜滑（而不應(yīng)用刀片來(lái)回地鋸），每切下二至三片后，就把所切成的材料移入盛有清水的培