生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)二生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法及應(yīng)用

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,*,實(shí)驗(yàn)二 生態(tài)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法及應(yīng)用,1、,認(rèn)識(shí)和了解生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一般方法并能應(yīng)用,2、掌握葉綠素測(cè)定方法,3、認(rèn)識(shí)學(xué)校周邊常見入侵植物及非入侵植物,4、試驗(yàn)植物的勘查,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)原理,-,生物統(tǒng)計(jì),(一)生物統(tǒng)計(jì)的作用,生物統(tǒng)計(jì)是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來分析和解釋生物數(shù)量現(xiàn)象的一種基本方法在生物科學(xué)實(shí)際研究或調(diào)查中,我們常獲得的是樣本資料,我們可以運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法從這些樣本資料去推斷總體二、實(shí)驗(yàn)原理,(1)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法認(rèn)識(shí)和了解變異的總體,生物界普遍存在著變異,表現(xiàn)在不同種的生物或同種生物的個(gè)體之間如同一組小鼠,即使是品種、性別、年齡相同,它們的體重、尾長(zhǎng)和各種生理指標(biāo)的數(shù)值會(huì)有所不同;對(duì)于同一處理下的同種植物的種子其萌發(fā)率、萌發(fā)速率會(huì)不一樣我們可以應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法去揭示變異的規(guī)律、認(rèn)識(shí)這種變異的趨勢(shì),認(rèn)識(shí)這種變異的來源2)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法揭示事物間的相互關(guān)系事物是相互聯(lián)系的,我們可通過對(duì)事物一定數(shù)量的觀察、統(tǒng)計(jì)和分析,揭示事物之間相互的關(guān)系二)統(tǒng)計(jì)方法簡(jiǎn)介,1、描述性統(tǒng)計(jì),對(duì)原始資料進(jìn)行整理并作基本分析。
生物統(tǒng)計(jì)的基本特點(diǎn)是以樣本推斷總體如是大樣本,則對(duì)數(shù)據(jù)整理后,從資料中計(jì)算出,三個(gè)主要統(tǒng)計(jì)量,,,平均值,、,標(biāo)準(zhǔn)差及標(biāo)準(zhǔn)誤,并以此來推測(cè)總體的特征平均數(shù)表示資料的集中性,標(biāo)準(zhǔn)差表示資料的離中性,標(biāo)準(zhǔn)誤衡量平均數(shù)的可靠性2、顯著性統(tǒng)計(jì),(1)平均數(shù)間差異的比較,在生物科學(xué)研究工作中常遇到2組或以上的數(shù)據(jù)的平均數(shù),對(duì)它們之間進(jìn)行比較,則有一個(gè)有無顯著性差異的問題平均數(shù)之間的比較要通過一定的統(tǒng)計(jì)方法,并且要注意抽樣的合理性,否則沒有可比性3,月,8,日出殼,73,只,平均體重,275.6g,2,個(gè)月的雛雞,4,月,15,日出殼,61,只,平均體重,269.3g,需要進(jìn)行均數(shù)差異顯著性檢驗(yàn),2、顯著性統(tǒng)計(jì),(2)屬性資料的檢驗(yàn) 生物學(xué)研究中有許多性狀不能直接用測(cè)量的方法進(jìn)行衡量,如花色、雌雄、藥物的治愈或無等,屬于質(zhì)量性狀或?qū)傩孕誀?,則可以應(yīng)用屬性性狀的統(tǒng)計(jì)方法揭示其規(guī)律如遺傳學(xué)中的X,2,檢驗(yàn)3)方差分析 又稱變異量分析是進(jìn)行多個(gè)平均數(shù)間的比較,是應(yīng)用數(shù)學(xué)方法把試驗(yàn)中總變量剖分為不同變異原因所形成的各種變異,并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)與多重比較3、相關(guān)與回歸分析,研究變量之間相互關(guān)系的密切程度,稱為相關(guān),以,相關(guān)系數(shù),表示。
如人的身高與體重存在一定的相關(guān)性相關(guān)系數(shù)表示二者之間的相關(guān)程度回歸,是兩個(gè)或以上變量存在的,從屬關(guān)系,,即一個(gè)變量(x)變化時(shí),引起另一個(gè)變量(y)的相應(yīng)變化變量之間的從屬關(guān)系可以用回歸分析的方法進(jìn)行研究,根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)建立的關(guān)系式稱為,回歸方程,,用以對(duì)某些指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)如用胸圍、身高來估計(jì)體重三)應(yīng)用-數(shù)據(jù)的分組,1、資料的整理分析 把大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸類,使其系統(tǒng)化,便于統(tǒng)計(jì)分析2、連續(xù)變量資料的整理與分組,()求全距,全距是數(shù)據(jù)內(nèi)變數(shù)最大值與最小值之差它是整個(gè)樣本的變異幅度2)確定組數(shù),將全部變量按其數(shù)值大小分成若干組組數(shù)的多少是根據(jù)變數(shù)的個(gè)數(shù)及組距的大小而定的分組多求得的統(tǒng)計(jì)量越精確,但不便于計(jì)算,分組少則精確性差3)確定組距,將資料全部變數(shù)值按其大小分成若干組,每組的距離相等,稱為組距組距=全距/組數(shù),(三)應(yīng)用 頻次分布與頻次分布圖,資料分組后,將原始數(shù)據(jù)按所屬組別依次劃線歸組,作成頻次分布圖一般是頻次直方圖(帶趨勢(shì)線),演示,2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,二、實(shí)驗(yàn)原理,-葉綠素測(cè)定,葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,是一類含脂的色素家族,位于類囊體膜。
葉綠素吸收大部分,紅光和紫光,但反射綠光,所以葉綠素呈現(xiàn)綠色葉綠素為鎂卟啉化合物,高等植物葉綠體中的葉綠素主要有,葉綠素a 和葉綠素b,兩種,它們不溶于水,而溶于有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,葉綠素可見光波段的吸收光譜,在,藍(lán)光和紅光,處各有一顯著的吸收峰葉綠素a最大的吸收光的波長(zhǎng)在420-663nm;,葉綠素b 的最大吸收波長(zhǎng)范圍在460-645nm2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,(1)分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素a和b含量,已知葉綠素a和葉綠素b的,80%丙酮,提取液在紅光區(qū)的最大吸收峰分別為,663nm和645nm,.,已知在波長(zhǎng),663nm,下,葉綠素a和b在該溶液中的吸光系數(shù)分別為82.04和9.27;,在波長(zhǎng),645nm,下,葉綠素a和b在該溶液中的吸光系數(shù)分別為16.75和45.60;,葉綠素含量測(cè)定,2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,可根據(jù)加和性原則列出以下關(guān)系式:,D663,=82.04Ca+9.27Cb,D645,=16.75Ca+45.60Cb,其中D663和D645分別為葉綠素溶液在波長(zhǎng)D663和D645nm時(shí)的吸光度;,Ca和Cb為葉綠素a、b的濃度,以mg/L為單位。
2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,根據(jù)公式可得:,葉綠素總量 Ct=Ca+Cb,2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,由于葉綠素a、b在,652nm,的吸收峰相交,兩者有相同的比吸收系數(shù)(均為34.5),也可以在此波長(zhǎng)下測(cè)定一次光密度(D652)而求出葉綠素a、b總量:,Ct=Ca+Cb=D6521000/34.5,2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,(2)便攜式葉綠素儀測(cè)定葉綠素,葉綠素吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域有兩個(gè):一個(gè)是在波長(zhǎng)為,640nm-660nm,的,紅光部分,,另一個(gè)在波長(zhǎng)為,430nm-450nm,的,藍(lán)紫光部分,.,SPAD-502Plus通過測(cè)量葉子對(duì)兩個(gè)波長(zhǎng)段里的吸收率,來評(píng)估當(dāng)前葉子中葉綠素的,相對(duì)含量,下圖顯示了兩種葉子樣品中的葉綠素對(duì)于光譜的吸收率2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,430-450nm,640-660nm,2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,*,不可將儀器浸入水中,或用水直接對(duì)儀器進(jìn)行清洗,2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,不同生境植物葉綠素含量變化,葉綠素不穩(wěn)定,光、酸、堿、氧、氧化劑等都會(huì)使其分解光,光是影響葉綠素形成的主要條件,從原葉綠素酸酯轉(zhuǎn)化為葉綠素酸酯需要光,光過強(qiáng),葉綠素又會(huì)受氧化而破壞;黑暗中生長(zhǎng)的幼苗呈現(xiàn)黃白色。
溫度,葉綠素的合成是一素列酶促反應(yīng),其過程受溫度影響,葉綠素形成的最低溫度2,最適溫度約30,最高溫度約40,高溫下葉綠素分解大于合成,低溫下葉綠素解體慢營(yíng)養(yǎng)元素、氧氣、水,都能影響葉綠素的合成不同生境有不同的環(huán)境條件,,如不同的光照、水分、溫度因此,不同生境同種植物葉的葉綠素含量不同植物不同生長(zhǎng)時(shí)期,葉綠素含量不同2012-4-10,韓山師范學(xué)院 王桔紅,三、實(shí)驗(yàn)用具,分光光度計(jì)、比色皿、電子天平、剪刀、研缽、漏斗、移液管(5ml)、量筒、10ml容量瓶、玻棒、小燒杯、小試管,試劑:80%丙酮、石英砂、蒸餾水、定性濾紙、,1、調(diào)查學(xué)校周邊及公園常見入侵植物及非入侵植物,要求每小組對(duì)東麗湖、公園的常見入侵植物和非入侵植物植物進(jìn)行辯認(rèn)2、試驗(yàn)植物種群的勘查及其生境的測(cè)定,(1)勘查所研究,種群,的分布、生境及主要生態(tài)因子特征2)要求同一種植物確定,3個(gè)不同生境,(或不同地段)的種群,(3)地段之間相距較遠(yuǎn)(100m以上),(4)生境之間有明顯的生態(tài)因子的差異如,光照,、,土壤 PH,值、,土壤濕度,、土壤溫度、海拔四、實(shí)驗(yàn)步驟,五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,1、慧如公園常見植物種(種科名),2、小組勘查不同種群的生境結(jié)果,三葉鬼針草(菊科)1組,南美蟛蜞菊(菊科)2組,薇甘菊(菊科)3組,飛揚(yáng)草(菊科),假臭草(菊科),紅花酢漿草(酢漿草科)4組,馬纓丹(馬鞭草科)5組,含羞草(含羞草科)6組,少花龍葵(茄科)7組,空心蓮子草(莧科),五爪金龍(旋花科)8組,三裂葉薯(旋花科),加拿大蓬(菊科)11組,黃鵪菜(菊科),10,組,鼠麴草(菊科),12,組,風(fēng)輪菜(唇形科),一點(diǎn)紅(菊科),9,組,地耳草(藤黃科),益母草(唇形科),。