本书是适应农林院校生物学综合实习要求而编写,全书分七章,包括火地塘教学实习基地概况、生物学实习的组织与实施、植物标本的采集、制作与鉴定技术、动物标本的采集、制作与鉴定技术、气象学实习技术、土壤学实习技术和生态学实习技术等内容。此外,还附有秦岭火地塘教学实习基地植物检索表、动物检索表、种子植物名录和常见动物名录等供学生实习之用。
随着西北农林科技大学教学质量工程的实施,如何提高实践教学的质量,成为教学改革的重要内容。为此,依据“宽口径、厚基础、广适应”的教学目标和教学改革的要求,结合实际,我们对植物学教学实习进行了改革和调整,增加了动物学、气象学、生态学和土壤学的认知实习内容,形成生物学综合大实习,以提高学生的综合素质。鉴于此,我们特编写了《生物学综合实习教程》一书,希望本书能对生物学教学实习质量的提高有所帮助。
本书系统介绍了生物学实习的目的、内容和方法,内容全面、编排合理、层次清晰,方法指导具体明确,可操作性强,便于教学使用。
本书适用于生物工程、生物技术、生物科学、水保保持、环境科学、资环、林学、园林、植保、制药工程、园艺、设施、农学、植物科学、种子科学、草业等专业的学生生物学实习之用。
全书分为上、下两篇,共七章,第一章第一节及第二节、第三章、附录1、附录2由姜在民、杜诚编写;第二章第四节由姜在民、杜诚、卜书海、穆婉红、耿增超编写;第一章第三节、第七章由陈海滨、庞军柱编写;第一章第四节、第六章由耿增超、佘雕编写;第四章、附录3、附录4由卜书海、陈铁山、郑雪莉编写;第五章由穆婉红编写;附录4由陈书军编写;第二章第一节、第二节、第三节由所有编者共同编写。
教材的编写过程中,得到了西北农林科技大学常务副校长赵忠教授的关心和支持,他亲自召集参编人员,对教材的体系、编写内容提出具体要求和指导意见;也得到了西北农林科技大学教务处黄德宝副处长的大力支持。生命科学学院副院长胡景江教授对教材的编写自始至终给予了悉心指导,并在内容的组织安排上提出许多宝贵的建议。生命科学学院植物教研室的老师也对教材的编写提出建设性的意见。谨此,衷心感谢各位领导、专家、教授和同事们对本书的编写出版给予的关心、支持和帮助。
尽管我们希望本书能够较好地满足学生生物学综合实习的需要,但由于时间仓促,加之编者水平有限,书中难免会有错误和不妥之处,敬请使用本书的教师和学生批评指正。
上篇 生物学实习的组织与实施
第一章 秦岭火地塘教学实习基地概况
第一节 秦岭火地塘教学实习基地简介
一、秦岭火地塘教学实习基地的自然条件
二、秦岭火地塘教学实习基地的形成发展
三、秦岭火地塘教学实习基地的教学条件
四、秦岭火地塘教学实习基地的科研条件
第二节 秦岭火地塘种子植物区系特征
一、植物种类丰富
二、温带成分优势明显,并含有一定的热带成分
三、植物区系成分复杂,多种区系成分汇集,具有明显的过渡性
四、植物区系起源古老
五、珍稀濒危植物众多
第三节 秦岭火地塘主要植被类型
一、森林
二、灌丛
三、草甸
四、植被分布规律
五、森林的概念与识别
第四节 秦岭火地塘主要土壤类型
一、暗棕壤
二、棕壤
三、黄棕壤
四、黄褐土
五、山地草甸土
六、沼泽土
第二章 生物学实习的组织与实施
第一节 生物学实习的目的和要求
一、生物学实习的目的
二、生物学实习的要求
第二节 生物学实习的组织
一、实习时间的安排
二、实习的组织
三、实习纪律及注意事项
第三节 生物学野外实习的准备
一、常用工具
二、植物野外采集工具
三、动物野外实习工具
四、记录及文具用品
五、野外生活和防护用品
六、参考书和相关工具书
第四节 生物学实习的实施
一、生物学实习的实施方案
二、生物学实习线路
……
下篇 生物学实习的基本技术
它不可能发生在地质大循环之前,也不可能发生在地质大循环之后。在土壤形成过程中,这两种过程是相互渗透和不可分割地同时进行着。地质大循环仅仅形成了成土母质,虽然地质大循环的作用造成了矿质养料元素的释放,但同时又可以发生矿质养料元素的淋溶作用,岩石风化产物所形成的成土母质,尽管具有初步的通过透性和一定的保蓄性,但它们之间还很不协调。所以地质大循环并没能创造符合植物生长需要的、良好的水、肥、气、热条件。生物小循环可以不断地从地质大循环中累积一系列生物所必需的养料元素。由于有机质的累积、分解和腐殖质的形成,才发生并发展了土壤肥力,使岩风化产物脱离了母质阶段,形成了土壤。
2.森林土壤的主要形成过程
在自然界,土壤形成过程的基本规律是一致的。土壤类型的发生和演变是成土因素综合作用的结果,但是成土因素的复杂性决定了土壤形成过程总体中的内容、性质及表现形式也是多种多样的,所以在划分土壤个体特征和进行土壤分类时,就必须在分析成土因素的前提下,根据土壤形成过程中物质和能量迁移转化之特点,将成土过程的总体可划分出以下几种主要成土过程。
(1)原始土壤形成
此阶段是岩石风化或成土过程的初期(起始)阶段,是在低等植物如地衣、苔藓和微生物参与下进行的。这些低等植物和微生物生活在裸露的岩石表面或薄层岩石风化物上。它们使岩石中的矿物成分缓慢地分解、蚀变、从中吸取养分,借助少量水分生长、固定空气中的氮素,在母质中进行有机质的合成与分解、产生了原始土壤,为高等植物的生长发育创造了条件。在高山寒冻条件下,寒漠土的形成即以此过程为主。它的基本特点是土层浅薄、腐殖质累积量少,土体无明显层次分化。
(2)土壤的灰化过程
在寒带或寒温带针叶林植被下,气候寒冷湿润,降水量大大超过蒸发量,地面堆积了较厚的枯枝落叶层。其渗水性强且针叶林植被下的残落物富含单宁与树脂类物质,它们在真菌分解后产生强酸性的有机酸——富里酸。又因针叶林植被下残落物中盐基物质含量较少,富里酸得不到中和而可以对土壤矿物质起极强的破坏作用。因而形成了强烈的酸性淋溶条件。从而使土壤表层除石英外的其他矿物被淋失或排出土体,结果在残落物层下部形成了强酸性粉砂质,灰白色的灰化层——灰化过程的基本特征。
(3)土壤的黏化过程
在温暖、湿润气候条件下,土壤形成过程中发生强烈的原生矿物分解和次生矿物的合成过程。结果形成了富含黏土矿物的黏重土层,即是土壤的黏化过程。此过程有残积黏化(即所形成的次生黏土矿物颗粒残留原处)和淀积黏化(即所形成的次生黏土矿物颗粒发生淋溶和淀积)之分。且其中残积黏化过程分布范围极广,在季风气候区各地带性土类如黑钙土、棕壤、褐土、紫色土、黄壤、红壤及砖红壤中,各种形式的次生黏土形成过程占普遍优势。
(4)土壤的脱硅和富铝化过程
在热带和亚热带气候条件下,土壤形成过程中的原生矿物强烈分解,矿物质部分的硅、铁、铝分离。盐基和硅遭到淋失。次生黏土矿物不断形成,铁铝氧化物在土体中,特别在黏粒部分含量得到相对提高,发生了铁、铝氧化物在土体中“残余聚积”,而二氧化硅在土体中,特别是在黏粒部分的绝对含量不断损失的过程,此过程广泛存在于红壤、黄壤和砖红壤的形成过程之中。
……