半干旱區植物性狀特征
項目簡介
為了便于研究分布在世界不同區域的植物物種適應性差異,生態學家通過測定適用于所有植物物種的一些屬性特征(統稱為植物功能性狀,plant functional trait),例如植物的高度、葉片的大小、葉片的含氮量等等,就可以實現跨區域、跨生態系統類型的比較研究,同時也有助于整合不同數據庫資料,有助于在大尺度上進行大生態學研究。因此,基于植物性狀的研究方法已經成為了現代生態學的研究范式。
物競天擇、適者生存是達爾文進化論的核心。植物通過發育不同大小、不同壽命的葉片,及其調整與之相關的其他特征來適應自然界截然不同的環境。即便在相同的環境條件下,不同植物物種為避免相互競爭,會調整自身性狀特征,表現出生態位的分離,從而實現其種群在自然界中的穩定。通過測定植物性狀特征,研究不同草原植被植物性狀的差異及其相互關系,探究植物性狀變異與環境因子的關系以及性狀間的異速關系及其環境依賴性。
此實習項目適合申請專業方向為:生物學,生態學,土壤學等相關專業的學生。學生將與中科院具有很強植物功能性狀研究理論背景和實踐經驗的副研一同學習,了解植物功能性狀的內涵和外延,并了解目前學術界有關植物性狀的最近研究進展,野外采集不同植被群落的植物材料,野外及室內測定關鍵植物性狀,獲得實驗數據,并用R語言進行數據處理,最后撰寫科研報告。實習結束后,導師會根據學生表現,出具推薦信。
項目內容
本項目將介紹植物功能性狀的內涵和外延,學習不同植物性狀的測定方法,例如植物葉片大小、葉片厚度、葉片含氮量、地上下生物量比等關鍵植物功能性狀的測定原理和方法。認識不同水分條件下的植物性狀的特征,學習植物是如何適應干旱環境,例如發育成肉質葉或小的葉片。了解相關、回歸等一些簡單的生物統計學知識和R語言計算方法。
項目特色
本項目是在野外自然生態系統開展的,要在野外完成植物材料的采集,進入實驗室進行測定和分析,同時具有很強統計計算和制圖功能的R語言進行數據的加工處理。通過本項目,學生可以了解和掌握現在生態學的科學研究方式方法,參與一個具體科學問題解決的每一個環節,包括從提出問題、提出方案、數據處理以及得出結論等。
招生對象和要求
大二以上優秀本科生和部分優秀高中生,計劃申請生物學、生態學、土壤學等相關專業學員所設計,要求具備一定的植物分類學基本認知。為了更好的完成科研項目,項目組會以筆試和面試的形式對學生進行篩選。
時間安排 共四周
時間 | 內容 |
第一周 | 內容:1)通過查閱文獻和相關書籍,學習植物功能性狀的知識,了解和掌握植物功能性狀的內涵和外延。 2)出具學習報告與導師討論關鍵植物功能性狀具體細節,補充學習上的不足。 |
指導:PPT匯報,學生能夠講述植物功能性狀的發展歷史,植物性狀的生態功能。 | |
實驗:準備PPT學習匯報。 | |
第二周 | 內容:1)通過查閱文獻和相關書籍,學習掌握植物是如何適應干旱環境的 2)學習掌握基本關鍵功能性狀的測定方法。 |
指導:PPT匯報,講述植物對旱區環境適應的性狀特征及其測定方法。 | |
實驗:通過采集北京地區的一些植物樣品,練習部分性狀的測定方法 | |
第三周 | 內容:1)前往野外臺站,進行植物樣品的采集,野外臺站實驗室的測定工作 2)錄入和整理實驗數據 3)學習所需的基本統計知識和R語言簡單計算和分析 |
指導:野外現場指導采樣和測定和面對面指導R語言統計編程。 | |
實驗:學生能夠在導師指導下完成野外樣品的采集和測定工作,學生獨立編寫簡單的數據處理和制圖。 | |
第四周 | 內容:1)回到科學院實驗室,進行測定其他關鍵性狀的測定 2)分析所有的實驗數據,制表和制圖 3)撰寫科研報告 |
指導: 面對面指導學生數據分析的思路和方法。 | |
實驗: 學生獨立完成科研報告的撰寫。 |
備注:不同周的任務完成情況可根據實際情況做機動調整。