气候变化
- 陆地冰与海冰的融化
- 注意：本实验为陆地冰和海冰融化的模拟实验，用于观察其对水位的影响。
- 首先，将一个量筒标记为“海冰”，另一个量筒标记为“陆地冰”。实验假设可能是：陆地冰融化导致的水位上升幅度大于海冰融化。零假设则为：两个容器中水位变化无显著差异。
- 向“海冰”量筒中加入10块冰块，然后用自来冷水加至300 mL刻度线。
- 在表2中记录初始水位（单位：厘米）。
- 用自来冷水将“陆地冰”量筒加至300 mL刻度线。
- 将泡沫塑料片置于水面之上。
- 向量筒中加入10块冰块，并在表2中记录初始水位。
- 静置30分钟，使冰块完全融化。
- 冰块完全融化后，在表格中记录“海冰”和“陆地冰”两个量筒的最终水位。
- 通过从最终水位减去初始水位，计算每个量筒中的水位变化量。水位变化量 = 最终水位 - 初始水位
- 将该数值记录在表2中。
- 将每个容器的水位变化数据提交给授课教师，以便汇总至表4中与其他同学的数据合并分析。
- 温室气体效应
- 注意：本实验旨在通过比较加盖容器与开放容器的不同保温特性，模拟温室气体对地球的影响。实验假设可能是：加盖容器的温度将高于未加盖容器。零假设则为：加盖与未加盖容器之间的温度无显著差异。
- 首先，将温度计用胶带固定在两个量筒内壁，朝向外侧，以便透过塑料观察读数。确保两个温度计处于相同高度。
- 将第一个量筒标记为“开放”，第二个量筒标记为“封闭”。
- 用保鲜膜覆盖“封闭”量筒的顶部，并用胶带或橡皮筋牢固封紧。注意：每组学生应采用相同的方法固定保鲜膜。
- 在表3中记录两个量筒的初始温度。
- 将两个量筒置于阳光下或加热灯下30分钟。
- 30分钟后，记录每个容器的最终温度并填入表3。
- 通过最终温度减去初始温度，计算温度变化量。温度变化量 = 最终温度 - 初始温度
- 将计算结果记录在表3中。
- 将每个容器的温度变化数据提交给授课教师，以便汇总至表5中与其他同学的数据合并分析。
- 物种分布范围的变化
- 注意：在本实验中，你将观察北美洲历史上的冰川作用，以及一种啮齿类动物在更新世和现代的分布范围。随后，你将提出假设以解释所观察到的物种分布范围变化。备择假设可能是：该指定啮齿类物种的分布范围从更新世到现代向北扩展。零假设则为：该物种的分布范围在两个时期之间没有变化。
- 为研究物种分布范围的变化，请获取由教师指定的物种及其在更新世的分布范围。注意：更新世 = 距今21,800至15,600年前。
- 使用所提供的图示（显示北美洲历史冰川分布），提出关于该物种在更新世与现代气候条件下分布范围可能发生如何变化的假设。
- 现在，查看你所分配物种在现代的分布范围，并将其与更新世的分布进行比较。
- 在表7中记录你对物种分布范围在任意方向上变化的总体观察结果，并记录针对这些观察结果提出的假设。
- 数据分析
- 从教师处获取汇总后的班级数据副本，包括表4中水位平均变化量和表5中温度平均变化量的统计结果。
- 对于陆地冰与海冰实验的数据，在电子表格中输入或高亮选择数据区域，并将其填入平均值函数的括号内（=AVERAGE(X:X)）。
- 接着，将数据范围输入或高亮选择至标准差函数的括号内（=STDEV(X:X)）。
- 以柱状图形式绘制每组处理的均值和标准差。
- 然后，以相同方式计算并绘制第二次实验（温室气体效应）中各处理组的均值和标准差，并生成柱状图。
- 对海冰和陆地冰数据执行t检验：首先点击“数据”菜单，再点击“数据分析”以启动分析工具包。
- 在下拉菜单中选择“t-检验：双样本等均值假设”（t-Test, paired two sample for means），然后点击“确定”。
- 点击变量一旁边的向上箭头，通过点击该列第一个数据点并拖动光标至最后一个数据点，选择陆地冰的数据。
- 然后点击变量二旁边的箭头，选择海冰的数据。
- 选择输出位置后点击“确定”。
- 对温室气体实验的班级数据重复上述步骤。
- 将两个实验的p值及显著性方向记录在相应表格中。
- 对于物种分布范围实验，请记录该物种是否发生了分布范围的迁移、迁移方向及其可能原因。
- 结果
- 分析数据时，查看海冰融化实验的数据图，注意陆地冰或海冰融化哪一个导致了更大的水位上升。
- 接着查看温室气体效应实验的结果，注意加盖容器与开放容器之间的温度是否存在差异。如果观察到差异，请思考这种保鲜膜覆盖在环境意义上可类比于什么。
- 最后，在物种分布范围实验中，注意你的物种是否发生了向北的分布迁移，并与同学讨论这一发现。如果你的物种未发生明显迁移，或迁移方向并非向北，请解释你认为可能的原因。注意：应牢记这些数据集仅为小范围样本，历史数据无法完全完整，但它们确实提供了对气候变暖背景下物种分布如何变化的初步观察。