生物技術(shù)091小組2生態(tài)學實習報告

樣方法調(diào)查森林群落摘要：通過實習使學生掌握森林群落的調(diào)查方法，掌握植物群落的數(shù)量特征的測定方法；加深對群落基本特征的理解；了解分析群落結(jié)構(gòu)的方法；并通過對調(diào)查數(shù)據(jù)的整理，得到群落中各成份的重要值，達到認識群落的目的。本實習主要采用最常用最簡單的森林群落調(diào)查法樣方法，主要調(diào)查對象為喬木層、灌木層、草本層。使用羅盤、皮尺、樣繩等常用儀器根據(jù)樣方調(diào)查表對各層次進行估測和記錄，算出群落的密度、相對密度、優(yōu)勢度、相對優(yōu)勢度、頻度、總密度、相對頻度，進而得出重要值來判斷某個種在群落中的重要地位和綜合數(shù)量。最后，根據(jù)重要值計算出辛普森指數(shù)，來說明群落物種的豐富度和均勻度。關(guān)鍵詞：樣方法 喬木層 灌木層 草本層 重要值 辛普森指數(shù)一 引言生物群落作為種群與生態(tài)系統(tǒng)之間的一個生物集合體，具有自己獨特的特征，是有別于種群和生態(tài)系統(tǒng)的根本所在。種類組成是決定群落性質(zhì)最重要的因素，也是鑒別不同群落類型的基本特征。群落學研究一般都從分析種類的組成開始。為了得到一份完整的生物種類名單，通常采用最小面積法來統(tǒng)計一個群落或一個地區(qū)的生物種類名錄。通常，組成群落的種類越豐富，其最小面積越大。本實習根據(jù)實際情況，將所觀測的喬木層的最小面積定為1010m,灌木層定為24m2 ，草本層定為11m2。 植物種類不同，群落的類型和結(jié)構(gòu)不相同，種群在群落中的地位和作用也不相同。因此，可以根據(jù)各個種在群落中的作用而劃分群落成員型。為了更深入地研究植物群落，在查清了它的種類組成之后，還需要對種類進行定量分析，種類組成的數(shù)量特征是近代群落分析技術(shù)的基礎。數(shù)量特征包括:多度、密度、蓋度、頻度、重要值。 利用最小面積法來確定群落的數(shù)量特征的方法，就是本實習所用的樣方法。同時，觀察自然界的一些生態(tài)現(xiàn)象，例如：亞熱帶常綠闊葉林的特征：種類組成，群落結(jié)構(gòu)（成層性），季相，森林凋落物，樹種耐陰性，林下更新，群落演替等；植物與生態(tài)因子間的關(guān)系；生物多樣性；生態(tài)系統(tǒng)的破壞與干擾。通過此調(diào)查方法加深對植物群落的更深層次的理解和認識。二 實習過程1. 外業(yè)工作：1） 儀器工具 測高器、皮尺（測繩）、鋼卷尺、羅盤、樣方線、記錄用表2）調(diào)查方法樣方調(diào)查是野外生態(tài)學最常用的研究手段。首先要確定樣方面積。樣方面積一般不小于群落的最小面積。所謂最小面積，就是包含組成群落的大多數(shù)植物種類的最小面積。最小面積通常根據(jù)種-面積曲線來確定。一般來說，亞熱帶地區(qū)大樣方面積可取2020m2，分成等大的4塊進行調(diào)查。分喬木小樣方，灌木小樣方，草木小樣方調(diào)查。喬木小樣方：1010m24個灌木小樣方：24m24個草本小樣方：11m24個或5個3）調(diào)查內(nèi)容物候期的記錄、生活力的記錄、樹高和干高的測量、胸徑和莖徑的測量、冠幅、冠徑和叢徑的測量、蓋度（總蓋度、層蓋度、種蓋度）的測量、頻度和相對頻度2. 內(nèi)業(yè)工作：1）資料統(tǒng)計的內(nèi)容喬木：植物名稱、高度、胸徑、枝下高、蓋度、物候期、生活力和觀察的特殊現(xiàn)象灌木：植物名稱、高度、冠徑、叢徑、株從數(shù)、蓋度、物候期、生活力和觀察到的特殊現(xiàn)象草叢：植物名稱、花序高、葉層高、冠徑、叢徑株、叢數(shù)、蓋度、物候期、生活力和觀察的特殊現(xiàn)象2） 方法（1）物候期的記錄這是全年連續(xù)定時觀察的指標，群落物候反映季相和外貌，故在一次性調(diào)查中記錄群落中各種植物的物候期仍有意義。在草本群落調(diào)查中，則更顯得重要。物候期的劃分和記錄方法各種各樣，有分5個物候期的，如營養(yǎng)期、花蕾期、開花期、結(jié)實期、休眠期。有分6個物候期的。1） 營養(yǎng)期：2） 花蕾期或抽穗期： 3） 開花期或孢子期：可再分為初花期、盛花期、末花期。4） 結(jié)果期或結(jié)實期：可再分為初果期、盛果期、末果期。5） 落果期、落葉期或枯黃期：6） 休眠期或枯死期：如果某植物同時處于花蕾期、開花期、結(jié)實期，則選取一定面積，估計其一物候期達50%以上者記之，其他物候期記在括號中，例如開花期達50%以上者，則記開花期（花蕾期+）（2）生活力的記錄生活力又稱生活強度或茂盛度。這也是全年連續(xù)定時記錄的指標。一次性調(diào)查中只記錄該種植物當時的生活力強弱，主要反映生態(tài)上的適應和競爭能力，不包括因物候原因生活力變化者。生活力一般分3級：強（或盛）：（營養(yǎng)生長良好，繁殖能力強，在群落中生長勢很好）中：不記（生活力中等或正常，即具有營養(yǎng)和繁殖能力，生長勢一般）弱（或衰）：（營養(yǎng)生長不良，繁殖很差或不能繁殖，生長勢很不好（3）樹高和干高的測量樹高指一棵樹從平地到樹梢的自然高度（彎曲的樹干不能沿曲線測量）。通常在做樣方的時候，先用簡易的測高儀實測群落中的一株標準樹木，其他各樹則估測。估測時均與此標準相比較。目測樹高的兩種簡易方法，可任選一種。其一為積累法，即樹下站一人，舉手為2m，然后2、4、6、8，往上積累至樹梢；其二為分割法，即測者站在距樹遠處，把樹分割成1/2、1/4、1/8、1/16，如果分割至1/16處測量為1.5m，則1.5m16=24m，即為此樹高度。干高即為枝下高，是指此樹干上最大分枝處的高度，這一高度大致與樹冠的下緣接近，干高的估測與樹高相同。（4）胸徑和莖徑的測量胸徑指樹木的胸高直徑，大約為距地面1.3m處的樹干直徑。嚴格的測量要用特別的輪尺（即大卡尺），在樹干上交叉測兩個數(shù)，取其平均值，因為樹干有圓有扁，對于扁形的樹干尤其要測兩個數(shù)。在地植物學調(diào)查中，一般采用鋼卷尺測量。如果碰到扁樹干，測后估一個平均數(shù)就可以了，但必須要株株實地測量，不能僅在遠處望一望，任意估計一個數(shù)值。如果碰到一株從根邊萌發(fā)的大樹，一個基干有3萌干，則必須測量3個胸徑，在記錄時用括號劃在一個植株上。胸徑2.5cm以下的小喬木，一般在喬木層調(diào)查中都不必測量，應在灌木層中調(diào)查?；鶑绞侵笜涓苫康闹睆?，是計算顯著度時必須要用的數(shù)據(jù)，測量時，也用輪尺或鋼尺測兩個數(shù)值后取其平均值。一般樹干直徑的測量位置是距地面30cm處。同樣必須實測，不要任意估計。（5）冠幅、冠徑和叢徑的測量：冠幅指樹冠的幅度，專用于喬木調(diào)查時樹木的測量。用皮尺通過樹干在樹下量樹冠投影的長度，然后再量樹下與長度垂直投影的寬度。例如長度為4m，寬度為2m，則記錄下此株樹的冠幅為4m2m。然而在地植物學調(diào)查中多用目測估計，估測時必須在樹冠下來回走動，用手臂或腳步幫忙測量。特別是那些樹冠垂直的樹，更要小心估測。冠徑和叢徑均用于灌木層和草本層的調(diào)查，因為調(diào)查樣方面積不大，所以進行起來不會太困難。測量冠徑和叢徑的目的在于了解群落中各種灌木和草本植物的同化面積。冠徑指植冠的直徑，用于不成叢單株散生的植物種類，測量時以植物種為單位，選測一個平均大?。粗械却笮。┑闹补谥睆剑浺粋€數(shù)字即可，然后再選一株植冠最大的植株測量直徑記下數(shù)字。叢徑指植物成叢生長的植冠直徑，在矮小灌木和草本植物中各種叢生的情況較常見，故可以叢為單位，測量共同種各叢的一般叢徑和最大叢徑。（6）蓋度（總蓋度、層蓋度、種蓋度）的測量群落總蓋度是指一定樣地面積內(nèi)原有生活著的植物覆蓋地面的百分率。這包括喬木層、灌木層、草本層、苔蘚層的各層植物。所以相互層之重疊的現(xiàn)象是普遍的，總蓋度不管重疊部分。如果全部覆蓋地面，其總蓋度為100%，如果林內(nèi)有一個小林窗，地表正好都為棵地，太陽直射時，光斑約占蓋度的10%，其他地面或為樹木覆蓋，或為草本覆蓋，故此樣地的總蓋度為90%。總蓋度可以采用縮放尺實繪于方格紙上，再按方格面積確定蓋度的百分數(shù)。層蓋度指各分層蓋度，實測時可用方格紙在林地內(nèi)鉤繪，比估測要準確得多。然而，有經(jīng)驗的地植物學工作者都善于目測估計各種蓋度。種蓋度指各層中每個植物種所有個體的蓋度，一般也可目測估計。蓋度很小的種，可略而不計，或記小于1%。個體蓋度指上述的冠幅、冠徑，是以個體單位，可以直接測量。由于植物的重疊現(xiàn)象，故個體蓋度之和不小于種蓋度，種蓋度之和不小于層蓋度，各層蓋度之各不小于總蓋度。多度蓋度綜合級分10級填寫，其標準如下：1級：數(shù)量極少，蓋度75%10級：蓋度為100%（7）頻度和相對頻度頻度=某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)/樣方總數(shù)100英美學派的相對頻度是指一個群落中在已算好的各個種的頻度的基礎上，再進一步求算各個種的頻度相對值。其計算公式如下：相對頻度=某種植物的頻度/全部植物的頻度之和100（8）資料的整理（1） 喬木層的計算一個種的個體數(shù)1）、 密度（株/公頃）=10000 樣方總面積（m2）一個種的密度2）、 相對密度（%）=100 所有種的密度之和 一個種胸高斷面積之和3）、 優(yōu)勢度（cm2/m2）= 樣地的總面積 一個種的優(yōu)勢度4）、相對優(yōu)勢度（%）=100 所有種的優(yōu)勢度之和 一個種出現(xiàn)的樣方數(shù)5）、頻度（%）=100 樣方總數(shù) 所有種的個體總數(shù)6）、總密度（株/公頃）=10000 樣方總面積 一個種的頻度7）、相對頻度（%）=100 所有種的頻度之和 相對密度+相對優(yōu)勢度+相對頻度8）、重要值（%）= 3（2）、灌木層（草本層）的計算：重要值（%）=（相對頻度+相對蓋度）/23. 調(diào)查結(jié)果與分析表1-5 樣方調(diào)查喬木層重要值統(tǒng)計表植物名稱密度（株/公頃）相對密度（%）優(yōu)勢度（cm2/m2）相對優(yōu)勢度（%）頻度（%）相對頻度（%）重要值重要值序木荷0.112588.28.2476.7210066.6777.021石櫟0.00755.881.312.10250.176.052栲樹0.00755.88 1.211.17250.175.743表1-6 樣方調(diào)查灌木層、草本層重要值統(tǒng)計表植物名稱優(yōu)勢度（%）相對優(yōu)勢度（%）頻度（%）相對頻度（%）重要值（%）重要值序赤楠2.636.62504038.313狗脊 4.563.38756061.692蕨5100251001001三 結(jié)論與討論四 實習體會通過本次實習，我們基本掌握了野外實習考察、實驗數(shù)據(jù)的采集、室內(nèi)分析和數(shù)據(jù)處理分析等技能和知識。此次生態(tài)學綜合實習的野外實習地點位于杭州梅家塢。在山坡上，對植物群落結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)的調(diào)查，并做了調(diào)查記錄和數(shù)據(jù)采集，進行了生物多樣性、豐富度、優(yōu)勢種的分析。在野外實習期間，我們對于那些不認識的植物進行了樣品的采集。此次實習雖然辛苦，但是經(jīng)過大家的努力，所有同學全部圓滿完成了實習任務，達到了預定的目標，也有了很大的收獲，同學們不但鞏固了課堂上所學的理論知識，也為以后的實踐打下了堅實的基礎，真正做到了理論聯(lián)系實際。野外調(diào)查實習使我們的專業(yè)知識得到鞏固和開拓，使我們更容易將所學與實踐聯(lián)系起來；實習使我們認識到自身知識的缺漏，必須重拾書本，虛心請教老師，彌補自身的不足。通過本次實習，我們學會了生物多樣性指數(shù)計算。對于梅家塢植被也有了一定的了解，認識了具有代表性植物；掌握了生物豐度、辛普森指數(shù)的計算方法。同時在實習過程中通過合作克服了許多困難，進一步體會到了團結(jié)就是力量的真諦，增進了師生關(guān)系和同學之間的友誼。就個體而言，這是一次艱辛的實習，是一次生活的考驗。這次我們深刻體會到了實習的辛苦。老師也是很不容易的，專業(yè)老師是實習隊伍的領(lǐng)頭人，他們不僅要控制速度、方向保證同學們的安全，而且要給我們不斷地講解。在學校里與老師接觸得少，實習時才發(fā)現(xiàn)原來老師也是最可愛的人。就整體而言，這是一次增長知識的實習，是一次理論與實踐的完美結(jié)合。在實習過程中老師以實地實物為例，又進一步向我們講授了課堂上所學的理論知識，并給我們充分的時間去觀察，讓我們有一個自己動手的機會。希望學校以后會安排更多的實習機會，增強學生的動手操作能力，掌握更多的知識。五 參考文獻1、牛翠娟，婁安如，孫儒泳，李慶芬 基礎生態(tài)學（第二版）2、浙江農(nóng)林大學學報 2011，28（2）六 附錄表1-1 植物群落野外樣地記錄總表群落名稱野外編號記錄者葛夢、陳青云日期2011.5.15室內(nèi)編號樣地面積400 m2地點浙江杭州梅家塢海撥高度坡向東西坡度群落高總蓋度主要層優(yōu)勢種喬木層群落外貌特點比較密集，層次不齊小地形及樣地周圍環(huán)境地形相對平坦，有一定坡度分層及各層特點喬木層高度層蓋度灌木層高度層蓋度草本層高度層蓋度層高度層蓋度層高度層蓋度突出的生態(tài)現(xiàn)象地被物情況枯枝落葉為主此群落還分布于何處山頂人為影響方式和程度認為影響程度一般群落動態(tài)表1-2 喬木層野外樣方調(diào)查表群落名稱 樣地面積 400m 野外編號 第 頁 層次名稱 層高度 層蓋度 調(diào)查時間 2011-5-15 記錄者 編號植物名稱高度m胸徑cm枝下高m蓋度物候期生活力附記1木荷 9.517.12326.58m營養(yǎng)期優(yōu)勢種2木荷9 12.31.376.07.2m營養(yǎng)期3木荷1014.152.356.010m營養(yǎng)期4木荷97.70.65.86.0m營養(yǎng)期 5木荷816.201.348.0.7.6 m營養(yǎng)期 6石櫟56.02.1053m營養(yǎng)期 附生植物7木荷76.957.608.06.8m營養(yǎng)期8木荷914.611.477.76.4m營養(yǎng)期9石櫟55.802.257.06.2m營養(yǎng)期附生植物10木荷611.80.9686.5m營養(yǎng)期11石櫟412.92.3245.5m營養(yǎng)期枯萎12木荷1016.265.288.06.5m營養(yǎng)期 13木荷1013.52.079.57.0 m營養(yǎng)期14木荷75.824.256.68.5 m營養(yǎng)期15木荷97.615.567.07.0 m營養(yǎng)期16木荷8.56.455328.27.5 m營養(yǎng)期17木荷76.212.276.57.0 m營養(yǎng)期18木荷87.22.458.06.6 m營養(yǎng)期19栲樹5.54.553.3845.5 m營養(yǎng)期20栲樹5.54.053.3.53.86.5 m營養(yǎng)期21栲樹54.951.724.57.0 m營養(yǎng)期表1-2 喬木層野外樣方調(diào)查表群落名稱 樣地面積 野外編號 第 頁 層次名稱 喬木層 層高度 層蓋度 調(diào)查時間 記錄者 編號植物名稱高度m胸徑cm枝下高m蓋度 物候期生活力附記1木荷204.35810 m營養(yǎng)期優(yōu)勢種2木荷1525389 m營養(yǎng)期3木荷14162810 m營養(yǎng)期4木荷1113.52.379 m營養(yǎng)期5木荷9182.37.58 m營養(yǎng)期6木荷5.591.7566 m營養(yǎng)期 表1-2 喬木層野外樣方調(diào)查表群落名稱 樣地面積 野外編號 第 頁 層次名稱 層高度 層蓋度 調(diào)查時間 記錄者 編號植物名稱高度m胸徑cm枝下高 m蓋度物候期生活力附記1木荷12284.598 m營養(yǎng)期優(yōu)勢種2木荷121041010 m營養(yǎng)期3木荷13152.597 m營養(yǎng)期4木荷7142.777 m營養(yǎng)期5木荷108669 m營養(yǎng)期6木荷17151278 m營養(yǎng)期78910表1-2 喬木層野外樣方調(diào)查表群落名稱 樣地面積 野外編號 第 頁 層次名稱 喬木層 層高度 層蓋度 調(diào)查時間 記錄者 編號植物名稱高度m胸徑cm枝下高m蓋度 物候期生活力附記1木荷810677 m營養(yǎng)期 優(yōu)勢種2木荷12204107 m營養(yǎng)期3木荷122510107 m營養(yǎng)期4木荷151391010 m營養(yǎng)期5木荷12177117 m營養(yǎng)期6木荷876.288 m營養(yǎng)期 7木荷912567 m營養(yǎng)期8木荷1218799 m營養(yǎng)期9木荷9351.568 m營養(yǎng)期10木荷1525657 m營養(yǎng)期11木荷67597 m營養(yǎng)期12木荷12142.767 m營養(yǎng)期 表1-3 灌木層野外樣方調(diào)查表群落名稱 樣地面積 32 m 野外編號 第 頁 層次名稱 層高度 層蓋度 調(diào)查時間 記錄者 編號植物名稱高度/m冠徑/m叢徑/m株從數(shù)蓋度（%）物候期生活力附記一般最高一般最大一般最大1赤楠1.5820.550.9營養(yǎng)期2赤楠1.2510.5