生态与地学实习报告生态实习报告.doc

（生态与地学实习报告）总分现场表现（满分20分）实习报告质量（满分80分）考核项目满分得分考核项目满分得分组织纪律5报告格式10现场参观5报告内容40积极提问5图表质量15认真记录5总结自评15学 院_环境科学与工程学院_专 业_ 环境科学 年级班别_11级环境科学2班_ 学 号_ _3111007403_学生姓名_刘杰飞_指导教师_徐文彬 尹光彩 吕文英 管秀娟2014年 5 月 14 日第一章 华南植物园温室一、实习目的及意义 可以促进学生在学习过程中将的基础理论知识和实践认识充分结合，巩固、加深和扩大知识面，加深对理论知识的理解，同时增强同学们学习生态学的兴趣与热情，为后续其他专业课程的学习奠定良好的基础。二、实习任务通过对华南植物园温室中热带雨林生态系统、极地/高山生态系统、沙漠生态系统、水生生态系统的参观实习，重点是关注上述各生态系统的生境特点、群落特征及其原因。三、实习时间2014年5月14日 10：0016：00四、实习地点中国科学院华南植物园温室园区五、实习单位概况中国科学院华南植物园(见图1.2)前身是国立中山大学农林植物研究所，由著名植物学家陈焕镛院士创建于1929年。1954年改隶中国科学院后为华南植物研究所，2003年10月更名为中国科学院华南植物园。中国科学院华南植物园游览区位于广州市天河区龙洞天源路1190号占地面积300公顷，是我国历史最久、种类最多、面积最大的南亚热带植物园。引种热带亚热带植物6000种，拥有世界一流的木兰科、姜科植物专类园，是全国科普教育基地和广州市“十佳旅游景点”，被誉为永不落幕的“万国奇树博览会”，有“中国南方绿宝石”之称 1。 是我国面积最大的南亚热带植物园，由3部分组成：一是保育和展示区（即原华南植物园部分），占地4237亩，建有木兰园、棕榈园、姜园、兰园等30余个专类园，迁地保育植物1万多种；二是科研和生活区，占地552亩，拥有馆藏标本100万份的植物标本馆，还拥有透射电子显微镜、扫描电子显微镜、气象色谱仪、光合作用仪等大型仪器设备的科研实验大楼，以及专业书刊近20万本（册）的图书馆、计算机信息网络中心等支撑系统；三是建于1956年的鼎湖山国家级自然保护区，占地面积17325亩，为我国第一个自然保护区和中科院目前唯一的自然保护区，就地保育植物2400多种 1。华南植物园的世界植物温室群景区是中国科学院、广东省、广州市共建华南植物园工程的重点大科学项目，于2004年底动工兴建，为世界罕见的大型异型钢结构建筑。景区总占地面积75000平方米，总建筑面积10840平方米，建筑最高高度27.4米。其中热带雨林温室7607平方米，亚热带-南极北极室1200平方米，奇花异果温室1558平方米，沙漠植物温室777平方米，植物水族馆1500平方米，共收集植物种类约5000种。温室集植物迁地保护、科学研究、科普旅游于一体，具有优美的园林外貌、丰富的科学内涵和深厚的文化底蕴，向公众展示了全球植物生态类型，是广州市标志性建筑和最富特色的园林景观，是亚洲乃至世界最大型的植物景观温室群。六、实习内容华南植物园温室（见图1.3）主要由热带雨林室、高山/极地植物室、沙漠植物室、奇异植物室和植物水族馆够成。通过实习和拓展学习可以了解各生态系统的生境特点、群落特征及其原因，感受植物界的奇特现象。图1.3 华南植物园温室大棚外观6.1热带雨林生态系统热带雨林生态系统主要分布在赤道两侧纬度20范围内，这些地区年平均温度约23-28，年降水量一般超过2000毫米；终年高温多雨，土壤多砖红壤。丰富的热量和季节分配均匀而又充足的水分为生物的生存提供了优越条件 2。分布区的气候特点是：高温、高湿、长夏无冬，年降水量超过2000mm，且分配均匀，无明显旱季。中国的热带雨林主要分布在台湾省南部、海南岛、云南南部河口和西双版纳地区。此外，在西藏自治区墨脱县境内也有热带雨林的分布，这是世界热带雨林分布的最北边界。其特点主要有： 种类组成特别丰富； 群落结构复杂，树冠不齐，分层不明显； 藤本植物及附生植物极丰富； 常具板状根和支柱根； 茎花现象很常见； 寄生植物很普遍； 热带雨林的植物终年生长发育； 动物种类极其丰富等。 图1.4 温室内的热带雨林 图1.5高山极地6.2极地/高山生态系统极地/高山生态系统（见图1.5），即冻原生态系统又称苔原生态系统（polar ecosystem）。是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存环境所组合成的综合体。根据分布区域的不同,又分为极地（苔原）生态系统和高山（苔原）生态系统。主要特征是低温、生物种类贫乏、生长期短、降水量少。全球苔原面积约800万平方千米，约占陆地总面积的5.3 3。苔原的生态环境甚为恶劣。气候特点是寒冷，冬季漫长而严寒，夏季短而凉。年降水量不多，但降水次数多，水分蒸发弱，故空气湿度大。苔原土壤在一定深度下都有永冻层，且分布广。苔原植物具有一系列的抗寒和抗干旱生理学特性，许多植物在严寒巾营养器官不受损伤，有的植物在雪下生长。苔原植物通常是多年生植物。苔原动物种类较少,主要是大型食草动物,在生理上具有抗寒特点。6.3沙漠生态系统沙漠生态系统主要分布在亚热带和温带极端干燥少雨的地区，在北半球形成一条明显的荒漠地带。我国的荒漠分布于西北和内蒙古地区。南半球的智利、澳大利亚和南非也有分布 4。荒漠地区为极端大陆性气候，年降水量大都在250毫米以下，降水变率很大，蒸发量大于降水量许多倍。温度变化剧烈，尤以日温差最大。并多有风沙与尘暴出现。土壤中营养物质比较贫乏。严酷的自然条件限制了许多植物的生存，只有为数不多的超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木或肉质的仙人掌类植物稀疏地分布。所以群落的植物种类贫乏、结构简单、覆盖度低，有些地面完全裸露。由于食物资源比较单调和贫乏，动物的种类不多，数量也少。常见的有昆虫、蜥蜴、啮齿类和某些鸟类。许多动物具有高度适应干旱环境的特征，如夏眠、夜间活动、长期不饮水、不具汗腺和排放高浓度的尿液等。 干旱的限制使荒漠生态系统的生产力都很低。对于温带荒漠来说，除干旱缺水外，低温也是一个重要的限制因素。因此，植物的生长仅限制在一个短促的时期里，就在这相对有利的时期里生产力也常小于0.5克/米2天，为地球上各类生态系统中生产力最低者之一。然而由于荒漠地区年日照比较高，生长季热量充足，在有条件的地方，当加以施肥与灌溉，荒漠可以成为局部高产的环境。 图1.6 温室内的仙人掌 图1.7 水下森林6.4水生生态系统淡水生态系统可根据水的流速分为流动水和静水两种类型生态系统 5。流动水主要是河流、溪流、水渠等水体。其特点是，水的流动性受落差垂直变化的影响，流速受流量及河床大小之间比率的影响。在流水型水生生态系统中，初级生产者为藻类构成的黏附性群落、水生植物等，另外陆地植物叶片的凋落物也是水生生态系统重要的物质和能量来源。在这样的生态系统中，消费者主要是一些昆虫、无脊椎动物、两栖类以及鱼类，其食物链的基本形式是：水生植物一无脊椎动物一鱼类。静水生态系统是指陆地上的淡水湖泊、沼泽、池塘和水库等不流动的水体所形成的生态系统。所谓静水是相对的，任何一个湖泊、沼泽、池塘和水库的水，都有一定的流动，只不过这种流动和水的更换非常缓慢。湖泊生态系统是一个典型的静水生态系统。6.5植物奇观6.5.1含羞草含羞草（见图1.8）为豆科多年生草本或亚灌木，学名mimosa pudica，又名知羞草、呼喝草、怕丑草。成簇生长，茎基部木质化，高可达1米，耐寒性较差，原产美洲热带地区。含羞草花期7月至10月，花色粉红，头状花序呈圆球形，形如绒球。花后结荚果，果实扁圆形。其株高40厘米至60厘米，枝上有刺毛。羽状复叶互生，总叶柄上有羽片2个至4个，呈掌状排列，小叶有14片至4 8片之多 6。在它的叶柄基部有一个膨大的器官叫“叶枕”，叶枕内生有许多薄壁细胞，这种细胞对外界刺激很敏感。一旦叶子被触动，刺激就立即传到叶枕，这时薄壁细胞内的细胞液开始向细胞间隙流动而减少了细胞的膨胀能力，叶枕下部细胞间的压力降低，从而出现叶片闭合、叶柄下垂的现象。经过1-2分钟细胞液又逐渐流回叶枕，于是叶片又恢复了原来的样子。含羞草的叶子之所以会出现上述现象，是一种生理现象，也是含羞草在系统发育过程中对外界环境长期适应的结果。因为，含羞草原产于热带地区，那里多狂风暴雨，当暴风吹动小叶时，它立即把叶片闭合起来，保护叶片免受暴风雨的摧残，因而逐渐形成了这一生理现象。 图1.8 含羞草 图1.9 跳舞草6.5.2跳舞草跳舞草（见图1.9）是一种快要绝迹的珍稀植物，又叫情人草，多情草，风流草。该草属多年生蝶形花科木本豆科植物，直立小叶灌木，野生于深山之中，它树不像树，似草非草，株高60厘米，苗高25厘米以上，叶柄上长出三片叶时，就可开始观赏。它一种多年生落叶灌木，野生主要分布于四川、湖北、贵州、广西等地的深山老林之中。它树不像树，似草非草，地植高约100厘米，盆栽高约50厘米左右；茎呈圆柱状，光滑；各叶柄多为3权叶片，顶生叶长612厘米，侧生一对小叶长3厘米左右 7。据科学家研究认为，跳舞草实际上是对一定频率和强度的声波极富感应性的植物，与温度和阳光有着直接的关系。当气温达到24以上，且在风和日丽的晴天，它的对对小叶便会自行交叉转动、亲吻和弹跳，两叶转动幅度可达180度以上，然后又弹回原处，再重复转动。当气温在2834之间，或在闷热的阴天，或在雨过天晴时，纵观全株，数十双叶片时而如情人双双缠绵般紧紧拥抱，时而又像蜻蜒翩翩飞舞，使人眼花缭乱，给人以清新、美妙、神秘的感受。6.5.3猪笼草猪笼草（见图1.10）是猪笼草属全体物种的总称，学名 nepenthe。其属于热带食虫植物，原产地主要为旧大陆热带地区。猪笼草拥有一个独特的吸取营养的器官捕虫笼，捕虫笼呈圆筒形，下半部稍膨大，笼口上具有盖子。因为形状像猪笼，故称猪笼草。猪笼草因原生地土壤贫瘠，而通过捕捉昆虫等小动物来补充营养，所以其为食虫植物中的一员。此外，食虫植物还包括瓶子草、茅膏菜、捕蝇草、捕虫堇、狸藻等5个科8个属，近50种 8。猪笼草根部不发达,所以要靠吃昆虫来补充磷和氮.猪笼草会在开口处附近分泌蜜汁,像花蜜一样吸引昆虫,壼状的叶身内非常滑溜,令昆虫无法站立,跌进壼底的消化液中;猪笼草特殊的袋状容器上方有盖,袋内能分泌一种类似强酸的物质,这种黏液能将入侵之昆虫予以歼灭,然后再逐一分解消化吸收. 图1.10 猪笼草 图1.11 老人须6.5.4老人须老人须（见图1.11），又名松萝凤梨、苔花凤梨，是凤梨科植物。生活在较温暖的地方，以下就会被“冻坏”。它的茎呈线状，银灰色，长可达米，具有很多的分枝。它的叶也是线状的，叶片上有很多鳞片，这些鳞片主要是用来吸收空气中的水分和养分的，老人须的根主要起固定作用，对水分养分的吸收就由这些鳞片来完成了，所以老人须又有空气草之称。老人须的花是淡绿色的，不过很小 9。 照片上的老人须并没有种在土壤里，而是直接悬挂在空中的，园艺工人经常为它喷水和肥料，在充足的水分和养分的滋养下，长得十分繁茂。6.5.5生石花生石花又名石头玉（见图1.12），属于番杏科，生石花属（或称石头草属）物种的总称，被喻为“有生命的石头”10。生石花原产地非洲南部及西南非的干旱地区的岩床裂隙或砾石土中。在干旱季节植株萎缩并埋覆于砾石沙土之中或仅露出植株顶面，光线仅从透光的顶面（窗口）进入体内。当雨季来临，又快速恢复原来的株型并长大。因此若非雨季生长开花，在原产地的砾石中生石花是很难被发现的，这是它为了防止小动物掠食而形成的自我保护天性，称为“拟态”。 图1.12 生石花6.5.6铁西瓜铁西瓜（见图1.13）为紫葳科葫芦树属常绿小乔木，高5-18米，为典型的热带雨林“老茎生花”植物，花、果单生于小枝或老茎上；花冠钟形，淡绿黄色，具褐色脉纹，春夏开花。铁西瓜 原产于热带美洲，我国广东、福建、海南、台湾等地有栽培，因外壳坚硬，成熟果实也常被挖空用作水瓢 11。这种奇异的果实直径有20 多厘米，极像一个个绿色的大西瓜高高地悬挂在树干上，令参观者惊叹不已，这是植物园新展出的瓢瓜树，别名铁西瓜，因盛果期，倒挂枝头的果实酷似“从天而降”的炮弹，人们又形象地称之为“炮弹果”。 图1.13 铁西瓜 图1.14 连理树6.5.7连理树图片（见图1.14）中左边的斜叶榕和右边的垂榕粗大的枝干合抱共生，相互愈合而形成了连理树。斜叶榕枝条硬直，叶大，叶柄粗壮，叶片近菱形，通常两侧不等长；垂榕枝条软细下垂，叶小而密生；两种不同的榕树交织合生在一起，长出两种形状完全不同的枝叶，你中有我，我中有你，历尽无数沧桑，枝繁叶茂，共同形成一个巨大的树冠 12。 诗曰：七月七日长生殿，夜半无人私语时。在天愿作比翼鸟，在地愿为连理枝。生命相拥，枝叶相抱，连理情深。自然界中树木的连理共生现象是一种天然嫁接的产物。在百年前的广西壮族山区，相邻相伴种植的垂榕与斜叶榕不断生长，根和树枝生长时交织在一起，直径逐渐加粗而相互挤压，由于同属同一家族（桑科）的遗传基础，当两株榕树的根和树枝的表皮相互磨破露出形成层后，产生的新细胞合生在一起形成了连理树。6.5.8两面树两面树（见图1.15和图1.16）是一株来自于越南的细叶榕，它生长在古村庄的石城墙上。两面树是百年前随风飘进古城墙缝隙的细叶榕种子，在壁缝中生根发芽，以其强有力的根系在土壤贫乏的石墙壁上形成粗细不一、纵横交错、盘根错节的发达榕树根系群，既支撑榕树粗壮的身躯，又为榕树提供生长发育所需的营养和水分，呈现了奇特的石壁根网两面树景观 12。 图1.15 两面树正面 图1.16 两面树背面6.5.9洞天树洞天树（见图1.17）来自云南西双版纳傣族乡村，是细叶榕完成绞杀后展现的艺术奇观。洞天树“茎”中空，空心“茎”高约10m，直径近1m，“茎”内可容纳1人，是细叶榕的种子通过鸟类粪便或者被风刮到树上后在适宜的条件下萌发，生根发芽，与所附生的大树和平共处、贮存力量；随着岁月流失气生根逐步伸到地面并形成强大的支撑根系，获得自身的支撑和丰富的营养，变得更加强大；随着不定根不断增多、分枝融合，形成强大的木质根网系统，团团围绞中间的大树；中间的大树因生活空间限制和营养不良而逐渐枯萎逝去，细叶榕则取而代之成为一株独立的参天大树，最后形成由榕树网状根组成的空心树身 12。 图1.17 洞天树别有洞天6.5.10植物绞杀现象热带雨林中的绞杀植物（见图1.18）就是植物间相互竞争中的胜利者。热带森林地区，由于气温高，湿度大，非常适合热带植物的生长。植物群落中植物种类繁多，种间密度很大，故每种植物的生活空间缩小了，接受阳光的机会也相应减少。植物之间为了生存进行着一场争夺阳光和土壤养分的激烈竞争。在自然竞争中，那些具有生长优势的植物物种，可以得到充足的阳光和养料，从而在竞争中保存下来；那些处于劣势的植物，终究被淘汰 13。 图1.18 植物间的绞杀七、小结在华南植物园实习过程中，我们主要参观了温室群中的热带雨林室、高山/极地植物室、沙漠植物室、奇异植物室和植物水族馆，看到了许多生物界中神奇的现象。课后充分利用网络、书籍、科研论文和其它文献资料，对相关问题进行了探讨和论述，了解了热带雨林生态系统、极地/高山生态系统、水生生态系统、水生生态系统的生境特点、群落特征及其原因和相关的理论知识。此外，还描述了植物间几种特殊的现象，如植物的绞杀现象、植物吃虫现象和植物类似跳舞的现象等，这里回答了“是什么”的问题。还进一步解释了这些现象产生的原因、背景或行为机理，解决了“为什么”的问题。通过这种探索性的学习，我明白了研究问题的方法，强化了自己的学习能力。八、实习感想今天是2014年5月14日，也是我们整个实习计划的第一天，实习第一站便是华南植物园温室。我们在温室里面参观了3个小时左右，学习的内容还是相当丰富的，因为里面已经将四个典型的生态系统呈现在我们面前，包括热带雨林生态系统、极地/高山生态系统、沙漠生态系统、水生生态系统。这样我们可以以较轻松的方式，学习到更多的知识。不仅实惠，还提高我们的学习效率，这也许是我们选择华南植物园温室进行生态系统的参观实习最为重要的因素之一。实习过程中，每个大组安排有一位导游。但是我们的队伍比较庞大，所以还是有不足之处的，主要体现在两方面。一方面，队伍太大空间显得就比较小，前面的同学或许会好点，跟在后面的同学就难于及时获取导游所讲的信息；另一方面是导游走得太快，基本上都没反应过来，整个流程就说结束了，有点走马观花了。其实这些也不算是什么大问题，因为我们都知道的自己经济状况，并且我们都可以在导游介绍完之后，认真的在去看一遍，加深印象，从而可以得到补充。第二章 大学城外环生态样方调查一、实习目的及意义通过对大学城外环生态样方调查实习，了解野外植被的种类和掌握生态样方调查的方法和调查步骤和熟悉了生态调查中各种工具的使用；另外，通过对土壤采样实习，了解土壤的构造和土壤采样的方法。二、实习任务1、对野外植被进行观察和比较，着重于乔木灌木草本植物的分布观察；2、进行10x10的样方调查，掌握测定方法和填写野外植物调查记录表 ；3、对样方调查区域进行土壤采样，观察土壤的剖面结构和掌握采样方法。三、实习时间及地点2011年5月14日；广州大学城外环西路100号附近的公园 四、实习内容1、植物类型观察1.1乔木类乔木是指树身高大的树木，由根部发生独立的主干，树干和树冠有明显区分。有一个直立主干，且高达通常在6米至数十米的木本植物称为乔木。其往往树体高大，具有明显的高大主干。乔木分布广泛，已知的地方基本都有乔木生长，包括戈壁滩、沙漠、南极、北极等环境恶劣的地方。分布最多的还是环境温暖湿润的大陆。实习过程中，看到常见的桥木有桉树、大叶榕树和台湾相思树等。1.2灌木类灌木，是指那些没有明显的主干、呈丛生状态比较矮小的树木，一般可分为观花、观果、观枝干等几类，矮小而丛生的木本植物，一般为阔叶植物，也有一些针叶植物是灌木。通常灌木的高度在36m以下，其枝干系统不具明显治理的主干（如有主干也很短），并在出土后即行分枝，或丛生地上。其地面枝条有的直立（直立灌木），有的拱垂（垂枝灌木），有的蔓生地面（蔓生灌木），有的攀援他木（攀援灌木有的在地面以下或近根茎处分枝丛生（丛生灌木）。1.3草本植物草本，是一类植物的总称，但并非植物科学分类中的一个单元，与草本植物相对应的概念是木本植物。人们通常将草本植物称作“草”，而将木本植物称为“树”。草本植物和木本植物最显著的区别在于他们茎的结构，草本植物的茎为“草质茎”，茎中密布很多相对细小的维管束，充斥维管束之间的是大量的薄壁细胞，在茎的最外层是坚韧的机械组织。草本植物的维管束也与木本植物不同，维管束中的木质部分布在外侧而韧皮部则分布在内侧，这是与木本植物完全相反的，另外草本植物的维管束不具有形成层，不能不断生长，因而树会逐年变粗而草和竹子就没有这样的本领。相比于木质茎，草质茎是更进化的特征。2、样方调查样方法是用一定面积来作为整个群落的代表，详细计算这个面积中得植物种类、频度、多度、优势度和重要值。在进行环境影响评价和地区植被调查时，都需要调查一定区域内某种植物的丰度，因此就需要对该区域的植被进行选择采样点，并根据调查的具体目的合理布置样方，这样其调查结果才具有代表性。2.1、工具准备定位柱（白色塑料管）、绳子、皮尺、gps定位仪、角度测定仪和高度测试仪2.2、调查步骤（1）选址：根据10x10的样方调查方案，选择地势较为平坦和开阔的山坡作为调查区域；（2）布置样方：用定位柱固定一个点，用绳子在选定的方向上确定一个距离10的点；用勾股定理定出样方的一个直角，依次确定其余二点，布置1010m的样方。（3）在样方内，依次对桥木、灌木和草本植物进行测量和观察并记录数据。3、调查的结果森林样地基本信息表地点： 广东省 广州 市（州） 番禺 县（区） / 乡（镇） / 村 / 植被类型： 桉树人工林植被 样地名称： 广州大学城外环西路外树林 样地编码： 2 样地面积: 10 m 10 m经 纬 度：e 1132319.1 n 230204.2 海拔： 26 m坡向坡度： 0 坡位： / 地 类： 疏林地 群落高度： 15 m 郁 闭 度： 100 演替阶段或林龄： 10年 水分状况： / 地貌地形： / 成土母岩： / 土壤类型： / 土壤侵蚀状况： / 土壤剖面特征： / 土壤ph： / 土壤有机质： / 土壤全氮： / 土壤全磷： / 动物活动： / 影响强度： / 人类活动： / 影响强度： / 野外植物调查-乔木层记录表样地名称：广州大学城外环西路外树林 样地编码： 2 样方号： 2.1 调查人员： 蔡辉东 邓永杰 冯伟强 李宝携 连凯滨 梁经纬 林坚武 刘杰飞 卢研艺 骆吉相如 麦镇活 全建江 唐杰鹏 杨万辉 杨国唯 张益辉 张宏 窦楚敏 冯嘉仪 张蓓蓓 项江欣 调查日期： 2014年5月14日 序号植物名称胸径(cm)高度(m)冠幅x(m)冠幅y(m)枝下高(m)备注1桉树20.