生物技术091小组2生态学实习报告

样方法调查森林群落摘要：通过实习使学生掌握森林群落的调查方法，掌握植物群落的数量特征的测定方法；加深对群落基本特征的理解；了解分析群落结构的方法；并通过对调查数据的整理，得到群落中各成份的重要值，达到认识群落的目的。本实习主要采用最常用最简单的森林群落调查法样方法，主要调查对象为乔木层、灌木层、草本层。使用罗盘、皮尺、样绳等常用仪器根据样方调查表对各层次进行估测和记录，算出群落的密度、相对密度、优势度、相对优势度、频度、总密度、相对频度，进而得出重要值来判断某个种在群落中的重要地位和综合数量。最后，根据重要值计算出辛普森指数，来说明群落物种的丰富度和均匀度。关键词：样方法 乔木层 灌木层 草本层 重要值 辛普森指数一 引言生物群落作为种群与生态系统之间的一个生物集合体，具有自己独特的特征，是有别于种群和生态系统的根本所在。种类组成是决定群落性质最重要的因素，也是鉴别不同群落类型的基本特征。群落学研究一般都从分析种类的组成开始。为了得到一份完整的生物种类名单，通常采用最小面积法来统计一个群落或一个地区的生物种类名录。通常，组成群落的种类越丰富，其最小面积越大。本实习根据实际情况，将所观测的乔木层的最小面积定为1010m,灌木层定为24m2 ，草本层定为11m2。 植物种类不同，群落的类型和结构不相同，种群在群落中的地位和作用也不相同。因此，可以根据各个种在群落中的作用而划分群落成员型。为了更深入地研究植物群落，在查清了它的种类组成之后，还需要对种类进行定量分析，种类组成的数量特征是近代群落分析技术的基础。数量特征包括:多度、密度、盖度、频度、重要值。 利用最小面积法来确定群落的数量特征的方法，就是本实习所用的样方法。同时，观察自然界的一些生态现象，例如：亚热带常绿阔叶林的特征：种类组成，群落结构（成层性），季相，森林凋落物，树种耐阴性，林下更新，群落演替等；植物与生态因子间的关系；生物多样性；生态系统的破坏与干扰。通过此调查方法加深对植物群落的更深层次的理解和认识。二 实习过程1. 外业工作：1） 仪器工具 测高器、皮尺（测绳）、钢卷尺、罗盘、样方线、记录用表2）调查方法样方调查是野外生态学最常用的研究手段。首先要确定样方面积。样方面积一般不小于群落的最小面积。所谓最小面积，就是包含组成群落的大多数植物种类的最小面积。最小面积通常根据种-面积曲线来确定。一般来说，亚热带地区大样方面积可取2020m2，分成等大的4块进行调查。分乔木小样方，灌木小样方，草木小样方调查。乔木小样方：1010m24个灌木小样方：24m24个草本小样方：11m24个或5个3）调查内容物候期的记录、生活力的记录、树高和干高的测量、胸径和茎径的测量、冠幅、冠径和丛径的测量、盖度（总盖度、层盖度、种盖度）的测量、频度和相对频度2. 内业工作：1）资料统计的内容乔木：植物名称、高度、胸径、枝下高、盖度、物候期、生活力和观察的特殊现象灌木：植物名称、高度、冠径、丛径、株从数、盖度、物候期、生活力和观察到的特殊现象草丛：植物名称、花序高、叶层高、冠径、丛径株、丛数、盖度、物候期、生活力和观察的特殊现象2） 方法（1）物候期的记录这是全年连续定时观察的指标，群落物候反映季相和外貌，故在一次性调查中记录群落中各种植物的物候期仍有意义。在草本群落调查中，则更显得重要。物候期的划分和记录方法各种各样，有分5个物候期的，如营养期、花蕾期、开花期、结实期、休眠期。有分6个物候期的。1） 营养期：2） 花蕾期或抽穗期： 3） 开花期或孢子期：可再分为初花期、盛花期、末花期。4） 结果期或结实期：可再分为初果期、盛果期、末果期。5） 落果期、落叶期或枯黄期：6） 休眠期或枯死期：如果某植物同时处于花蕾期、开花期、结实期，则选取一定面积，估计其一物候期达50%以上者记之，其他物候期记在括号中，例如开花期达50%以上者，则记开花期（花蕾期+）（2）生活力的记录生活力又称生活强度或茂盛度。这也是全年连续定时记录的指标。一次性调查中只记录该种植物当时的生活力强弱，主要反映生态上的适应和竞争能力，不包括因物候原因生活力变化者。生活力一般分3级：强（或盛）：（营养生长良好，繁殖能力强，在群落中生长势很好）中：不记（生活力中等或正常，即具有营养和繁殖能力，生长势一般）弱（或衰）：（营养生长不良，繁殖很差或不能繁殖，生长势很不好（3）树高和干高的测量树高指一棵树从平地到树梢的自然高度（弯曲的树干不能沿曲线测量）。通常在做样方的时候，先用简易的测高仪实测群落中的一株标准树木，其他各树则估测。估测时均与此标准相比较。目测树高的两种简易方法，可任选一种。其一为积累法，即树下站一人，举手为2m，然后2、4、6、8，往上积累至树梢；其二为分割法，即测者站在距树远处，把树分割成1/2、1/4、1/8、1/16，如果分割至1/16处测量为1.5m，则1.5m16=24m，即为此树高度。干高即为枝下高，是指此树干上最大分枝处的高度，这一高度大致与树冠的下缘接近，干高的估测与树高相同。（4）胸径和茎径的测量胸径指树木的胸高直径，大约为距地面1.3m处的树干直径。严格的测量要用特别的轮尺（即大卡尺），在树干上交叉测两个数，取其平均值，因为树干有圆有扁，对于扁形的树干尤其要测两个数。在地植物学调查中，一般采用钢卷尺测量。如果碰到扁树干，测后估一个平均数就可以了，但必须要株株实地测量，不能仅在远处望一望，任意估计一个数值。如果碰到一株从根边萌发的大树，一个基干有3萌干，则必须测量3个胸径，在记录时用括号划在一个植株上。胸径2.5cm以下的小乔木，一般在乔木层调查中都不必测量，应在灌木层中调查。基径是指树干基部的直径，是计算显著度时必须要用的数据，测量时，也用轮尺或钢尺测两个数值后取其平均值。一般树干直径的测量位置是距地面30cm处。同样必须实测，不要任意估计。（5）冠幅、冠径和丛径的测量：冠幅指树冠的幅度，专用于乔木调查时树木的测量。用皮尺通过树干在树下量树冠投影的长度，然后再量树下与长度垂直投影的宽度。例如长度为4m，宽度为2m，则记录下此株树的冠幅为4m2m。然而在地植物学调查中多用目测估计，估测时必须在树冠下来回走动，用手臂或脚步帮忙测量。特别是那些树冠垂直的树，更要小心估测。冠径和丛径均用于灌木层和草本层的调查，因为调查样方面积不大，所以进行起来不会太困难。测量冠径和丛径的目的在于了解群落中各种灌木和草本植物的同化面积。冠径指植冠的直径，用于不成丛单株散生的植物种类，测量时以植物种为单位，选测一个平均大小（即中等大小）的植冠直径，记一个数字即可，然后再选一株植冠最大的植株测量直径记下数字。丛径指植物成丛生长的植冠直径，在矮小灌木和草本植物中各种丛生的情况较常见，故可以丛为单位，测量共同种各丛的一般丛径和最大丛径。（6）盖度（总盖度、层盖度、种盖度）的测量群落总盖度是指一定样地面积内原有生活着的植物覆盖地面的百分率。这包括乔木层、灌木层、草本层、苔藓层的各层植物。所以相互层之重叠的现象是普遍的，总盖度不管重叠部分。如果全部覆盖地面，其总盖度为100%，如果林内有一个小林窗，地表正好都为棵地，太阳直射时，光斑约占盖度的10%，其他地面或为树木覆盖，或为草本覆盖，故此样地的总盖度为90%。总盖度可以采用缩放尺实绘于方格纸上，再按方格面积确定盖度的百分数。层盖度指各分层盖度，实测时可用方格纸在林地内钩绘，比估测要准确得多。然而，有经验的地植物学工作者都善于目测估计各种盖度。种盖度指各层中每个植物种所有个体的盖度，一般也可目测估计。盖度很小的种，可略而不计，或记小于1%。个体盖度指上述的冠幅、冠径，是以个体单位，可以直接测量。由于植物的重叠现象，故个体盖度之和不小于种盖度，种盖度之和不小于层盖度，各层盖度之各不小于总盖度。多度盖度综合级分10级填写，其标准如下：1级：数量极少，盖度75%10级：盖度为100%（7）频度和相对频度频度=某种植物出现的样方数/样方总数100英美学派的相对频度是指一个群落中在已算好的各个种的频度的基础上，再进一步求算各个种的频度相对值。其计算公式如下：相对频度=某种植物的频度/全部植物的频度之和100（8）资料的整理（1） 乔木层的计算一个种的个体数1）、 密度（株/公顷）=10000 样方总面积（m2）一个种的密度2）、 相对密度（%）=100 所有种的密度之和 一个种胸高断面积之和3）、 优势度（cm2/m2）= 样地的总面积 一个种的优势度4）、相对优势度（%）=100 所有种的优势度之和 一个种出现的样方数5）、频度（%）=100 样方总数 所有种的个体总数6）、总密度（株/公顷）=10000 样方总面积 一个种的频度7）、相对频度（%）=100 所有种的频度之和 相对密度+相对优势度+相对频度8）、重要值（%）= 3（2）、灌木层（草本层）的计算：重要值（%）=（相对频度+相对盖度）/23. 调查结果与分析表1-5 样方调查乔木层重要值统计表植物名称密度（株/公顷）相对密度（%）优势度（cm2/m2）相对优势度（%）频度（%）相对频度（%）重要值重要值序木荷0.112588.28.2476.7210066.6777.021石栎0.00755.881.312.10250.176.052栲树0.00755.88 1.211.17250.175.743表1-6 样方调查灌木层、草本层重要值统计表植物名称优势度（%）相对优势度（%）频度（%）相对频度（%）重要值（%）重要值序赤楠2.636.62504038.313狗脊 4.563.38756061.692蕨5100251001001三 结论与讨论四 实习体会通过本次实习，我们基本掌握了野外实习考察、实验数据的采集、室内分析和数据处理分析等技能和知识。此次生态学综合实习的野外实习地点位于杭州梅家坞。在山坡上，对植物群落结构进行了系统的调查，并做了调查记录和数据采集，进行了生物多样性、丰富度、优势种的分析。在野外实习期间，我们对于那些不认识的植物进行了样品的采集。此次实习虽然辛苦，但是经过大家的努力，所有同学全部圆满完成了实习任务，达到了预定的目标，也有了很大的收获，同学们不但巩固了课堂上所学的理论知识，也为以后的实践打下了坚实的基础，真正做到了理论联系实际。野外调查实习使我们的专业知识得到巩固和开拓，使我们更容易将所学与实践联系起来；实习使我们认识到自身知识的缺漏，必须重拾书本，虚心请教老师，弥补自身的不足。通过本次实习，我们学会了生物多样性指数计算。对于梅家坞植被也有了一定的了解，认识了具有代表性植物；掌握了生物丰度、辛普森指数的计算方法。同时在实习过程中通过合作克服了许多困难，进一步体会到了团结就是力量的真谛，增进了师生关系和同学之间的友谊。就个体而言，这是一次艰辛的实习，是一次生活的考验。这次我们深刻体会到了实习的辛苦。老师也是很不容易的，专业老师是实习队伍的领头人，他们不仅要控制速度、方向保证同学们的安全，而且要给我们不断地讲解。在学校里与老师接触得少，实习时才发现原来老师也是最可爱的人。就整体而言，这是一次增长知识的实习，是一次理论与实践的完美结合。在实习过程中老师以实地实物为例，又进一步向我们讲授了课堂上所学的理论知识，并给我们充分的时间去观察，让我们有一个自己动手的机会。希望学校以后会安排更多的实习机会，增强学生的动手操作能力，掌握更多的知识。五 参考文献1、牛翠娟，娄安如，孙儒泳，李庆芬 基础生态学（第二版）2、浙江农林大学学报 2011，28（2）六 附录表1-1 植物群落野外样地记录总表群落名称野外编号记录者葛梦、陈青云日期2011.5.15室内编号样地面积400 m2地点浙江杭州梅家坞海拨高度坡向东西坡度群落高总盖度主要层优势种乔木层群落外貌特点比较密集，层次不齐小地形及样地周围环境地形相对平坦，有一定坡度分层及各层特点乔木层高度层盖度灌木层高度层盖度草本层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度突出的生态现象地被物情况枯枝落叶为主此群落还分布于何处山顶人为影响方式和程度认为影响程度一般群落动态表1-2 乔木层野外样方调查表群落名称 样地面积 400m 野外编号 第 页 层次名称 层高度 层盖度 调查时间 2011-5-15 记录者 编号植物名称高度m胸径cm枝下高m盖度物候期生活力附记1木荷 9.517.12326.58m营养期优势种2木荷9 12.31.376.07.2m营养期3木荷1014.152.356.010m营养期4木荷97.70.65.86.0m营养期 5木荷816.201.348.0.7.6 m营养期 6石栎56.02.1053m营养期 附生植物7木荷76.957.608.06.8m营养期8木荷914.611.477.76.4m营养期9石栎55.802.257.06.2m营养期附生植物10木荷611.80.9686.5m营养期11石栎412.92.3245.5m营养期枯萎12木荷1016.265.288.06.5m营养期 13木荷1013.52.079.57.0 m营养期14木荷75.824.256.68.5 m营养期15木荷97.615.567.07.0 m营养期16木荷8.56.455328.27.5 m营养期17木荷76.212.276.57.0 m营养期18木荷87.22.458.06.6 m营养期19栲树5.54.553.3845.5 m营养期20栲树5.54.053.3.53.86.5 m营养期21栲树54.951.724.57.0 m营养期表1-2 乔木层野外样方调查表群落名称 样地面积 野外编号 第 页 层次名称 乔木层 层高度 层盖度 调查时间 记录者 编号植物名称高度m胸径cm枝下高m盖度 物候期生活力附记1木荷204.35810 m营养期优势种2木荷1525389 m营养期3木荷14162810 m营养期4木荷1113.52.379 m营养期5木荷9182.37.58 m营养期6木荷5.591.7566 m营养期 表1-2 乔木层野外样方调查表群落名称 样地面积 野外编号 第 页 层次名称 层高度 层盖度 调查时间 记录者 编号植物名称高度m胸径cm枝下高 m盖度物候期生活力附记1木荷12284.598 m营养期优势种2木荷121041010 m营养期3木荷13152.597 m营养期4木荷7142.777 m营养期5木荷108669 m营养期6木荷17151278 m营养期78910表1-2 乔木层野外样方调查表群落名称 样地面积 野外编号 第 页 层次名称 乔木层 层高度 层盖度 调查时间 记录者 编号植物名称高度m胸径cm枝下高m盖度 物候期生活力附记1木荷810677 m营养期 优势种2木荷12204107 m营养期3木荷122510107 m营养期4木荷151391010 m营养期5木荷12177117 m营养期6木荷876.288 m营养期 7木荷912567 m营养期8木荷1218799 m营养期9木荷9351.568 m营养期10木荷1525657 m营养期11木荷67597 m营养期12木荷12142.767 m营养期 表1-3 灌木层野外样方调查表群落名称 样地面积 32 m 野外编号 第 页 层次名称 层高度 层盖度 调查时间 记录者 编号植物名称高度/m冠径/m丛径/m株从数盖度（%）物候期生活力附记一般最高一般最大一般最大1赤楠1.5820.550.9营养期2赤楠1.2510.5