生态学实习报告.doc

实验一、城市局部气候因子观测和园林绿地的环境效益测定一、目的1、了解城市局部地段主要气候因子的差异及其对园林植物生长发育的影响2、了解不同绿地类型对环境因子的影响3、掌握主要气候因子的对比观测方法及相关仪器使用方法二、原理城市内部由于建筑物及铺装等影响，局部地段的气候条件发生了较大的变化，对园林植物的生长发育及分布的影响也不一样。园林绿地的存在对环境中的温度、湿度、光照等气候因子会产生影响，不同类型的绿地影响程度不同三、仪器设备照度计、数字式温湿度计、辐射热计、风速风量计、皮尺、卷尺、测高器、远红外地温仪、曲管地温表四、方法步骤：1、选择不同地段：楼南、楼北、铺装广场、开敞草坪、片林楼南：二教楼南中间，距墙面50厘米左右楼北：逸夫楼楼北中间，距墙面50厘米左右铺装广场：广场中间，保证通风和光照开敞草坪：一教和生科楼间的草坪，保持在中间位置，保证通风和光照片林：青年湖边的树林中间2、测定项目：各测定地点测定离地面1.5米处光照强度、气温、空气相对湿度和风速；测定地面温度、太阳辐射热、地面逆辐射热，除广场外，测定土壤不同深度的温度。3、楼南、楼北：测定楼高、楼宽，另外加测墙面逆辐射热。4、测定时间：8：0017：00，每小时整点记录，即8：00，9：00，10：0016：00，17：005、所有结果记入表格6、绘制 开场草地各项指标指标的日变化： 照度整体变化趋势是先逐渐增大，到达正午12时达到最大值，然后开始减小。但由于天气原因，上午11时天气突然转阴，导致照度降低。 辐射太阳和地面辐射的整体变化趋势和照度一样，在11时出现了降低。 气温最高温度出现在15时，最低温度出现在早晨8时。 空气相对湿度最大值出现在8时，最低值出现在15时。这与气温的变化相一致，温度越高空气相对湿度越大。 地面温度正午12时最高，由于天气变化，15时17时开始下小雨，温度有所降低。 土壤温度深度越深的土壤温度越大，总体来说土壤温度的日变化不大。 风速9时10时的风速较大。表八 不同地段各项指标的日平均值时间；2007.12.11天气：阴天转小雨不同地段照度（LX）辐射热（KW/M2）气温相对湿度墙面温度地面温度土壤温度风速（M/S）太阳地面墙面510152025草坪2945.10.028-0.001-13.1567.8-11.19.6110.9910.7810.9111.01.565楼北2391.10.00-0.021-0.01810.6872.8410.29.810.059.6310.6211.231.61楼南2121.60.0090-0.00311.476.81111.112.312.713.013.10.6广场2891.7-0.003-0.005-0.0111.867.21010-1.69片林297.51-0.007-0.014-12.4471.55-10.51111.917.25-5.90.53综合所有组的数据，比较不同地段各项指标的日平均值、指标的日变化；我们可以分析楼南楼北、楼间距、铺装（广场和草坪）和不同绿地类型（草坪和片林）对环境因子的影响得出一下几点结论:由于所测当天天气状况不好以及测量误差造成各组所测数据与理论有所偏差.楼南、楼北：武汉处于北回归线附近且建筑是坐北朝南，所以冬季楼的朝向对温度影响比气温大则楼南气温高于楼北，又由于环境植物，建筑等对太阳辐射的反射，吸收使楼南太阳辐射大于楼北。又因为冬季为偏北风，所以风速也是楼北大于楼南。广场、草地：植物对太阳辐射有吸收，反射作用使草坪太阳辐射大于广场，照度大于广场；而蒸腾作用，风速和植物吸水和增温使相对湿度草坪大于广场，气温高于广场。片林、草坪：树木叶片对太阳光反射和吸收大于草坪，而草坪风速大于片林。所以草地气温高于片林，但片林的相对湿度，蒸腾增温能力大于草坪，所以片林地温高于草坪。实验二、群落的主要数量特征调查一、目的调查群落的主要数量特征 二、原理密度、盖度、郁闭度、频度的概念 三、仪器粉笔、测绳、皮尺、卷尺、花杆四、方法步骤1、选定样地，用测绳围好（20M30M）2、 踏查记录群落的组成种类（包括乔木、灌木和草本），得到群落的物种组成名录3、 分种清点乔木种（3米以上的植株）的株数，记入表14、 统计法测定组成乔木种的郁闭度，记入表2统计法：在样地内等距离设立6条样线（保证总样点数在150以上），沿着样线，每走一步，抬头看上面，如果有某种乔木的枝或者叶，则在相应的树种名下记1，否则不填；如果同时有2种树种则这2个树种下都记1。最后某树种的郁闭度=该树种出现的“1”的个数/总样点数；乔木层的郁闭度=层样点“1”的个数/总样点数，其中层样点1的个数是按照表2中层栏中的1个数统计的，在一个样点中如果有1个或多个树种出现，在层郁闭度统计时都计1，如果没有树种出现则计0，最后用1的个数/总点数计算层郁闭度。（郁闭度用0-1间的小数表示）5、5个22的小样方中同样用统计法测定灌木种和草本种的盖度，记入表3小样方分别在样地的四周和中间，但是不包括边线。还要注意根据具体的样地特征做些调整。每个小样方内均随机分布30个样点，记录每个样点上出现的灌木和草本，在相应的名称和样点栏下记1；否则，不记录。如果有重叠则在重叠的多个种栏下都记1，最后根据某个种出现的1的个数/样点总数计算某个种的盖度。层盖度用类似于乔木层郁闭度的方法统计。（盖度用百分数表示）1、 30个11的小样方测定组成种的频度，记入表4按照均匀设立的6条样线，在每条样线上等距离设立5个小样方。记录每个小样方内出现的物种，在相应的物种和样方栏内打勾即可。最后统计某物种的频度=某物种出现的样方数/样方总数*100%五、结果1、狮子山自然群落物种名录物种名称拉丁名科名生活型大青Strobilanthes cusia 马鞭草科Ph樟树Cinnamomum camphora樟科Ph悬钩子Rubus saxatilis L.蔷薇科Ph冬青Ilex.chinensis Aquifoliaceae冬青科Ph构树Broussonetia papyrifera桑科Ph山莓Rubus corchorifolius Linn.f.蔷薇科Ph朴树 Celtis sinensis 榆科Ph马尾松Pinus massoniana松科Ph麻栎Quercus acutissimaCarruth.壳斗科Ph楝树Melia azedarach楝科Ph竹叶椒Zanthoxylum planispinum Sieb芸香科Ph女贞Ligustrum lucidum 木犀科Ph枳Poncirus trifoliata (L.) Raf芸香科Ph棕榈Trachycarpus fortunei 棕榈科Ph山胡椒Lindera glauca Blume樟科Ph梧桐Firmiana platanifolia梧桐科Ph石楠Photinia serrulata 蔷薇科Ph络石Trachelospermum jasminoides Lem.夹竹桃科Ph白檀Symplocos paniculata山矾科Ph金樱子Rosa laevigata Michx蔷薇科Ph国槐Sophora japonica Linn.豆科Ph山茶Camellia sinensis山茶科Ph苦槠Castanopsis sclerophylla壳斗科Ph吴茱萸Fructus Evodiae芸香科Ph油茶Camellia oleifera Abel山茶科Ph栀子花Gardenia jasminoides茜草科Ph三角槭Acer buergerianum Miq槭树科Ph毛竹Phyllostachys pubescens Mazel禾本科Ph海桐Pittosporum tobira海桐花科Ch小叶女贞Ligustrum quihoui Carr.木犀科Ch六月雪Serissa serissoides茜草科Ch菝葜Smilax china L百合科Ch小果蔷薇Rosa cymosa Tratt蔷薇科Ch牡荆Vitex negundo 马鞭草科Ch鸡屎藤Paederia scandens茜草科Th薯蓣Dioscorea opposita薯蓣科Th麦冬Ophiopogon japonicus(Thunb.)百合科H沿街草Ophiopogon japonicus百合科H青年湖人工群落物种名录物种名称拉丁名科名生活型樟树Cinnamomum camphora樟科Ph刺柏Juniperus formosana Hayata柏科Ph栾树Koelreuteria paniculata Laxm无患子科Ph朴树 Celtis sinensis 榆科Ph桂花Opsmanthus fragrans Lours木犀科Ph樱花Prunus subhirtella(蔷薇科Ph楝树Melia azedarach楝科Ph女贞Ligusrtum lrcidum木犀科Ph黄连木Pistacia chinensis漆树科Ph粗榧Cephalotaxus sinesis三尖杉科Ph乌桕Sapium sebiferum大戟科Ph盐肤木Rhus chinensis Mill.漆树科Ph榆树Ulmus pumila L.榆科Ph棕榈Trachycarpus fortunei 棕榈科Ph海桐Pittosporum tobira海桐花科Ch桑树Morus alba桑科Ph小叶女贞Ligustrum quihoui Carr.木犀科Ch麻栎Quercus acutissimaCarruth.壳斗科Ph金樱子Rosa laevigata Michx蔷薇科Ph三角槭Acer buergerianum Miq槭树科Ph毛竹Phyllostachys pubescens Mazel禾本科Ph罗汉松Podocaarpus macrophyllus松科Ph八角金盘Fatsia japonica五加科Ph麦冬Ophiopogon japonicus(Thunb.)百合科H杜仲Cortex Eucommiae杜仲科Ph 2、计算乔木的密度（分种），单位为株/公顷狮子山自然群落乔木种类株数密度（株/公顷）樟树15250麻栎7120马尾松13220朴树8130构树470青年湖人工群落乔木种类株数密度（株/公顷）樟树10170栾树13220刺柏120朴树230桂花230樱花120楝树120女贞120黄连木120乌桕230粗榧1203、计算乔木种的种郁闭度和乔木层的郁闭度狮子山群落乔木郁闭度樟树马尾松朴树麻栎0.710.130.330.06乔木层总盖度123人工群落乔木郁闭度樟树盐肤木黄连木乌桕033013008014榆树粗榧栾树006004013乔木层总盖度091注： 种郁闭度=该物种“1”的个数/总样点数(层郁闭度的计算先在表2中统计每个样点是否有树种出现，重叠的部分不计算，)4、计算各灌木种的盖度和层盖度 自然灌木种盖度海桐小叶女贞小果蔷薇悬钩子002004002002茶六月雪冬青栀子花017013003004灌木层盖度047 人工灌木种盖度海桐棕榈桂花011012026灌木层盖度049种盖度=该种“1”的个数/总点数5、计算各草本种的盖度和层盖度狮子山草本种盖度酢浆草沿街草018005草本层盖度023人工草本种盖度八角金盘沿街草凤尾丝兰018051008草本层盖度077 6、计算群落各组成种的频度种频度=该种出现的样方数/总调查样方数*100%人工群落植物种频度表自然群落植物种频度表 栾树20马尾松16.7大青13.3丝兰10樟树83.3橙10海桐6.7六月雪36.7栀子花6.7桑树3.3小果蔷薇6.7盐肤木1.3朴树3.3女贞10茶梅3.3桂花46.7麻栎30毛竹3.3樟树20山茶6.7金缨子16.7小叶女贞3.3朴树20白栎16.7棕榈40山鸡椒13.3苟骨3.3黄连木10冬青26.7海桐16.7乌桕3.3苦槠3.3菝葜6.7麻栎3.3三角槭3.3白檀13.3杜仲3.3金缨子6.7罗汉松3.3八角金盘23.3沿阶草43.37、计算群落乔木种的多样性指数：包括Simpson 指数和Shannon-Weinner指数。Shannon-weinner指数 s H=- (ni/N)/n*(ni/N) s Simpson指数 D=1-Pi2 i=1 pi=ni/Ni由公式计算得:人工 SP=0.56 SW=2.95自然 SP=0.85 SW=3.918、统计群落的生活型谱根据群落的物种名录，按照Raukiear 生活型系统进行统计，不包括蕨类。乔木和高度大于25厘米的灌木均为高位芽植物某一生活型比例=该生活型物种数/群落总物种数*100%群落所有5个生活型的百分比构成群落的生活型谱群落类型调查种数生活型百分率(%)PhChHGTh自然型3873.815.85.205.2人工型258884009、比较人工园林群落和狮子山群落的多样性指数的大小Simpson指数比较 人工群落SP=0.56 自然群落SP=0.85Shannon-weinner指数比较 人工群落SW=2.95幼苗幼树大树. 否则,原有树种可能会衰退,导致群落的演替. 群落演替一般采用分层频度法调查,用3米以上作为大树层即主林层, 从地面3米到1米为幼树的层次即演替层, 1米到地表为幼苗的层次即更新层,一个树种在这3个层次出现的频度高低基本可以代表数量的多少. 并且按照这3个层次的频度高低顺序就可以判断一个树种的发展趋势,从而可以推断群落的发展方向.衰退种： 主林层演替层更新层巩固种或进展种：主林层演替层更新层演替种： 在主林层没有,但是演替层更新层, 可能是未来群落的主要种,甚至优势种更新种： 在主林层和演替层没有,但是在更新层频度很大,也可能是未来群落的主要种偶见种：可能在任何层次出现,但是频度都很小,为偶然出现的种类,不属于群落的主要种更新调查是通过调查群落中种子、幼苗和幼树的数量，用来补充说明群落的演替方向。我们一般采用每公顷的更新苗数（包括幼苗和3米以下的幼树）来评价群落乔木层各种类的更新状况：10000株以上 更新良好5000-10000 更新中等2000-5000 更新不足2000以下 无更新同时结合幼苗幼树出现的频度，如果频度在50%以下，相应的评价等级下降一个等级，如：某树种更新苗数为8000株/公顷，但是幼苗和幼树频度围0%，则最后评价等级为更新不足三、仪器测绳、皮尺、花杆、卷尺四、方法步骤：1、在群落中设立20M30M的样地，用测绳围好，等距离设置6条样线，在每条样线上等距离设置5个1M1M的小样方，共30个小样方。2、每个小样方统计群落乔木层树种（有3米以上大树的种类）各种类的幼苗和幼树的总数量，填入表1，最后计算时，健康植株按照实际数量计算，衰弱植株每株折算为0.5株。最后计算公式为：30个小样方的总幼苗和幼树折算后的健康株数/30*10000，得到该树种的更新苗总数，更新苗频度=更新苗出现的样方数/30（总样方数）*100%。按照上述标准评价更新状况。3、同样的样方，按照主林层、演替层和更新层的划分，分别调查乔木种（群落中的所有乔木种，包括有大树和没有大树的），在各个层次出现的情况，在相应层次栏下打勾，最后分层统计各树种的频度，得到分层频度结果。4、根据各树种的分层频度大小排序，判断该树种是属于衰退种、巩固种（进展种）还是演替种、更新种或偶见种，并预测群落的发展方向。五、结果1、完善表1，统计各乔木的更新苗数量，并结合频度，进行评价人工群落乔木的更新苗调查： 树种 种频度 更新苗总数 （%） （棵/公顷）棕榈 33.3 9000樟树 10 2666可以看出，棕榈更新中等，樟树更新不足。自然群落乔木的更新苗调查 树种 种频度 更新苗总数 （%） （棵/公顷）苦槠 6.7 1000樟树 66.7 8000麻栎 40 4000白檀 10 1100盐肤木 10 1100朴树 10 1100可以看出，樟树更新中等，麻栎更新不足，苦槠、白檀、朴树、盐肤木 无更新 。2、完善表2，统计各乔木种的分层频度，按照大小顺序排列，判断其属性，并预测群落的演替方向人工群落的分层平度调查分析：树种 主林层频度 演替层频度 更新层频度 种类 （%） （%） （%） 栾树 20 0 0 衰退种樟树 6.7 3.3 0 随遇种棕榈 0 3.3 40 进展种黄连木 10 0 0 随遇种乌桕 3.3 0 0 随遇种麻栎 0 0 3.3 随遇种朴树 6.7 3.3 0 随遇种 由上表可知，棕榈将成为这个群落的优势树种。栾树和黄连木现在生长较好，但在未来会被其他优势树种代替从而从群落中消失。樟树、乌桕、麻栎、朴树是这个群落的随遇种，株数较少,长势良好，但未来生长情况不确定。 自然群落的分层平度调查分析：树种 主林层频度 演替层频度 更新层频度 种类（%） （%） （%）马尾松 23.3 0 0 衰退种朴树 13.3 10 0 随遇种麻栎 3.3 0 33.3 进展种樟树 13.3 20 60 巩固种白栎 3.3 3.3 6.7 随遇种由上表可知，樟树在未来一段时间将继续生活在这个群落里。麻栎会成为这个群落的优势树种。马尾松现在生长良好，但在未来会被其他优势树种代替从而从群落中消失。白栎、朴树是这个群落的随遇种，株数较少，未来生长情况不确定。由上面的分析我们可以看出自然群落里马尾松是先锋树种，麻栎和樟树作为进展种和巩固种，会使该群落趋于稳定，而马尾松将会逐渐衰退，最终被其它树种替代。而在人工群落里，适应力较强的棕榈为进展种，人工群落里的树种多为人为引种栽植的，所以随遇种较多，这也表明人工群落的稳定性比自然群落要弱。 实验四、城市不同地段的环境噪声和园林绿地的减噪效应测定一、目的了解声级计的性能，掌握其使用方法。比较城市不同区域的环境噪声并分析噪声的来源。通过对园林绿地的减噪效应的测定，比较不同绿地类型结构对减噪效果的影响。二、原理噪声污染是城市大气污染的重要因素，主要来源于交通运输、工业和公共活动。噪声在空气中辐射时产生声压，常以声压级最为声音的物理量度。在声级计上按照人耳对声音的频率响应特性，即人耳对高批敏感、对低频不敏感的特性，用A计数网络修正过声级，称为A声级。由于A声级对听觉的相关性较好，所以噪声测量常以A声级表示，在读数后面注明分贝（A）或dB（A）。 园林绿地具有明显的减弱噪声的作用。不同类型和结构的绿地的减噪效果是不同的。三、仪器声级计、皮尺四、方法步骤1、不同地段的环境噪声测定（1）选择不同地段：校园学生宿舍区、操场、办公区、教学区、教师宿舍区、校门口、超市内、街道等，分别测定其环境噪声。（2）测定时声级计传声器指向声源，或垂直向上。（3）每个地点采用边走边测的方法，共测定5-6次，结果记入表格1，最后计算平均值。2、园林绿地的减噪效应（1）绿地类型的选择：铺装广场、草坪、树林（疏林和密林）、绿篱（不同宽度、高度、种类），测定绿带的高度和宽度（2）每种类型绿地测定距离分别为（离声源）0米、10米、20米处，高度一般是胸高，绿篱除外（测定实际高度下约20厘米处），广场作为对照（3）测定时先测定背景噪声，（按照实验指导书22页的表进行修正用）再测定离声源不同距离处的噪声值，记入下表2中， 0米处的作为未经过自然或绿带衰减的数据，其他距离和它的差值作为减噪值；不同绿带同一距离的减噪值可作为不同绿带的减噪效应的比较（4）声源建议采用声音稳定、音量大的。五、结果1、不同地段的噪声高低比较超市内（72.88dB）街道(71.33dB)校门口(69.90dB)操场(69.25dB)校园学生宿舍区(67.68dB)教师宿舍区(67.90dB)办公区(59.40dB)教学区(59.10dB)分析噪声的来源： 校门口、街道车流量和人流量较大，超市内人流量也比较大，也播放一些欢快的歌曲。所以这些地断的环境噪声很大。 操场是学生活动的场所也有一定的人流。而且我们测定时正值下课时间，有很多同学去操场旁的食堂吃饭，操场边的广播正在在播放，这些也是噪音的来源。 测定校园学生宿舍区时是在中午，同学的谈话说笑声是主要的噪声来源。教师宿舍区人流车流较少，总体是比较安静的，但由于我们所测的教师宿舍区是靠近校门口的地段，还是受到校门口的环境噪声的影响，所以噪声超过了60 dB。 办公区和教学区总体比较安静，办公区主要是走廊里的谈话和脚步声，教学区下课后的学生活动声音较大。通过所测数据和主要场所的噪声标准的比较，我们认为华农校园噪音还是有些偏大的。而环境噪音过大会影响到人们的学习和生活，所以建议在学校街道校门附近进行更合理的绿地规划；在休息睡眠区域，应培养学生自觉安静的生活习惯。附：主要场所的噪声标准 休息睡眠区域40分贝 工作、教学区域50分贝 街道70分贝2、各绿带不同宽度、高度的减噪效果比较，分析比较绿带的高度、宽度对减噪效果的影响。绿篱减噪效果：大叶黄杨绿篱女真绿篱分析：大叶黄杨绿篱宽1.2m ，高1.25m，枝叶茂盛；女真绿篱宽0.65m，高0.75m，长势弱，枝叶稀疏。草地减噪效果：丹桂楼前吉祥草草地行政楼前草坪分析：行政楼前草坪长45.5m，宽28m ，高5cm；丹桂楼前吉祥草草地长50m，宽25m ，高30cm。片林减噪效果：水杉林竹林分析：水杉林长80m，宽45m，；竹林长45m，宽28m。 总体效果丹桂楼前吉祥草草地水杉林行政楼前草坪竹林大叶黄杨绿篱女真绿篱广场总结：绿地长度、宽度、高度越大，减噪效果也越好。而且绿地的枝叶茂密程度也是影响减噪效果的一个重要影响因素。丹桂楼前吉祥草草地长势良好，而且周围有高大的乔木和茂密的灌木，所以吸音效果很好，所以测出草地的减噪效果比片林和绿篱要好一些。总的来说，绿带的结构越复杂，构成绿地的植物长势状况越好，减噪效果也越好。实验五、城市不同功能区的园林植物群落配置设计（任选一个）一、目的通过特定生境的综合环境条件分析和群落配置设计，训练对不同园林植物种类生物学特性、生态学特性以及种间、种内关系和群落稳定性等基本原理的综合应用能力。二、仪器 皮尺、相关背景资料，图纸、尺子三、功能区域1、建筑物南面和北面，靠近建筑物墙面的地方（各3种群落）2、建筑物中庭（二教或三教的中庭）3、华农的行道树设计4、华农人工湖5、华农西苑小高层住宅6、三教前绿地四、方法步骤1、该区域的主要环境特征华农西苑小区位于狮子山麓南面，光照、温度条件充足。学院路和狮子山大道自东向西分别从它的北面和南面经过，有一定的车辆和人流的环境噪音。小区的东面是华农附中的运动场，是一定噪音的来源。西面是微生物农药国家工程研究中心，南面预混合饲料厂，可能会有少量的污染物，空气质量一般。2、该区域园林植物群落的主要功能该区域的园林植物群落的配置的主要功能有以下几点：吸收空气中的CO2，放出O2，调节空气中CO2和O2的平衡，园林植物具有良好的吸尘和杀菌、灭菌作用，保护环境、净化空气。城市园林植物还是天然的“消声器”，它能有效地减弱由于交通工具、人等产生的噪声。 调节生态平衡，改善城市小气候园林植物能有效吸收太阳辐射，降低空气温度的作用，园林植物通过自身的蒸腾作用有效调节空气湿度。 园林植物组成的美好园林景观可以陶冶人们的审美情趣和情操。3、该区域环境对植物的要求和限制。 西苑小区位于狮子山麓南面， 总的来说光照、温度条件充足。但楼南楼北光照条件差异很大，要求楼南选择喜光的植物，楼北选择耐阴的植物。而且武汉气候四季分明，夏季酷热，冬季寒冷，所以选择的植物应该有一定的耐寒和耐旱能力的树种。小区的土壤为中性略偏酸性的砂壤土，含水量中等，土壤比较肥沃。4、给出符合环境和功能的具体植物群落配置方案，说明配置理由。配置方案：（1）行道树复羽叶栾树喜光，喜温暖湿润气候，深根性，适应性强，耐干旱，抗风，抗大气污染，速生。广玉兰半日照，中生，喜疏松型土壤（2）居民楼北侧乔木杜英速生树种，稍耐阴灌木杜鹃半日照，中生，喜疏松型土壤，有一定的耐阴能力，适合配置于林下栀子花喜光，较耐阴八仙花喜阴，喜温暖性