植被土壤调查.doc

1植被调查1.1 调查目的通过对标准地灌木和草本的详细调查，得到林分内灌木和草本的种类、数量、盖度和分布状况。1.2 调查仪器围尺、游标卡尺、钢卷尺、皮卷尺（30米）、记录夹、铅笔、橡皮1.3 调查内容与方法1.3.3 灌木调查在标准地的四角及中心选取5个小样方进行量测，小样方55m大小，并用皮尺标出界线。调查内容有： 灌木的种类、高度、地径、生长状况和分布状况等，并将量测的数据记入附表1.1。（对于植物名称不确定的种类，应采集标本，栓上标签，写明样地号及标本编号）用钢卷尺对高度进行量测。用游标卡尺对地径进行量测。生长状况：良、中、差。分布状况为：均匀、随机（散生）、群团（丛生）。1.3.4 草本调查在标准地的四角及中心选取5个小样方进行量测，小样方11m大小，用测绳标出界线。调查内容有：草本的种类、高度、生长状况和分布状况等，并将量测的数据记入附表1.1。（对于植物名称不确定的种类，应采集标本，栓上标签，写明样地号及标本编号）。用钢卷尺对地径进行量测。生长状况为：良、中、差。分布状况为：均匀、随机（散生）、群团（丛生）。1.3.5 灌草生物量调查在每一标准地内均匀设置灌木和草本植物样方各5个,灌木样方2 m2 m,草本样方1 m1 m,两种样方重叠。用收割法称量地上部鲜重,再挖样方地下20 cm范围内的根,冲净晾干表面水分用1%天平称重,再将样品烘干求得含水率,并计算干重。将所测数据填入附表1.3。1.4 植被调查内业处理1.4.3 灌木、草本调查1.4.3.1 样方中第i种植物的密度：（株/公顷）1.4.3.2 1.4.3.3 1.4.3.4 1.4.3.5 1.4.3.6 其中为样方中第i种植物的株数；k为标准地内的小样方数目。1.4.4 多样性指数1.4.4.1 Shannon-wiener指数 （Magurran,1988）1.4.4.2 Pielou均匀度指数 （Magurran,1988）1.4.4.3 Simpson多样性指数 （Magurran,1988）其中为种i的重要值；S为样地内所有物种种数，记录于附表2.5。附表1.1标准地灌木、草本调查表样 地 号：林分类型：灌木样方面积：草本样方面积：样地坐标：调 查 时 间：记 录 员：样方号植物名称高度/cm地径/cm盖度（%）生长状况分布状况备注：1、生长状况：良、中、差； 2、分布状况：均匀、随机（散生）、群团（丛生）附表1.2 标准地多样性指标汇总表 指数样地号均匀度指数（pielou指数）Shannon-Weiner指数Simpson指数乔木层灌木层草本层完整林分附表1.3 标准样地灌木、草本生物量调查表样地号样方号灌木种类灌木鲜重草本种类草本鲜重根系鲜重灌草干重根系干重2土壤调查本次土壤调查，各分析项目土壤分析样品的采集与制备、土壤含水量测定和土壤水分物理性质测定结合起来，挖土壤剖面进行综合取样分析。2.1 土壤剖面的挖制2.1.1 土壤剖面地点选择土壤剖面分自然剖面和人工剖面两种，本次土壤调查采用人工剖面，人工剖面是由调查者根据实验设计亲自挖掘的土壤剖面。按土壤剖面的用途划分，土壤剖面分为主要剖面或称典型剖面、检查剖面和定界剖面，本次调查挖掘主要剖面(典型剖面)，用于确定土壤的类型和研究土壤性状特征。土壤剖面点的选择，要根据实验总体设计和调查林分的特征，结合标准地的选择，进行选择。本次调查设置固定标准地对研究林分进行各项调查，为不破坏固定标准地的植被，土壤剖面点选择在标准地外，与标准地情况基本一致的地点选择土壤调查区域，挖制土壤剖面进行调查，具体剖面点分布在标准地的旁边。2.1.2 土壤剖面的数目本次调查，固定标准地的面积为0.4m2,土壤调查设计挖土壤典型剖面3个，具体位置分上、中、下坡位，选择代表性地点，挖典型剖面。24.3 森林土壤样品的采集与制备2.3.1森林土壤样品的采集2.3.1.1目的与内容 分析森林土壤的目的是为了提供关于对森林土壤管理建议时的科学依据。森林土壤样品的采集是森林土壤研究工作和森林土壤分析工作中的一个重要环节，是关系到森林土壤分析结果和由此得出土壤管理的结论是否正确的一个先决条件。因此森林土壤样品的采集必须考虑到自然因素及人为因素影响土壤的不均一性，要求选择有代表性的地点和代表性的土壤，并且要根据采样目的及分析项目不同而采用不同的采样方法和制备方法。2.3.1.2 仪器与用具小土铲，铁锨，镐，塑封袋、铅笔，橡皮，文件夹，记载表、记号笔、环刀、环刀托、橡胶锤、滤纸。2.3.1.3 采集方法2.3.1.3.1 森林土壤剖面分析样品的采集根据土壤剖面的颜色、结构、质地、坚实度、湿度、植物根系分布等自上而下地划分土层，按0-20cm、20-40cm、40-60cm(根据土壤最大土层厚度划分)进行剖面特征的观察记载，作为土壤基本性质的资料及分析结果审查时的参考，最后自下而上逐层采集布袋装的土壤分析样品，一般采样时各层次的中部采集，而不是在整个层都采，这样可克服层次间的过渡现象，从而增加样品的典型性或代表性，随后将所采样品放入塑封袋内，一般采集1.0-2.0kg左右，在土壤袋外均应做好标记，写明样地号、剖面号数、采样深度、土壤名称、采样人和采样日期。如果土壤样品还很潮湿，则需敞开袋口，直到土壤样品风干，再进行包装托运到实验室。从每层中部采取（见下图）。分析样品不应少于1.0-2.0kg，含大量石块和侵入体时，应采样3.0kg以上。取样先从下部层次开始，分层装入塑粉袋内。 图3.3 土壤剖面采样部位示意图2.3.1.3.2 森林土壤季节性变化定位研究样品的采集在研究土壤水分、养分、温度在森林土壤剖面中的分布和变动时，不必按土壤发生层次进行采样，而是只要求从地表起按0-20cm、20-40cm、40-60cm(根据土壤最大土层厚度划分)采集样品。森林土壤含水量样品的采集可按0-20cm、20-40cm、40-60cm(根据土壤最大土层厚度划分)采集样品，一般采到60cm 左右为止，可用土铲（含石砾多或干燥、坚硬的土壤）取样，重复3次，然后将样品集中起来，混合均匀放入塑封袋内。森林土壤物理性质和水分物理性质样品的采集，可直接用环刀（10063.7mm用于含石砾较多的土壤，7052mm用于含石砾少的土壤）在各土层中部采取原状土。森林土壤水稳性团聚体结构样品的采集要保留原状土壤，采集时将其放入铝盒（10050mm）中，使其不受挤压、变形。森林土壤养分及可溶性物质样品的采集可按每20cm采集一个样品，一般采到40cm（主要根系分布层）左右，对主要根系分布较深的土壤可适当增加采样深度，采取土壤养分及可溶性物质样品可用土钻或土铲，重复3 次，然后将样品集中起来，混合均匀放入铝盒（8040mm）内，带回实验室用湿土进行测定。2.3.1.3.3 森林土壤物理性质原状样品的采集森林土壤水分物理性质及部分土壤物理性质的测定，须采取原状样品。如测定土壤容重、孔隙度和持水量等物理性质和水分物理性质，其样品可直接用环刀在各土层中部取样。对于研究土壤结构性的样品，采样时须注意土壤湿度，不宜过干或过湿，最好在不粘铲的情况下采取。此外，在采样过程中，须保持土块不受挤压，不使样品变形，并须剥去土块外面直接与土铲接触而变形的部分，保留原状土样，然后将样品置于铝盒（10050mm）中保存，带回室内进行处理。2.3.2 森林土壤样品的制备2.3.2.1 处理目的和内容样品处理的目的是：挑出残茬、石块，砖块等，以除去非土壤的组成部分。适当磨细，充分混匀，使分析时所称取的少量样品具有较高的代表性，以减少称样误差。全量分析项目，样品需要磨细，以使分析样品的反应能够完全和一致。使样品可以长期保存，不致因微生物活动而霉坏。土壤样品的处理包括风干、去杂、研磨、过筛、混和分样、贮存。2.3.2.2 实验仪器土壤筛、木板、胶塞，圆木棍，广口瓶。2.3.2.3 风干从试验林地采回的土壤样品，应及时进行风干，以免发霉而引起性质的改变。其方法是将土壤样品弄成碎块平铺在干净的纸上，摊成薄层放于室内阴凉通风处风干，经常加以翻动，加速其干燥，切忌阳光直接曝晒，风干后的土样再进行研磨过筛、混和分样处理。风干场所要防止酸、碱等气体及灰尘的污染。2.3.2.4 研磨过筛在森林土壤生态系统定位研究中，对于土壤含水量、土壤水分物理性质、水化学分析、土壤速效性养分及可溶性钙、镁、硫、亚铁、高铁、pH以及土壤微生物数量等的测定，需要用新鲜样品（湿土）进行测定，不须研磨过筛，如果条件不允许，则只能将土样风干带回实验室内测定。但土壤含水量、土壤微生物数量等测定项目必须用湿土立即进行测定。用新鲜样品（湿土）测定的最大优点是反映了土壤在自然状态时的有关理化性状，具有真实性。但新鲜土样较难压碎和混匀，称样误差较大，因而要用较大的称样量或较多次的平行测定，才能得到较为可靠的平均值。在进行土壤物理分析时，样品处理的方法是取风干土样100200g，挑去大的有机物及石块，用研钵研磨，通过2mm孔径筛的土样作为物理分析用。做土壤颗粒分析时，须通过3mm(67目）筛及2mm（10 目）筛，称出32mm粒级的砾量，计算其32mm粒级的砾含量百分数。最后将通过2mm（10 目）筛的土样分别混匀、称量后盛于广口瓶内。倘若土壤中有铁锰结核、石灰结核、铁子或半风化体，应细心挑出称其质量，保存，以备专门分析之用。在进行土壤化学分析时，样品制备的方法是取风干样品一份，仔细挑去石块，根茎及各种新生体和侵入体。研磨，使全部通过2mm(10目）筛，这种土样可供速效性养分、交换性能、pH等项目的测定。分析有机质、全氮、全磷、全钾等项目时，可多点分取2030g已通过2mm(10目）筛的土样进一步研磨，使其全部通过0.25mm(60目）筛为止。如用碱熔法测定全磷、全钾等项目时，须将通过0.25mm(60)筛的土样取一部分继续研磨，并全部通过0.149mm(100目）筛为止。如用酸溶法分析全钾、全钠等项目时，必须通过0.074mm（200目）筛备用（如果分析微量元素，避免用铜丝网筛，须改用尼龙丝网筛）。2.3.2.5 混和分样研磨过筛后将样品混匀。如果采来的土壤样品数量太多，则要进行混合、分样。样品的混合可以用来回转动的方法进行，并用土壤分样器或四分法将混合的土壤进行分样，一般有1kg 左右的土壤样品即够化学、物理分析之用。四分法的方法是：将采集的土样弄碎混合并铺成四方形，平均划分成四份，再把对角的两份（1，4）并为一份，如果所得的样品仍然很多，可再用四分法处理，直到所需数量为止。2.3.2.6 贮存过筛后的土样经充分混匀，然后装入玻璃塞广口瓶或塑料袋中，内外各具标签一张，写明编号、采样地点、土壤名称、深度、筛孔、采样日期和采样者等项目。所有样品都须按编号用专册登记。制备好的土样要妥为贮存，避免日光、高温、潮湿和有害气体的污染。一般土样保存半年至一年，直至全部分析工作结束，分析数据核实无误后，才能弃去。2.4 森林土壤水分物理性质的测定2.4.1 调查内容和要求测定森林土壤水分物理性质的项目有：容重、最大持水量（饱和持水量）、毛管持水量、最小持水量（田间持水量）、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙度、土壤通气度、最佳含水率下限（抑制植物生长发育的水分含量）、排水能力（出水系数、土内径流量）、最大吸湿水、稳定凋萎含水量、有效水分含量、有效水分含量范围、合理灌溉定额等。研究森林土壤一系列的水分物理性质，必须采取土壤结构不破坏的原状土壤。在石砾含量不是很多的情况下，可采用环刀法来测定。取原状土后，用水浸泡一定时间，使其达到水饱和，然后放置不同时间将土壤孔隙中多余的水排出，计算土壤不同持水性能下的持水量。2.4.2 调查仪器 环刀（容积500cm3或100cm3、200cm3）；粗天平（感量2g，最大称量2000g）；烘箱；铝盒；干燥器；盆或盘（高150mm）；滤纸（110mm）等。2.4.3 测定方法用环刀法测定土壤物理性质各项指标2.4.4测定步骤2.4.4.1 用粗天平称空环刀质量（带下孔盖，垫有滤纸）。2.4.4.2 选定代表性的测定地点，挖掘土壤剖面，根据土壤发生层次按0-20cm、20-40cm、40-60cm，用环刀采取土样（必须保持环刀内土壤的结构不受到破坏），用锋利的土壤刀削平环刀表面，盖好，带回待测定。2.4.4.4.3 用粗天平称环刀(去上盖)加湿土质量（计算土壤水分含量时用）。2.4.4.4 将装有湿土的环刀，揭去上盖，仅留垫有滤纸的带网眼的底盖，放入平底盆（或盘）中，注入并保持盆中水层的高度至环刀上沿为止，使其吸水达12h（质地粘重的土壤放置时间可稍长），此时环刀土壤中所有非毛管孔隙及毛管孔隙都充满了水分，水平取出，立即称量（A），即可算出最大持水量（%，mm）。2.4.4.5 将上述称量（A）后的环刀，放置在铺有干砂的平底盖中2h，此时环刀中土壤的非毛管水分已全部流出，但环刀中土壤的毛细管仍充满水分，立即称量（B），即可计算出毛管持水量（%，mm）。2.4.4.6 再将上述称量（B）后的环刀继续放置在铺有干砂的平底盘中，保持一定时间（砂土一昼夜、壤土二至三昼夜、粘土四至五昼夜），此时环刀中土壤的水分为毛管悬着水，立即称量（C），即可称出最小持水量（田间持水量%，mm）。2.4.4.7 将上述称量（C）后环刀放入烘干箱内烘干，至少12h，取出后称环刀干土重量和环刀重，即可计算出土壤水分含量（湿度）（质量%，容积%）、容重（g/cm3）和其它物理性质指标。2.4.4.8 土壤水分物理性质外业取样记录表见附表4.4,室内测定表见附表4.5。2.4.5 计算方法容重(环刀干土重环刀重)/环刀容积(g/cm3)最大持水量(浸水12h环刀干土重)/( 环刀干土重环刀重)*100最小持水量(置沙48h重环刀干土重)/( 环刀干土重环刀重)*100 毛管持水量(置沙2h重环刀干土重)/( 环刀干土重环刀重)*100非毛管孔隙(最大持水量毛管持水量)*容重毛管孔隙毛管持水量*容重总孔隙非毛管孔隙+毛管孔隙附表2.1 土壤剖面位置记录表附表 调查日期： 调查人： 剖面编号： 地点： 经度： 纬度： 林分类型：裸岩比： 坡向：坡位：剖面位置图大区地形： 小区地形： 坡向及坡度： 海拔高度： 母岩种类： 母质类型： 地面侵蚀情况： 地下水位深度及地表水情况： 土地利用情况：植物种类乔灌木木草地本被植植物物灌木盖度：灌木高度：灌木株数：主要灌木