森林生态学实习报告(共16页)

1、森林生态学实习报告森林生态学实习报告实习课程：实习课程： 森林生态学森林生态学 姓姓 名：名： 刘金国刘金国 学学 号：号： 100603031100603031 专业班级：专业班级： 1010 级林学级林学 指导老师：指导老师： 苏小青老师苏小青老师 福福 建建 农农 林林 大大 学学目录目录目录目录.1一、一、 实习目的实习目的.2二、二、 实习地点和时间实习地点和时间.2三、实习内容三、实习内容.2实习一实习一 生态因子综合测定生态因子综合测定.2实习二实习二 环境因子对植物形态的影响环境因子对植物形态的影响.7实习三实习三 群落物种多样性群落物种多样性.11四、实习体会四、实习体会.1

2、5一、一、实习目的实习目的森林生态学是林学一级学科重要的课程之一，实习部分是学生掌握该课程的重要环节。实习目的在于使学生有一次接触森林，感受大自然的机会，通过实践环节促进学生对森林生态学理论知识的联想和理解，学生通过参加教学实习能够更好地掌握课堂所学的理论知识，并能更好地与实践相结合，使学生加深对森林的认识，增强环境意识，不断提高学生的动手能力，增强学生对森林生态系统进行探索的兴趣和思维的自觉性，强化森林生态学的基础课教学，增加学生对森林群落的感性认识，培养实际工作能力，训练并掌握野外调查和研究的方法，并为后续的专业课学习和高年级的生产实习打下必要的理论基础和掌握基本的实践技能奠定基础。二、二

3、、实习地点和时间实习地点和时间福建农林大学校园，实习时间：2012.06.042012.06.08。小组成员：张婷婷，宝腾，张艺，梁晨，立坤，李司耘，刘金国，杨葳。三、实习内容三、实习内容实习一实习一 生态因子综合测定生态因子综合测定1、基本原理：生物所生存的环境变化多端，既有空间上的异质性，又有时间上的变化，同时因为不同生物的存在也同时影响其周围的生态因子。本实验通过对不同环境下垫面的主要生态因子的进行日动态观测与测定，使学生在实验课的基础上，进一步学会利用几种生态因子的测定工具，对几种主要生态因子进行日变化的观测和测定，并通过对不同生态环境及同一生态环境中时间变化的比较，了解生态因子的时空

4、变化规律，进一步加深认识生物与环境的相互作用和相互关系。2、方法步骤：1、选取校园湿地公园、广场、及马尾松-相思林测定光照强度。2、按照图 1 的样方配置在有林地内选择测定点 5 个，在每个测定点分别 10cm、50 cm、150 cm高度的光照强度（高度应一致） ，并记录每次测定的数值(要求 15 分钟内测定完毕)，填入表 1。1方方方方方15432图 1-1.有林地内的样方配置3、在不同时间段（每一时间段尽可能做到同时测定才具有可比性） ，选择一空旷无林地（最好地面无植被覆盖）作为对照，随机测定 5 个点，用照度计测定裸地的光照强度，并记录好每次测定的数值。表表 1-1 不同样点光强变化时

5、间动态不同样点光强变化时间动态高度地点时间10cm50cm150cm点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5十时平均299411262465673142772904343915532228656236点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5有林地（2000）十六时平均1911061022005323512155228342401335528936点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5十时平均475394330147288569489293155339448519272176256点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点

6、4点5湿地公园十六时平均4556556670496870667467917593132点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5十时平均145150503333621533625546241216637782480414点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5中华园广场十六时平均5561248053546922921058110619105110点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5十时平均296318310430403419383314530476546451489616524点1点2点3点4点5点1点2点3点4点5点1点2点3点4

7、点5田径场十六时平均12510399103102130113104112115140130127133133光强数据分析：光强数据分析：有林地的光照强度最弱，然后是中华园广场。湿地公园和田径场因为乔木和灌木较少或没有，所以其光照强度较高。根据测得的数据进行分析：首先，有实验器材、实验地点的选择和测量时所造成的数据误差。其次，造成这种结果的原因有，空旷地如田径场、湿地公园因无植物遮挡，仪器接收到的光照强度比有林地的光照强度大。而有林地的光照强度变化，一般来说，在植物群落内，太阳的光照强度在群落内自上而下逐渐减弱，由于上层的林冠吸收大量太阳光能，使得下层部位和下层植物对太阳光能的利用受到限制，吸收

8、的光照强度也减弱，所以群落内的光照强度变化是由上到下逐渐减弱的。对于光照强度的测定结果而言，从时间上看，不管是在湿地空园、广场，还是在有林地内，在上午 9 点半测的光照强度总体上都小于在 11 点半测的光照强度，相比而言，广场的光照强度最大，湿地公园的居中，有林地的最小。从空间层面上看，不管是在湿地空园、广场，还是在有林地内，光照强度基本上在 50cm 处最低，越往上越来越大。（二）温湿度的测定（二）温湿度的测定与上述测定的地点相同，实施下述内容的测定：1、大气温度的测定（1）群落内外温度差异观测 选定一处正常生长的植物群落，在群落内分为乔、灌、草三个层次高度进行观测（注意各层应统一高度） ，

9、各 3 个重复。群落外选取 1.5m 高处进行测量。表表 1-2 不同样点群落内不同层次温度变化不同样点群落内不同层次温度变化群落层次地点时间乔木层灌木层草本层十时平均30.730.430.3有林地十六时平均32.532.632.7十时平均35.5湿地公园十六时平均33.4十时平均31.232.033.2中华园广场十六时平均32.732.733.3十时平均33.6田径场十六时平均33.3温度变化分析：温度变化分析：有林地温度会比无林地温度的测量结果来的低。主要原因分析如下：有林地的植物数量比无林地的来的多。因为植物林冠和树叶的影响，有林地的温度较低。乔木灌木喝草本植物的温度不同。原因可能是高度

10、不同。太阳辐射首先被高层乔木吸收，光能到达地面的过程中逐渐被吸收，逐渐减少，就是说上层吸收了大量的太阳能，而下层的植物吸收的能量就相当减少，而光能通过植被的光合作用化为热量散发出去，散发量不同也就照成了温度的不同。对于群落内外温度测定结果而言，从时间上看，不管是在林内还是在林外，早上 9 点半测的温度都小于在 11 点半测的温度，而在林外的温度相对林内较大，从空间上看，从草本层到乔木层的温度逐渐降低。2、大气湿度测定在群落内均匀选取 5 个点，在 1.5m 测定其湿度，同时在空旷无林地的 1.5m 高处，随机选取 5 个点，测定空气湿度，并记录每次测定的数值。表表 1-3 不同样点的大气湿度变

11、化不同样点的大气湿度变化地点时间高度 150cm点 1点 2点 3点 4点 5十时平均7572.872.773.575点 1点 2点 3点 4点 5有林地十六时平均73.274.175.473.675.2点 1点 2点 3点 4点 5十时平均67.955.266.867.164.3点 1点 2点 3点 4点 5湿地公园十六时平均69.862.167.663.964.0点 1点 2点 3点 4点 5十时平均72.472.272.171.972.2点 1点 2点 3点 4点 5中华园广场十六时平均62.862.762.862.262.4点 1点 2点 3点 4点 5十时平均64.061.966.4

12、68.966.5点 1点 2点 3点 4点 5田径场十六时平均61.361.762.862.162.3湿度差异分析：湿度差异分析：由以上数据可以看出有林地的湿度比田径场和湿地公园的湿度来的大，原因可能是有林地周围的空气比较湿润，大致是因为树木的（树叶蒸发）提高了周围的空气湿度，而且植物具有降温保湿的作用，但不同的植物的保湿能力是不同的。对于大气湿度的测定结果而言，从时间上看，不管是在广场，还是在有林地内，早上 9 点半测的湿地总体上小于下午 4 点左右时测的湿度，相比而言，有林地的大气湿度基本上比无林空旷地（田径场、湿地公园这类地方）的大气湿度大。（三）风速的测定（三）风速的测定（1）在上述同

13、样的林地中，在测定光强相同的样点上，在 1.5m 的高处，分别在上述各时间段（7：00、9：00、11：00、13：00、15：00、17：00）用风速测定仪分别测定每点的风速。（2）同时在湿地空园、广场内，随机选取 5 个点，测定每个点的风速，并作好记录。表表 1-4 不同样点的大气风速变化不同样点的大气风速变化地点时间高度 150cm点 1点 2点 3点 4点 5十时平均0.860.500.230.460.22点 1点 2点 3点 4点 5有林地十六时平均0.000.0060.050.080.16点 1点 2点 3点 4点 5十时平均0.440.450.860.501.69点 1点 2点

14、3点 4点 5湿地公园十六时平均0.340.560.920.700.53点 1点 2点 3点 4点 5十时平均0.180.220.870.470.47点 1点 2点 3点 4点 5中华园广场十六时平均0.210.190.130.350.08点 1点 2点 3点 4点 5十时平均0.140.250.920.740.58点 1点 2点 3点 4点 5田径场十六时平均0.910.310.080.240.06湿度差异分析：湿度差异分析：风速的测定中，空旷地湿地公园中华园广场有林地。无林地的风速比有林地的风速大。一般来说，植物可以对风造成阻力，使得风速减小。因此，无林地的风速和有林地相比较而言，会来得更

15、大一些。但是由于地点选择和季节的因素，使得差别看起来不那么大。其中主要是由于在有植物生长的情况下、植物会阻挡风的流动，导致风速的降低，而随着时间的变化，越正午风速越小，是由于太阳辐射使温度升高，是风速流动减弱。但是，因为存在着各种各样的误差。因此，有些测得的数据有较大的误差。实习二实习二 环境因子对植物形态的影响环境因子对植物形态的影响一、一、实习目的实习目的：1、掌握生长在不同环境下的植物形态结构的特点，理解植物形态结构是如何适应于其生境特征。掌握从植物外部形态及生长，生境特点上鉴别植物耐荫性的方法。2、理解植物器官的结构特点对植物生长发育及其环境适应的意义。初步判定植物对光照强度的适应类型

16、。二、二、实习原理：实习原理：在植物的生长发育过程中，光和水是极其重要的生态因子。根据植物与其生境中水分的的关系，把植物分为水生植物、陆生植物（包括了中生植物和旱生植物） 。水生植物依据其生活型又可分为沉水植物、浮水植物和挺水植物。生长在不同环境中的植物，在演化过程中会形成一些适应环境的结构特征，其中以叶的结构变化最为显著。叶子是植物的重要器官，它有两大生理功能，光合作用和蒸腾作用。蒸腾作用是根系吸收水分的动力之一，植物根系吸收的矿物质主要是随蒸腾液流上升并转运到植物体的其他部位。另外，蒸腾作用也能降低叶片的表面温度，从而使叶子在强烈的日光照射下，不至于因温度过分升高而受损伤。但蒸腾作用会消耗

17、很到植物体内的水分，因而植物根系吸收的水分和叶片蒸腾作用消耗的水分之间需达到一个等量的状态，即水分平衡状态。植物在长期的进化过程中，逐渐形成了防止水分散失的结构，如叶表面的角质层，密生绒毛，气孔下陷或形成气孔窝，叶片内储水组子发达等，都是为了适应保持水分，减少水分蒸腾的特征。植物生活于不同的生态环境中其叶片的这些适应性结构不同，形态变化也较大。阳光，是植物光合作用的能量来源，但是由于植物长期适应不同的环境条件，不同的植物需要光的强度是不同的。根据植物对光照强弱不同的要求，可把它们分为阳性植物（喜光植物，或“习光植物”） ，和阴性植物（喜阴植物，或“习阴植物”）两大类。阳地植物与阴生植物是生长在

18、不同光照强度环境中的植物，由于叶是直接接受光照的器官，因此，受光照强度的影响，也就容易反映在它们的形态和结构上。又因为具有相同基因型的植物若长期生活在不同的生态环境中，会出现结构和生理的趋异性；而不同基因型的植物生活在同一环境中，又会出现趋同性，所以，即使是同一植物，因叶所处位置的光照不同，也会有阴生与阳生的差异。一般来说树冠上部和向阳一面的叶，具阳生叶特征；而树冠下部和阴面的叶则具阴生叶的特点。由此也可以看出叶是最具变化的器官。表表 1不同植物耐荫性类型的主要差异不同植物耐荫性类型的主要差异特征阳性植物阴性植物1、外观冠形伞形圆锥形枝叶分布稀疏，透光度大浓密，透光度小叶型一般只有阳生叶有阴阳

19、叶或只有阴生叶枝下高大，自然整枝强小，自然整枝弱相对高较小较大2、生长发育生长较快较慢开花结实较早较晚寿命较短较长3、生境特征干旱贫瘠土壤湿润肥沃土壤4、群落群落内天然更新少或无多自然稀疏出现早，强度大出现晚，强度小或无5、生理光补偿点高低光饱和点高低叶绿素 a/叶绿素 b较大（喜直射，利用红光）较小（喜散射，利用蓝紫光）可溶性蛋白含量较高较低其它参考树冠的叶幕区稀疏透光，叶片色淡而质薄，如果是常绿树，其叶片寿命较短的为阳性树。叶幕区浓密，叶色浓而且质地厚的，如果是常绿树，则叶可在树上存活多年的为耐荫树；常绿性针叶树的叶呈针状的多为阳性树，叶呈扁平或呈鳞片状而表、背区别明显的为耐荫树；阔叶树中

20、的常绿树多为耐荫树，而落叶树种多为阳性树或中性树。表表 2阳生叶与阴生叶形态、解剖及生理特性比较阳生叶与阴生叶形态、解剖及生理特性比较特征阳生叶阴生叶叶片形态厚而小薄而大叶片颜色较浅较深角质层发达不发达栅栏组织较厚或紧密较薄或稀疏气孔较密较小较希较大叶脉较密较稀叶绿素含量较少较多蒸腾作用较强较弱光补偿点、饱和点高低三、三、实习材料：实习材料：校园内生长在不同生境条件下植物种类校园内生长在不同生境条件下植物种类四、四、方法与步骤：方法与步骤：1、在校园内选择 20 种完全展叶的成年植物（包括乔木和灌木） ，分别按下列指标分级进行观测，结果填入”结果 1-1”中。生活型：乔木（针叶、阔叶、常绿、落

21、叶） 、灌木（常绿、落叶）冠形：伞形、近伞形、近圆锥形、圆锥形。枝叶分布：稀疏、较稀疏、较浓密、浓密。透光度：枝叶透光面积占树冠面积的百分比。叶型：“阳生叶”只着生阳生叶；“阳、阴”有阳生叶和阴生叶分化；“阴生叶”只着生阴生叶。枝下高（m）：最下一轮活枝到地面的高度。冠高比：树冠长度与树高之比。相对高：植物株高（树高 m）与基径（胸径 cm）之比。 生长速度：快，较快，较慢，慢。开花结实：早，较早，较晚，晚寿命：短，较短，较长，长。生境：干旱贫瘠，较干旱贫瘠，较湿润肥沃，湿润肥沃。2、综合考虑各观测指标，对 20 种植物的耐荫性按由强到弱的顺序（1，2，3，）排序；3、根据各植物的耐荫性顺序，

22、并结合年龄、气候、土壤条件对耐荫性的影响，确定不同植物的耐荫性类型（阳性植物、中性植物、阴性植物）结果结果 1-1植物耐荫性鉴别调查记录表植物耐荫性鉴别调查记录表种名生活型冠形枝叶分布透光度%叶型枝下高/m冠高比相对高生长速度开花结实寿命生境条件（包括所处位置）排序类型杨桃乔木近伞形较密40阳生叶11：22：9较慢较早较长较干旱贫瘠13阳性植物树牵牛灌木近圆锥较稀疏70阳生叶0.12:30.7：1较慢较晚较短较干旱贫瘠15阳性植物红绒球灌木近圆锥较稀疏60阳生叶0.31:11:2较快较晚较短较湿润肥沃10阳性植物洋紫荆乔木近伞形较浓密50阳生叶22:14：8较慢较早较短较干旱贫瘠14阳性植物樟

23、树乔木近伞形较浓密40阳生叶21:34:6较慢较短长较湿润肥沃12阳性植物垂叶榕乔木近圆锥浓密40阳生叶0.52：32：2较慢较早较长较湿润肥沃11阳性植物扶桑灌木近伞形较浓密60阳生叶0.21:40.7:2较快较早较短较湿润肥沃9阳性植物榕树乔木近伞形较浓密60阳生叶52:14:12较慢较早较长较湿润肥沃19阳性植物白玉兰乔木近圆锥较稀疏70阳生叶51:310:11较慢较早较长较湿润肥沃16阳性植物芒果树乔木近伞形较浓密30阳生叶52:15:30较慢较早较长较湿润肥沃18阳性植物黄婵灌木近圆锥较浓密40阳生叶0.11:11.5:1较快早较短较湿润肥沃6中性植物木樨灌木近伞形较稀疏60阳生叶0

24、.31:14:8较慢较早较长较湿润肥沃7阳性植物鸡蛋花灌木近伞形较稀疏70阳生叶12:12；3较慢较晚较短较湿润肥沃17阳性植物龙船花灌木近伞形较浓密30阳生叶0.22:11:2较快较晚较短较湿润肥沃2中性植物杜鹃花灌木近伞形较浓密60阳生叶0.31：11:2较快较早较短较湿润肥沃3中性植物红背桂灌木近伞形较浓密30阳生叶0.21:10.5:2较快较晚较短较湿润肥沃1阴性植物雪松乔木伞形较浓密50阳生叶0.51:22:4较慢较晚较长较干旱贫瘠20阳性植物无花果灌木近伞形较稀疏60阳生叶0.21：11:2较快较早较短较干旱贫瘠8阳性植物红叶李乔木近圆锥较浓密40阳生叶0.51:34:3较慢较早较

25、短较湿润肥沃4中性植物裂叶榆乔木近伞形较浓密40阳生叶21:23:4较慢较晚较短较干旱贫瘠5中性植物实习三实习三 群落物种多样性群落物种多样性1、基本原理：、基本原理：1）丰富度指数：群落中物种的总数与样本含量有关，因此常用的丰富度指数都必须具有可比性。Gleason 指数：DG=S/lnA; Margalef 指数：DG=S-1/lnN2)辛普森指（Simpson 多样性指数）从一个无限总体中随机抽出 2 个，它们属于同一个种的概率：设种的总数是 S, 第 1 个种有n1 个个体，第 2 个种有 n2 个个体， 所有 s 中的总数是 N,所以，N= n1 + n2 +.ns. 假设这个概率为

26、 ，则： = SiiiNNNN1) 1() 1(1式中 是总体优势度的度量， 值大总体中有的种占优势， 值小则说明总体中的每个种个体数比较均匀。由于优势度多样性互补，可以认为，如 值小则群落有较大的多样性；如 值较大则群落种类成分单一。群落的多样性与优势度是互补的。即：Ds = 1-= 1 - i=1s ni（ni-1）/N（N-1） ，Ds 为群落的多样性指数。3) 香农威纳指数（Shannon-Weiner 多样性指数）通常测量异质性最常用的是信息理论，在信息论中信息被定义为： I = ln（Po/Pi） ，式中：Po代表后验概率； Pi 代表先验概率。后验概率是事件发生以后的不肯定程度，

27、一般 Po 为 1，故上式为：I= ln（1/Pi）=- ln Pi。如果在某一段时间内，我们获得 S 条信息，那么我们获得的平均信息量由数学期望的定义为：H = i=1sPiIi，Pi 是种 i 的先验概率，Ii 是第 i 条信息，将 I = ln Pi 代入上式有：H = i=1s Pi ln Pi，这就是生态学著名的 Shannon 公式，它的基本思想是把群落内与每个生物个体作为总的信息单元。4)均匀性指数(Evenness)无论 Simpson 多样性指数还是 Shannon 多样性指数都包括两个成分，一是丰富度：指群落中包含的物种数（S） ；另一是均匀度：指每个种个体数间的差异。前面

28、这两个多样性指数是丰富度和均匀度的综合指标，与二者的增加与减少正相关。各种之间，个体分配越均匀，H 值越大。如果每个体都属于不同的种，多样性指数就最大；如果所有个体均属同一物种，多样性就最小。实践上群落丰富度的计测就是用群落种数 S 表示，均匀度用实测多样性与最大多样性之比表示。如 Shannon 多样性指数为: H=-i=1 s (ni/N)ln(ni/N)，假定它的多样性 H 是确定的，S 个种的总体中，当所有种都以相同比例 1/S 存在时，将有最大的多样性, 因此，Hmax=-i=1 s (1/S)ln(1/S)=lnS， 于是群落的均匀度为：E=H/Hmax=H/lnS，其中 E 为均

29、匀性指数.。2、多样性指数计算和分析、多样性指数计算和分析(Calculation of Biodiversities)分别计算乔木层、灌木层、草本层的多样性指数，并利用三个组的资料进行比较分析。在调查资料中分别植物种统计株数、重要值，计算每个种出现的株数概率和重要值概率记入种的株数多样性统计计算表和种的重要值多样性统计计算表。下面试对上述这些公式的总结。1） Gleason 指数：DG=S/lnA；Margalef 指数：DG=S-1/lnN2）辛普森多样性指数（Simpsons diversity index）多样性指数Dpsiis 121最大多样性指数DSSismax() 111121均

30、匀度EDDDSssmax1 13）香农-威纳指数（Shannon-Weiner index）信息量isiippH21log最大信息量HSSSSmax(log)log 1122最小信息量HSSSSminlog 20均匀度EHHHSmaxlog2种名总株数pipi2log2pipilog2pi马尾松890.6400.409600-0.64386 -0.41207相思200.144 0.020736 -2.79586 -0.40260水团花60.0430.001849-4.53952 -0.19520野柿60.043 0.001849 -4.53952 -0.19520盐肤木20.014 0.000

31、196-6.15843-0.08622山矾20.014 0.000196 -6.15843 -0.08622泡桐30.0220.000484 -5.50635-0.12114广西鹅掌材50.036 0.001296 -4.79586 -0.17265枇杷叶紫株40.029 0.000841 -5.10780 -0.14812山油麻20.014 0.000196-6.15843 -0.08622合计13910.43724-1.905641） Gleason 指数：DG=S/lnA=10/ln2000=1.45Margalef 指数：DG=S-1/lnN=10-1/ln2000=9.872）辛普森

32、多样性指数（Simpsons diversity index）多样性指数Dpsiis 121 =1-0.4372=0.5628 3）香农-威纳指数（Shannon-Weiner index）信息量isiippH21log =1.9056种名总株数pipi2log2pipilog2pi豺皮樟90.0188280.000354511-11.46188199-0.215809493车桑子80.0167360.000280107-11.80173434-0.197518566刚板龟40.0083687.00268E-05-13.80173362-0.115495679红花继木20.0041841.75

33、067E-05-15.80173362-0.06611604继木40.0083687.00268E-05-13.80173362-0.115495679金缨子190.0397490.001579979-9.305878901-0.369898952两面针40.0083687.00268E-05-13.80173362-0.115495679山矾80.0167360.000280107-11.80173434-0.197518566山莓290.0606690.003680783-8.085771586-0.490559364十萼茄10.0020924.37667E-06-17.80173362-

34、0.037242121石斑木230.0481170.002315261-8.754609447-0.421246898水团花40.0083687.00268E-05-13.80173362-0.115495679桃金娘1910.3995820.159665447-2.64687596-1.057642905小腊10.0020924.37667E-06-17.80173362-0.037242121盐肤木10.0020924.37667E-06-17.80173362-0.037242121羊角藤60.0125520.00015756-12.63181106-0.158558298野牡丹590.

35、1234310.015235202-6.036447517-0.745084526玉叶金花340.071130.005059435-7.626807933-0.542492615栀子120.0251050.000630241-10.63180861-0.266907329相思60.0125520.00015756-12.63180861-0.158558267杜鹃20.0041841.75067E-05-15.80173362-0.06611604土茯苓30.0062763.93901E-05-14.63180861-0.091831435五节芒100.0209210.000437667-11.15787743-0.233428398竹子170.0355650.001264859-9.626807933-0.342376014野牡丹30.0062763.93901E-05-14.63180861-0.091831435千里光10.0020924.37667E-06-17.80173362-0.037242121毛枝润楠40.0083687.00268E-05-13.