生态学野外调查方法与数据处理

1、生态学野外调查方法与数据处理简介一生态学野外调查方法野外调査是生态学，特别是植物群落生态学研究的棊本方法。由于植物群落生态研究地 域性很强，不同的国家和地区形成了不同的研究传统，从而形成了植物群落学研究的学派一 一法瑞学派、苏联学派、英美学派。现在影响依然很大的当属法瑞学派和英美学派。本部分主耍介绍英美学派和法瑞学派在植物群落学研究中的一些主耍方法，其中所介绍 的方法参考r云南大学近40年來调杳植被的经验，主耍根据金振洲教授的地植物学实习手 册（1992）编写而成。其方法既突出英美地植物学派的方法，也巫视法瑞地植物学派的传统 方法，并强调在实际工作中二者共同结合使用。使用本方法者，需要有一定的

2、植被生态学基 础，宜通过野外和室内训练并亲白操作实践，才能较好的掌握。植被调查的准备工作1背景资料准备（1）调査研究之初必须明确目的、更求、对象、范围、深度、工作时间、参加的人数，所 釆用的方法及预期所获的成果；（2）对调査研究地和对彖的询人研究匚作耍尽可能的收集资料，加以熟悉，哄至是一些片段 的、不完全的资料也好，有旅行家札记、县志、地区需录等等都可以收集。（3）对相关学科的资料也耍收集，如地区的气象资料、地质资料、土壤资料、地貌水文资料、 林业、畜牧业以及社会、民族情况等。2野外调査设备的准备海拔表、地质罗盘、GPS,大比尺地形图、望远镜、照相机、测细、钢卷尺、植物标本夹、枝 剪、手铲、小

3、刀、植物采集记录木、标签、样方记录用的一套表格纸，方格绘图纸、土壤剖 面的简易用品等等。如果有野外考察汽车、野外充气尼龙帐篷及简易餐具则更好。3.调查记录表格的准备（1）野外植被（森林、灌丛、草地等等）调査的样地（样方）记录总表 该总表是根据法 瑞学派的方法而设计的，也町用丁英美学派。目的在丁对所调件的群落生境和群落特点有一 个总的记录。总表见表51。（2）法瑞学派的野外样地记录分表 只有一个格式的表，对丁样地屮的乔木层、乔木亚层、 灌木层、草木层、藤木和附生等均通用。既通用丁各类森林样落，也通用于灌丛和草地以及 水生植物样落等。表的格式见表5-2o（3）英美学派森林群落野外样方调査表（分表）

4、I大I为英美学派对森林的不同层次有不同调査项目和不同的样方而积，故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格，见表 53、表 5-4 > 表 5-5 o选样原则1. 一般原则（1）一燉了解，重点深入，并设点对照。（2）大处着眼，小处着手；动态着眼，静态着手；全面着眼，典型着手。（3）三个一致性：外貌结构一致性，种类成分一致性，生境特点一致性。（4）6个特征要接近： 种类成分耍接近； 结构形态咚接近 外貌李相要接近 生态特征耍接近 群落环境耍接近衣5-1植物群落野外样地记录总表群落名称野外编号记录者日期室内编号样地面枳地点海拔高度坡向坡度群落咼总盖度主要层 优势种群落外 貌特点小地形及样地 周

5、围环境分层及各层持 点层高度层盖度层高度层盖度层层盖度层层盖度层高度层盖度突出的生态现 彖地被物悄况此群落还分布 于何处人为影响方式和程度群落动态表52植物群落野外样地记录表（表头设计）群落名称样地面积 野外编号第页层次名称 层高度 层盖度 调査时间记录者编号度««集 绑群一物候期生活力生活型记HSm表53乔木层野外样方调査表（表头设计）群落名称样地面积野外编号笫_页层次名称度层盖度调査时li族*编号植物名称高度株数盖度物侯期生活力附记表54灌木层野外样方调査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査时间记录者加弓) m zf7m xf 径 从株从数E物候期生

6、活力记 miE最高E表55草木层野外样方调査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査时间记录者编号亠咼丿 序mMt (髓cm) 叶(冠径 (cm)株丛数(%)物候期生活力ssEss 外界条件耍接近。2. 法瑞学派选样特点一般采用典型选择原则。即在每一个群丛中个体内选一个典型的、一致性的群落地段作 为样地。一般对一个植被类型耍选择10个左右的样地，多儿个更好。每一个群丛个体、不管 而积大小，通常只选一个样地。如图51所示。法瑞学派的选样，即使是主观的典型选样， 每个群丛个体只选一个样地，实际上这也带有随机的客观性。3. 英美学派选样特点 一般有3种：（1）典型选样：即按主观的耍求

7、选样。（2）定距或系统选样：按一定距离或一定方式选样。（3）随机选样：任意的、不规则的选样。这一学派常常在一片群落地段上系统或随机选样, 如图52所示。（片类型上近似的林地或伞地）6#图5 1.法瑞学派选样特点的样从个休淮#图5-2英美学派选样特点取样方法1 科:面积曲线的编绘样方调査是野外生态学最常用的研究手段。耍进行样方调査，苗先耍确定样方而积。样 方面积一般应不小丁群落的最小而积。所谓最小面积，就是最少有这样大的空间，才能包含1 256910 （调査顺序）3478组成群落的大多数植物种类。最小面积通常是根据种一面积曲线的绘制來确定的。（1）一般说明在拟研究群落中选择植物生长比较均匀的地方

8、，用绳子圈定一块小的面积。 对丁草本群落，最初的面积为10X10 cm对丁森林群落则至少为5X5 mo色记这一而积中 所有植物的种类。然后,按照一定的顺序成倍扩大，每扩大一次，就登记新增加的植物种类。 开始，植物种类数随着面积扩大而迅速增加，逐步而积增加但数冃降低，最后面积扩大时植 物种类很少增加。（2）样方面积扩大的方式 关丁而积的扩大，法国的生态学工作者提出巢式样方法。即在 研究草本植被类型的植物种类特征时，所用样方而积最初为1/64平方米，之后依次为1/2, 1, 2, 4, 8,16,32,64,128,256,512平方米,依次记录相应面积中物种的数量。把含样地总种数 84滋J面积作

9、为群落最小面积。针对不同的群落类型，巢式样方起始而积和而积扩犬的级数有所不同，但可参考如表5-6 的形式进行设计。表56巢式样方记录表顺序面枳nf种类1 1/64 2 1/32 3 1/16 4 1/835 1/46 1/2 7 18 2 9 410 8 11 16 312 3213 6414 128 15 256 将以上获得的结果，在坐标纸以而积为横坐标、种类数目为纵坐标作图，可以获彳丽舷 的最小面积。（3）群落类型与绘小面积一般环境条件越优越，群落的结构越复杂，组成群落的植物种 类就越多，相应地虽小面积就越人。如在我国西双版纳热带雨林群落，垠小面积至少为2500 平方米，其中包禽的主要高等

10、植物多达130种，而在东北小兴安岭红松林群落中，最小而积 约400平方米，包含的主耍高等植物有40余种，在戈壁草原，最小面积只耍1平方米左右， 包含的主要高等植物可能在10种以内。2.样方法样方，即方形样地，是而积取样中最常用的形式，也是植被调查中使用最普遍的一种取 样技术。但其它形式的样地也同样有效，有时效率更高，如样圆。样方的大小、形状和数目，主耍取决于所研究群落的性质、采用的学术思路（如英美学 派还是法瑞学派）。一鮫地，样落越复杂，样方面积越大，形状也多以方形为多，収样的数目 一般也不少于3个。取样数目越多，取样误差越小。野外做样方调煮时，如果样方面积较人，多用样绳田起样方：如果样方而积

11、较小，可用 多个1米的硬木条折叠尺，经固定摆放围起即可。因工作性质不同，样方的种类很多：16 （1）记名样方 主要是用來计算一定面积中植物的筋度、个体数或茎麋数。比较一定面积 中各种植物的多少，就是精确地测定多度。（2）而积样方 主要是测定群落所占生境而积的人小，或者各种植物所占整个群落而积的 大小。这主要用在比较稀疏的群落里。-般是按照比例把样方中植物分类标记到坐标纸上， 然后再用求积仪计算。有时根据需要，分别测定棉个样方中全部植物所占的面积（而积样方）, 以及植物基部所占的面枳（基面样方）。这吐在认识群落的盖度、显著度中是不可缺少的。（3）重量样方主耍是测定一定面积样方内群落的生物星。将样

12、方中地上或地下部分进行 收获称重，研究其中各类植物的地下或地上生物暈。对丁草本植物群落，该方法是适用的： 对于森林群落，多釆用体积测定法。（4）永久样方 为了进行追踪研究，可以将样方外由明显的标记进行固定，从而便丁以后 再在该样方中进行调查。一般多采用较大的铁片或铁柱在样方的左上方和右下方打进土小深 层位置，以防位置移动。3. 样带法为了研究环境变化较人的地方，以长方形作为样地面积，而且每个样地面积尚定，宽度 固定，儿个样地按照一定的走向连接起來，就形成了样带。样带的宽度在不同群落中是不同的，在草原地区1020厘米左右，灌木林5米左右， 森林1030米。有时，在一个环境异质性比较突出、群落也比

13、较复杂多变的群落调査时，为了提高研究 效率，可以沿一个方向、中间间隔一定的距离布设若干平行的样带，再在与此相垂血的方向， 同样布设若干平行样带。在样带纵横交义的地方设立样方，并进行深入地调査分析。4. 样线法用一条绳索系丁所要调査的群落中，调査在绳索一边或两边的植物种类和个体数。样线 法获得的数据任计算样落数量特征时，有其特有的计算方法。它往往根据被样线所截的植物 个体数目、而积等进行估算。5. 无样地取样法无样地法是不设立样方，而是建立中心轴线，标定距离，进行定点随机抽样。无样地法 有很多具体的方法，比较常用的是中点象限法。在一片森林地上设若干定距垂H线（借助地质罗盘用测绳拉好）。在此垂氏线

14、上定距（比 如15米或30米）设点。各点再设短平行线形成四分之象限，见图5-3o011¥0、/_一、9p/a；*o/ 、 丄、,1基线120、O平行底线图5-3无样地取样法中的中点象限法在各象限范用测一株距中心点最近的，胸径大m.5厘米的乔木，要记下此树的植物学 名，量其胸径或圆周，用皮尺测量此树到中心点的距离。同时在此彖限内再测株距屮心点 最近的幼树（胸径2.5-11.5厘米），同样最胸径或圆周，最此幼树到中心的距离。有时不测 幼树，每个中心点都要作4个象限，在中心点（或其附近）选作一个1*或4rrf的小样方，记 录小样方内灌木、草木及幼苗的种名、数最及高度。在我国亚热带常绿阔叶林

15、及其次生林屮采用这个方法，据说20个中心点的数据可以与2 个500nf样方的椿确度相当。同样该方法也可用丁草地群落，只是相关的距离耍根据实际情况 进行调整。群落特征的描述和度1. 多优度一群聚度的估测及其准则多优皮和群聚度相结介的打分法和记分法是法瑞学派的传统的野外匸作方法。它是一种主观观测的方法，要有一定的野外经验，这一方法与重视植物种类成相结合构成了这一学派 的特色。有两个等级，即多优度等级和群聚度等级，准则如下：多优度等级（即盖度一多度级，共6级，以盖度为主结介多度）:5：样地内某种植物的盖度在75%以上者（即3/4以上者）4：样地内某种植物的盖度在5075%以上者（即1/23/4）；3

16、：样地内某种植物的盖度任2550%者（即1 /41/2者）；2：样地内某种植物的盖度在525%者（即1/201/4者）；1：样地内某种植物的盖度在5%以下，或数最尚多者：+：样地内某种植物的盖度很少，数量也少，或单株群聚度等级（5级，聚生状况与盖度相结件）5：集成大片，背最化：4：小群或大块：3：小片或小块:2：小丛或小簇：1:个别散生或单生。因为群聚度等级也有盖度的概念，故在中、高级的等级中，多优度与群聚度常常是一致 的,故常出现5.5, 4.4, 3.3等记号情况,当然也有4.5, 3.4等情况，中级以下因个体数量和 盖度常有差异,故常出现2.1, 2.2, 2.3, 1.1, 1.2,

17、+, +.1, +.2的记号情况。2. 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，故在一次性调査Z屮记录群 落中个种植物的物候期仍有意义。在草本群落调査中，则更显得重耍。物候期的划分和记录方法齐种各样，有分五个物候期的，如营养期、花蕾期、开花期、 结实期、休眠期。我们经过多年实践，发现以分为以下6个物候期记录为好：1营养期：或者不记；2.花蕾期或抽秋期：V;3.开花期或他子期：O （可再分：初花3:盛花O：末花C）4. 结杲期或结实期：+ (可再分：初果丄：盛果十：木杲丁)5. 落果期、落叶期或枯黄期：一(常绿落果=)6. 休眠期或枯死期：A (一年生枯死者可记X)如果某

18、植物同时处丁花蕾期、开花期、结实期，则选取一定而积，估计其一物候期达50% 以上者记之，其它物候期记在括符中，例如开花期达50%以上者，则记O (V, +)03. 生活力的记录生活力乂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，主耍反映生态上的适应和竞争能力，不包括因物候原因而生活 力变化考。生活力一般分为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(中等或正常的生活力，即具有营养和繁殖能力，生长势一般) 弱(或衰)：O (营养生长不良，繁殖很差或不能繁殖，生长势很不好)4. Raunklaer生活型类别及识别

19、准则(1) 高位芽植物(Ph)： 高位芽植物(Meg.Ph)：离30米以上常绿人高位芽植物(E.Meg.Ph)：落叶大高位芽植物(D.Meg.Ph) 高位芽植物(Mes.Ph):高7.5 (或8)30米常绿中尚位芽植物(E.Mes.Ph),落叶中烏位芽植物(D.Mes.Ph) 小高位芽植物(Mic.Ph)：27.5 (或)8米常绿小高位芽植物(E.Mic.Ph),落叶小高位芽植物(D.Mic.Ph) 矮高位芽植物(N.P11)： 0.252米常绿矮高位芽植物(E.N.Ph),落叶矮高位芽植物(D.N.P11)(2) 地上芽植物(Ch)：过冬芽位于地上025厘米处，例如离山的矮小址状植物，干旱地

20、区 的矮小灌木及半灌木(3) 地而芽植物(H)：过冬芽处丁地面，地上部分一 11枯死到土壤表而，地下部分都活着， 芽常由枯叶所保护。例如大部分多年生草本，多数蕨类杭物，冬枯的草质藤本地表附近植物 等等O(4) 地下芽植物(G)：过冬芽处丁地下或水中。如多年生的根茎、块茎、块根、鲜茎等地下 芽植物，部分根茎的蕨类植物，决大部分的水生植物；个别草质藤本植物等。(5) 一年生植物(T)：种子过冬植物。例如一年生植物，包括个别的二年生植物。还有一些附加的编写代号：阔叶的(B)、针叶的(N)、藤本的(L)、木质藤本(W L)、草质藤 本(H.L)、附生的(E.P)、寄生的(P)等等。法瑞学派在Raunk

21、laer基础上修改后的生活型系统比较复杂，更为详细的内容在此略公。 5 树高和干高的测量树高指一棵树从平地到树梢的H然高度(弯曲的树干不能沿曲线测量)。通常点做样方的 时候，先用简易的测高仪(例如魏氏测高仪)实测群落中的一株标准树木，其它各树则佔测。 估测时均与此标准相比较。目测树高的两种简易的方法，可任选一种。其一为积累法，即树下站一人，举手为2米, 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处为1.5米,则.5米X 16-24米,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

22、致与树冠的下缘接近， 干高的估测与树高相同。6. 胸径和茎径的测最胸径指树木的胸高直径（dbh）大约指距地面1.3米处的树干H径。严格的测量耍用特别的 轮尺（即大卡尺），在树干上交义测两个数，取其平均值，因为树干有圆有扁，对丁扁形的树 干尤其耍测两个数。在地植物学调査中，一般采用钢卷尺测最即可，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朋发的大树，一个皋干有3个葩干，则必须测量三个胸径，在记录 时乂用扌舌弧划在一个植株上。胸径2.5厘米以下的小乔木，一般在乔木层调査中都不必测量，应在灌木层中调査。基径是指树干基部的

23、直径,是计算显著度时必须要用的数据,测量时,也要用轮尺测两 个数值后取其平均值。一般用钢尺也可以。一殺树干H径的测量位置是距地面30厘米处。同 样必须实测，不耍任意估计。7. 冠幅、冠径和丛径的测量冠幅指树冠的幅度，专用于乔木调査时树木的测応，严格测冰时要用皮尺，选通过树干 在树下量树冠投影的长度，然后再通过树干与长度垂苴量投影的树冠的宽度。例如长度为4 米，宽度为2米，则记录下此株树的冠幅为4X2米。如图54.然而在地植物学调査中多用目测估计，估测时必须在树冠下來回走动，用手怦或脚步帮 忙测量。特别是那些树冠垂直的树，更耍小心估测。冠径和从径均用丁灌木层和草本层的调査，因为调査的样方面积不人

24、，所以进行起來不 会太困难。测量冠径和丛径的目的在丁对此群落中的各种灌木和草本植物的固化而积。冠径 指植剋的虫径，用于不成丛的单株散生的植物种类，测最时以植物种为单位，选测一个平均 大小（即中等大小）的植冠氏径，如同测胸径一样，记一个数字即可，然后再选一株植冠最 人和植株测量何处记下数字。丛径指植物成丛生长的植冠K径，任矮小灌木和草本植物屮各 种丛生的情况较常见，故可以丛为单位测暈共同种各丛的一般丛径和最大丛径。图一4 .冠幅、冠径测量图示&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而积内原有生活着的植物覆盖地而的百分率。这包括乔木层、 灌木层、草本层、苔群层的各层植物

25、。所以相耳层之亜冷的现象是泮遍的，总盖度不管帀瓷 部分，只耍投影覆盖地两者都同等有效。如果全部覆盖地面，其总盖度为100%,如果林内有 一个小林窗，地农正好都为裸地，太阳光w射时，光斑约占盖度的io%,其它地而或为树木 覆盖,或为草木覆盖，故此样地的总盖度为90%,总盖度的佔测对丁吐比较稀疏的杭被來 说，是具有较人意义的。草地植被的总盖度可以采用缩放尺实绘丁方格纸上，再按方格向积 确实的盖度百分数。层盖度指各分层的盖度，乔木层有乔木层的盖度，草木层有草木层的盖度。实测时可用 方格纸在林地内钩绘，比之估测雯准确的筋。然而，有经验的地植物学匸作者都善丁冃测估 计各种盖度。种盖度指各层屮每个植物种所

26、有个体的盖度，一般也可目测佔计。盖度很小的种，可略 而不计，或记小于1%。个体盖度即指上述的冠幅、冠径，是以个体为单位，可以宜接测量。由丁植物的重輕现彖，故个体盖度Z和不小于种盖度，种盖度之和不小于层盖度，各层 盖度之和不小丁总盖度。9.法瑞学派的群落综合表法瑞学派的群落综合表包括最初形成的“样地记录综合表”，群落中间形成的表以及最后 的“群从表”。群丛表是最后的成果表，有二种，一种以结构形式排列，一种以特征种形式排 列，不管那种形式，表头的生境特点和群落特点的若干项目都是一样的。现以云南乌蒙山的急尖长苞冷杉、冷箭竹群丛的群丛表为例说明。见表57.己确定为群从时，也可以按层次结构排列，即把急尖

27、冷苞杉排乔木层第1号，冷箭竹排 在灌木第1号等等，这样便丁从结构上了解这一群从的特征，同样可以把低存在度的，低盖 度系数的种类排除在表外。表57急尖长苞冷杉、冷箭竹群丛的群丛表植物名称样地号12345存在 度h度系数生活熨海拔(111)32103200322032153200坡向NNNNN坡度(”)3020252520群落高(m)1415141612总盖度()95959010095样地面积(II?)400400400400400一群从地方性特征种急尖氏范冷杉Abiesgeorgei var Snutluj4.44.44.44.44.4V6250E Mes.pn湖北黄莲 Vibumunl hup

28、ehense1.1+VD Mic pn二群丛伴生种10生活型谱及其图解按Rauiikiaer的生活型类别，对任何植被类熨(如群从)中的植物种类。这样，就可以对 某一植被类型的全部植物种类的生活型进行卩1类成生活型谱，记以各犬类的种数和种数白分 率，目的以反映这一植被类型的生态特征。例如西山的滇青冈林中17个400平方米样地106 科主要植物的生活型构成的生活型谱如表5-8所示。表58滇青冈群丛的生活型谱各类生活型种数高位芽植物(ph)地上芽(ch)地面 芽(H)地卜. 芽(G)一年生(T)总计中(Ues.ph)小© IlC.pll)矮(N.ph)432140106常绿落叶常绿落叶常绿

29、落叶1310114992315856种类(%)52.83.830.213.20100将I：述生活熨谱作柱状图解，更能形象地反映该群落的生活世的组成状况和谱带的比例, 从而说明该群落的生态特征，即以高位芽植物为上，地面芽植物为次，属J：亚热带森林区域 的气候特点，有一个较严冷的冬天。图解如图55.I口系列q谢 5-5. *1 W V m M11. 存在度等级及其图解(1) 定义存在度为某种植物在某一个群落类型的各个群从个体样地中的出现率。如果在各群丛个体的样地而积相同，也可称之为恒有度。公式如下：存在度=某种植物在同一群落类型各群丛个体样地的出现数/样地数X100(2) 存在度等级(分5级或10

30、级) 5级制：I :存在度120%者：II :存在度2140%后；III：存在度4160%者：IV：存 在度6180%者；V:存在度81100%者 10级制：I：存在度110%者；II:存在® 11-20%#； III：存在度2130%者；IV:存 在度3140%者；V :存在度4150%者;VI:存在度5160%者；VII：存在度6170%者; VIII：存在度7180%者：IX:存在度8190%者；X：存在度91100%者(3) 存在度的表示 将群丛表中各种植物的存在度卩I入5个等级后，就可绘出群丛的存在度 图解。例如：西山滇青冈群丛的存在度等级中，I级有28种，II级有42种，

31、III级21种，IV 10种，V19种，其柱状图解如图56。图56 存在度等级12. 盖度系数及其在生活谱中的应用盖度系数是由多优度衣小推算出來的数量指标，乂具有相对意义，先确定各个多优度等 级的盖度平均数，可进行换算。方法见表59.表59.多优度一一盖度平均数换算表多优度等级盖度（）盖度平均数（）575-10087.5450-7552.5325-5037.5252515.010-52.5+0.1盖度系数二某种植物在各样地的盖度平均数之和/样地数X100在群丛表上要计算现每种植物的盖度系数，以示各种植物在群丛中的重要性。 盖度系数可与群落的生活熨谱结合以说明某一生活型植物的优势度。例如：昆明西

32、山的滇青冈林群落分析，可作表如下（表5-10）：表510滇青冈林各类生活型的盖度系数总和及其百分率搞位芽杭物（Ph）地上芽 （Ch）地面芽（H）地卜芽（G）-年生(T)中(Mes.Ph)小(Mic.Pli)矮(N.Ph)常绿落叶常绿落叶常绿落叶7036 197.51320234559.234.72&41173.3241.701053466.80%0.90%12.60%0.20%5.30%0.30%7133.61343.4593.967.70%12.80%5.60%0.30%11.30%230%000%100%9070.99070.986 10%86.10%13. 多度和聚生多度（1）多

33、度 英美学派的多度是多度百分数，乂称和对多度，是植被研究中经常用的一个指 标。多度要以株数为基础，即为某种植物在单位面积内的白分数。计算公式如下：多度=样方内某种植物的株数/样方内各种植物的总株数X1OO必须在同一个层次内或者相同的生长型内进行多度的计算，否则没有太大意义。（2）聚生度聚生多度乂称徳氏多度，是Diudett先应用而得名，这一多度概念源丁欧洲， 以后为苏联学派采用。我国IH苏联引入，现己不多用。这一多度与法瑞学派的多度等级制棊 本上和似，是一种用代号表示的相对等级。聚生多度共有6个多度级和2个聚生度级，均以植物种为单位，乔、灌、草分层佔测。多度级：cop3很多；cop2多；cop

34、1训多；sp不多而分散；sol少或个 别；un单株聚生度级：soc个体相互靠拢成大片或背景化；gi丛生成小团块或小块聚生。 多度利聚生度可以连用，如：copho很多J1聚成大片：sp. 不多但小块聚生14. 频度和相对频度法瑞学派和英美学派刈频度这一指标的概念和应用稍有不同。法瑞学派把频度和存在度 的概念严格的分开，它的频率限J：群丛个体范閘内某种植物在各样地中的出现率。而英美学 派的频度概念是广义的，它包括了法瑞学派的频度和在度，是指某种出现样方数的白分率, 不管样方设在群丛个体之内或之间。这电指的是英美学派的频度，其公式如下：频度=某种植物出现的样方数/样方总数X100相对频度是指一个群落

35、中在己算好的各个种的频度的基础上，再求算一下各个种的频度 相对值，其公式如下：相对频皮=某种植物的频度/全部植物的频皮之和X10015. 林木显著度的计算显著度是用來表示优势度的一个指标，仅为英美学派用丁混交林的乔木层林木上，故可 称林木显著度。由丁林木显若度耍求的是相对值，也可称相对显著度或相对优势度。计算公 式如下：林木显著度=某树种的树干基部断面之和/全部树种干皋部断面积之和X100树干基部断而积的数据要求來|'|野外所测的各株的基茎或基干的圆周期，所以必须査阅 本手册附录上的换算表，才能査得每树的基干圆而积（即断而积）。16. 重要值指数（DFD和IVI）的求算（1）定义 車要

36、值用于表示混交林内上层乔木种类的各H巫要程度，是20世纪50年代以 后风行起來的一种植被研究方法的指标。DFD和IVI都表示重耍值，但二者在求算技术上稍 有不同。（2）DFD指数，或叫“密度、频度、优势度指数”，求算公式是：DFD指数=相对密度+频度+相对显著度在这公式中，由丁接采用“频度”，而不是“相对频度”，故其理论上最大值可以等丁300 o（3）FVI,即重耍值指数（Important A alue Index）,其求算公式如下:八丁=相对密度+相对频度+相对显著度在这公式中，由丁采用相对频度，其和不超过100,故理论上的最大重耍值为100。 两个式中的相对密度均可用相对多度代替，因为相

37、对多度是由一定样方而积中的株数求得， 其重耍性是相对的。当然，相对显著度也就是相对优势度。17. 林木图解的求算和绘制林木图解是用图表示混交林中各大树树种的重耍性，因此，除了等级度以外，均以V级首先,L林木划分成以下5个等级：1级苗木乔木幼苗，高33丿里米以下；II级苗木乔木高33厘米以上，干粗2. 5厘米以下；III级立木乔木胸径2. 5- 7. 5厘米者；IV级立木乔木胸径7. 522. 5厘米考；V级大树乔木胸径在22. 5厘米以上者。逐种计算林木图解中多度、频度、等级度、显著度4个指标，然后按比例绘成图解。 其中：8=多度，用相对多度或多度表示，指的是某树种V级大树与所有大树Z比率；C

38、B=频度，指的是某树种V级大树之出现样方数与样方总数之比率）；0C=等级度，指的是某树种实有等级数与5个等级之比率）：00=显著度，指的是某树种V级大树基部断面积与样方内原有V级大树的皋部断面积之 比率）。然后，对照标准图解，按多、频、等、显的实际情况填图。标准图解（见图5-7）o标准 图解中多、频、等、显4个指标均为100%所得结果，图解中那一树种的在图解中所围的而 积人，说明4个指标的白分数都人，则该树种在群落中的重耍性也越人。1&木材蓄积量的求算木材蓄积量（即木材积）是指单位而积内的现有产量，可以按树种分别计算蓄积最，然 后求苴单位面积的总蒂积量，也可以H接按各树种个体的平均高度

39、和胸径断面积之和计算一 定面积内林地的总蓄积量。植被生态学中垠好按树种选其IV、V级树木进行蓄积量的计算，公式如下：OA-OA/OB标准林木图解丄图57林木图解单位而积内某树种的材积二某树种IV、V级树木的平均高度X某树种IV、V级树木的胸径 断面积之和X形数各个树种的材积Z和即为单位面积内的总蓄积臺（也称林地蓄积量）。然后按比例换算成 1公顷而积内的蓄积暈，单位为立方米/公顷（nri/ha）。如果不分树种计算，就简单多了。但仍耍先计算单位面积内的林木平均高度和林木的胸 高断面积总和，仍以上述公式求得，即：单位面积林地材积二林地内林木平均高度X林木胸高而积的总和X形数形数可查阅有关资料，-般在

40、0.5左右，随树种、树龄和胸径就可查出一株树的材积， 逐株相加求其总和，即可直接求得林地的蒂积最。参考文献1. 金振州。地杭物学实习手册。昆明：云南大学生态学及地植物学研究室。1992:125.2. 曲仲湘，吴玉树，土焕校，姜汉侨等。植物生态学（第二版）。北京:高等教育出版社。1984： 180-205.3. 内蒙古大学生物系。植物生态学实验。北京:岛等教育出版社。1986： 69-105.4. 林鹏。植物群落学。上海：上海科学技术出版社。1986:68-112.5 2001.（云南大学金振洲，段昌群）二、生态学实验数据处理的基本方法处理数据和获取数据一样，都是科学研究中的核心环节之一。实验数

41、据的处理方法有很 多的专业书籍介绍，这里仅提供涉及生态学本科学生实验常用的一些数据处理方法。具体的 运算可以通过计算机专业软件或相关软件来完成。生态实验获得的数据垠基本处理过程如下：数据的分布生态学中研究经过获得的数据是很多的，未加整理的数据很难进行分析。通过对观察得 到的数据通过一定的规则进行榕理分析，就可以看鱼资料的集中程度和分布状况。1.分布表表5-11是不同生态条件下某植物生长高度的分布状况。通过归类表示后，可以比较清 楚地反映两种不同生态条件下植物高度的差异性。表5-11不同生态条件下某种植物高度的次数分布表高度范閑生态条件1 株数生态条件2 株数20-256425-3011830-

42、35261935-40182140-458545-50432. 次数分布图次数分布图可以更形彖地反映次数的分布状况。常使用的图形有：柱形图（如图5-8）, 折线图（如图5-9）,条形图（如图5-10）等。这些图形可以在OFFICE办公套件中的EXCEL 软件中绘出。19| 口卜WIT“图58植物岛度分布的柱形图图5-9植株高度分布的折线图岛腹图510植株薛度分布的条形图21平均数平均数是数据分析中绘常使用的结果表示方法。它是数据的代表值，表示实验数据的中 心位置，往往作为资料的代表与另一组同类资料进行比较。平均数的种类比较多，如算术平均数、中数、众数和儿何平均数。由丁篦术平均数是最 常用的平均

43、数，这里只介绍算术平均数的计算方法。一组数据资料中各个数据的总和除以数据的个数所得的商数，成为算术平均数。一般记为X.算术平均数的计算方法有二。1直接计算将所有的观测值X】，X2, 乂3,.,/苴接相加再除以观测值的个数I】，写公式为：nn（式51）加权法当观测值中相同值的个数较多时，可将观测值的个数，即频数/,乘以该观测值，以替 代相同观测值逐个相加。计算公式为：/；X| +厶x? +厶兀+乞/”/i + 人 + 人+£tf.x.ElnEZZ=1（式52）方差、标准差、变异系数算术平均数只能反映同质观察数据组的平均观测值大小，而不能反映数据组集中的程度。 方差、标准差则可以反映平均

44、值的离散程度。1 总体方差、总体标准差总体观测值中的每个观测值（x）与该组观察值的总体平均数（Q之差，称为离均差， 离均差的平方和的平均数就是总体方差（。2）。可用如下公式表示：工（X-“），O =N总体方差的方根，即为总体标准差（。）:（式53）（式54）2样本方差、样本标准差在实际工作中，我们学握的是样木资料（n个），而不是总体资料（N个），这样卩就是未知 数，从而不得不用平均数I來估计。由于取样误差，】并不常就是卩。在统计学上，为了最大 可能地减少这种偏差，样本标准差（s）的计算常用如下公式：工（5n-1（式 5-5）样本方差常用SS表示，其计算公式为:（式56）3. 变异系数变异系数乂

45、成为离散系数，用CV表示，它是指标准差与平均数M之比的百分数，公式 为：（式 5-7）CV = 2x100%X数据的表示生态学研究往往是用样木的信息來推断总体的特征，由于抽样误差，样木的平均数并不 恰好等J：总体平均数，这样由抽样导致的样本平均数与总体平均数Z差称为均数的抽样谋差。 同时，也由丁取样的多少不同，所得样本的均数之间也不一定相等。样本均数是否能够反映 总体均数，取决丁研究工作对正确性的耍求。这个正确性的水平就是检验水平(a)。（式 5-8）检验水平a = 0.05表示的意思是，用一样木均数(M)估计未知总体均数，理论上有95% (l-a)的正确水平。这时均数的可信区间为：24#这里

46、，I为样本均数，n为样本数暈，v为H由度(v = n-1),为在检验水平为a、H由皮为v时査t值表时得到的t值，s为样本标准差。在科学研究屮,常常是用X±t<xy4n的力式农示数擱的。有时，为了力便起见，在注明#的条件下，也常用(x±5)形式表示。数据的检验1.样本均数与总体均数比较的t检验这种检验主要是推断样木均值匚所代表的未知总体均数卩与己知的总体未知均数M是否相等。这时首先计算统计量t值:（式 5-9）x_“0 _ x_“os- s/4nv=n-1查阅t表，得到a值，如果a>0.05,一般认为是没有差异；如果0.01>a>0.05,认为有显苦

47、差异；如果a <0.01,认为达到极显著差异。2.成对数据资料的比较这类数据组间的比较，首先是计算各对数据之间的差值d及其均数7,这样两组成对数据Z间的比较就转化成了其差数的均数7与0之间的比较。首先计算统计量t值:（式 5-10）其中Sd由（式55）得到:（式 5-11）工沪-（工d）Sn-1v=n-1同样根据査阅t表，得到a值，如果a>0.05,一般认为是没有差异；如果0.01>a>0.05,认 为有显著差异：如果a0.01,认为达到极显著差异。3. 两样本均数的比较原理同上，主耍是计算出t值，确定好h由度v,然后査阅t表，查阅可信盛区间。通 过比较实际的置信度区间和要求的置信度区间的差异，判定样本均数的有无差异性。（式 5-12）若样本1的观测数有m个，样本2的观测数有应个，它们的均数分别为示.电，则:EX12 + ZX22 -（EX1）2 /，?1 +（E（X2）2/n2 , 1 1、（+ 一丿 小 “2“ =”1 + n2 一 2如果ni=n2时，上式可以简化为：