实习讲义 生态学野外实习讲义 一、植被调查的准备工作 1野外调查设备的准备 海拔表、地质罗盘、GPS大比尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物 标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、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。 2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 (2)英美学派森林群落野外样方调查表(分表)可分乔木层、灌木层、草本层 等不同的表格, 二、选样原则 1.一般原则 (1)一般了解,重点深入,并设点对照。 (2)外貌结构一致性,种类成分—致性,生境特点一致性。 (3)6个特征要接近: ①种类成分要接近;②结构形态要接近;③外貌季相要接近; ④生态特征要接近;⑤群落环境要接近;⑥外界条件要接近。 三、取样方法 1种一面积曲线的编绘
实习讲义 生态学野外实习讲义 一、植被调查的准备工作 1 野外调查设备的准备 海拔表、地质罗盘、GPS,大比尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物 标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、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。 2 调查记录表格的准备 （1）野外植被（森林、灌丛、草地等等）调查的样地（样方）记录总表 （2）英美学派森林群落野外样方调查表（分表）可分乔木层、灌木层、草本层 等不同的表格， 二、选样原则 1.一般原则 （1）一般了解，重点深入，并设点对照。 （2）外貌结构一致性，种类成分一致性，生境特点一致性。 （3）6个特征要接近： ①种类成分要接近；②结构形态要接近；③外貌季相要接近； ④生态特征要接近；⑤群落环境要接近；⑥外界条件要接近。 三、取样方法 1.种—面积曲线的编绘
样方调查是野外生态学最常用的研究手段。要进行样方调查,首先要确定样方面 积。样方面积一般应不小于群落的最小面积。所谓最小面积,就是最少有这样大的空 间,才能包含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 来确定的。 (1)一般说明在拟硏究群落中选择植物生长比较均匀的地方,用绳子圈定一块 小的面积。对于草本群落,最初的面积为10×10cm,对于森林群落则至少为5×5 m。登记这一面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,逐步面 积增加但数目降低,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于面积的扩大,法国的生态学工作者提出巢式样方 法。即在硏究草本植被类型的植物种类特征时,所用样方面积最初为1/64平方米,之 后依次为1/2,1,2,4,8,163264128256512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%的面积作为群落最小面积。针对不同的群落类型,巢式样 方起始面积和面积扩大的级数有所不同。将以上获得的结果,在坐标纸以面积为横坐 标、种类数目为纵坐标作图,可以获得群落的最小面积。 (3)群落类型与最小面积-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,相应地最小面积就越大。 2.样方法 样方,即方形样地,是面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,主要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)。一般地,群落越复杂,样方面积越大,形状也多以方形为 多,取样的数目一般也不少于3个。取样数目越多,取样误差越小。 野外做样方调査时,如果样方面积较大,多用样绳围起样方;如果样方面积较 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
样方调查是野外生态学最常用的研究手段。要进行样方调查，首先要确定样方面 积。样方面积一般应不小于群落的最小面积。所谓最小面积，就是最少有这样大的空 间，才能包含组成群落的大多数植物种类。最小面积通常是根据种—面积曲线的绘制 来确定的。 （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，用绳子圈定一块 小的面积。对于草本群落，最初的面积为10×10 cm，对于森林群落则至少为5×5 m。登记这一面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，逐步面 积增加但数目降低，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于面积的扩大，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，所用样方面积最初为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%的面积作为群落最小面积。针对不同的群落类型，巢式样 方起始面积和面积扩大的级数有所不同。将以上获得的结果，在坐标纸以面积为横坐 标、种类数目为纵坐标作图，可以获得群落的最小面积。 （3）群落类型与最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，相应地最小面积就越大。 2.样方法 样方，即方形样地，是面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，主要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）。一般地，群落越复杂，样方面积越大，形状也多以方形为 多，取样的数目一般也不少于3个。取样数目越多，取样误差越小。 野外做样方调查时，如果样方面积较大，多用样绳围起样方；如果样方面积较 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：
记名样方主要是用来计算一定面积中植物的多度、个体数或茎蘖数。比较一定面 积中各种植物的多少,就是精确地测定多度。 四、群落特征的描述和度量 有关测定方法及计算公式: 1、多度 要以株数为基础,即为某种植物在单位面积内的百分数。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×100 2、频度 频度=某种植物出现的样方数/样方总数×100 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,再求算一下各个种 的频度相对值,其公式如下: 相对频度=某种植物的频度/全部植物的频度之和×100 3、林木显著度 林木显著度=某树种的树干基部断面之和/全部树种干基部断面积之和×100 4、重要值指数 重要值指数( mportantValue Index),其求算公式如下: Ⅳ|=相对密度+相对频度+相对显著度 在这公式中,由于采用相对频度,其和不超过100,故理论上的最大重要值为 100。 5、群落总盖度
记名样方主要是用来计算一定面积中植物的多度、个体数或茎蘖数。比较一定面 积中各种植物的多少，就是精确地测定多度。 四、群落特征的描述和度量 有关测定方法及计算公式： 1、多度 要以株数为基础，即为某种植物在单位面积内的百分数。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×100 2、频度 频度=某种植物出现的样方数/样方总数×100 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，再求算一下各个种 的频度相对值，其公式如下： 相对频度=某种植物的频度/全部植物的频度之和×100 3、林木显著度 林木显著度=某树种的树干基部断面之和/全部树种干基部断面积之和×100 4、重要值指数 重要值指数（ImportantValue Index），其求算公式如下： IVI=相对密度+相对频度+相对显著度 在这公式中，由于采用相对频度，其和不超过100，故理论上的最大重要值为 100。 5、群落总盖度
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。 6、冠径 冠径指植冠的直径,用于不成丛的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,如同测胸径一样,记一个数字即 可,然后再选一株植冠最大和植株测量直径记下数字。 7、丛径 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 8、胸径 指树木的胸高直径,大约指距地面1.3米处的树干直径。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。 如果碰到一株从根边萌发的大树,一个基干有3个萌干,则必须测量三个胸径 在记录时又用括弧划在一个植株上。胸径2.5厘米以下的小乔木,一般在乔木层调查 中都不必测量,应在灌木层中调查。 9、基径 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,一般用钢尺也可 以。一般树干直径的测量位置是距地面30厘米处。同样必须实测,不要任意估计。 10、冠幅 指树冠的幅度,专用于乔木调查时树木的测量,严格测量时要用皮尺,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直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4×2米。调查中多用目测估计。 11、物候期:一般划分为五个,如:营养期、花蕾期、开花期、结实期、休眠 期
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。 6、冠径 冠径指植冠的直径，用于不成丛的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，如同测胸径一样，记一个数字即 可，然后再选一株植冠最大和植株测量直径记下数字。 7、丛径 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。 8、胸径 指树木的胸高直径，大约指距地面1.3米处的树干直径。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。 如果碰到一株从根边萌发的大树，一个基干有3个萌干，则必须测量三个胸径， 在记录时又用括弧划在一个植株上。胸径2.5厘米以下的小乔木，一般在乔木层调查 中都不必测量，应在灌木层中调查。 9、基径 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，一般用钢尺也可 以。一般树干直径的测量位置是距地面30厘米处。同样必须实测，不要任意估计。 10、冠幅 指树冠的幅度，专用于乔木调查时树木的测量，严格测量时要用皮尺，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直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4×2米。调查中多用目测估计。 11、物候期：一般划分为五个，如：营养期、花蕾期、开花期、结实期、休眠 期
12、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-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) 13、树高:指一棵树从平地到树梢的自然高度(弯曲的树千不能沿曲线测量)。 通常在做样方的时候,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,其它各树则估测。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1.5米×16=24米,即为此树高度。 表1植物群落野外样地记录总表 野外编 群落名称 室内编 记录者 日期 样地面积 地点 海拔高度 坡向 坡度 群落高 总盖度 主要层 优势种 落外 貌特点 小地形及样 周围环 分层及各层 层高度 层盖度 特点 层高度 层盖度 信度 层盖度
12、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）：Ο（营养生长不良，繁殖很差或不能繁殖，生长势很不好） 13、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（例如魏氏测高仪）实测群落中的一株标准 树木，其它各树则估测。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1.5米×16=24米，即为此树高度。 表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 样地面积 地点 海拔高度 坡向 坡度 群落高 总盖度 主要层 优势种 群落外 貌特点 小地形及样 地周围环 境 分层及各层 特点 层 高度 层盖度 层 高度 层盖度 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 此群落还分 布于何处 人为影响方 式和程度 群落动态 表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 号植物名称高度株数卮幅胸径径物侯期性活力附记
层 高度 层盖度 层 高度 层盖度 突出的生态 现象 地被物情 况 此群落还分 布于何处 人为影响方 式和程度 群落动态 表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 株数 冠幅 胸径 基径 物侯期 生活力 附记
表3灌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 编植物名称 高度园径径株盖度物 (m)(m)(m)|(%) 活 附记 般 十十 表4草木层野外样方调查表
表3 灌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） 冠径 （m） 丛径 （m） 株 丛 数 盖度 （%） 物 候 期 生 活 力 附记 一 般 最 高 一 般 最 大 一 般 最 大 表4草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 编楂物名称花序高株丛高冠径丛径株盖度物生 (m)|(cm)(cm)(cm)(%)候話記 最 期 般高殷 附:实习区域生态环境和植被现状 (1)气候 按地理位置,该区属北亚热带气候,但由于海拔较高,全部处于山地中温带气候 和山地北温带气候。雨量充沛,气候湿润,夏季不酷热,冬季寒冷且较长,灾害性天 气较频繁。 ①光照 光照不充足,太阳总辐射量偏少,日照时数和日照百分率较低,历年平均日照时 数16684小时,日照百分率38%;历年平均太阳总辐射量102.8千卡/Cm,一年中8 月份日照数量最多为2061小时日照百分率50%
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 花序高 （m） 株丛高 （cm） 冠径 （cm） 丛径 （cm） 株 丛 数 盖度 （%） 物 候 期 生 活 力 附 记 一 般 最 高 一 般 最 高 一 般 最 高 一 般 最 高 附：实习区域生态环境和植被现状 ⑴气候 按地理位置，该区属北亚热带气候，但由于海拔较高，全部处于山地中温带气候 和山地北温带气候。雨量充沛，气候湿润，夏季不酷热，冬季寒冷且较长，灾害性天 气较频繁。 ①光照 光照不充足，太阳总辐射量偏少，日照时数和日照百分率较低，历年平均日照时 数1668.4小时，日照百分率38%；历年平均太阳总辐射量102.28千卡/C㎡,一年中,8 月份日照数量最多,为206.1小时;日照百分率50%
②气温 该区年平均气温103℃最冷月1月份-14C最热7月份214C年较差228℃C,极端 最高气温362°C极端最低气温-13.1°C若用气温划分四季全年基本上无夏季。 ③降水 该区雨量充沛,但时空分布不均,干旱威胁不大,湿涝经常造成灾害,年平均降 水量1040mm,最多1423mm,最少8428mm;历年一日最大降水量997mm;夏 李降水量最多,占全年的46%,秋季次之,占全年的32%,春季占20%,冬季最少仅 占3 ④风 该区西南部的平河梁是大风的天然屏障,山谷出现大风的时间不多,梁顶风比较 大,大风多出现在冬春夏三季,春季盛行偏北风,夏季盛行偏南风。 ⑤霜 平均初霜日10月30日,终霜3月28日,无霜期215天。 ⑦灾害性天气 自然灾害种类较多,出现频繁的有:旱、涝、连阴雨、暴雨、冰雹和大风等灾害 性天气 (2)地貌 该区处于秦岭地槽褶皱岩中,属泥盆系地层。分布在该区域内的多为千枚岩、板 岩、黑云母石英片岩及石灰岩、泥质条带灰岩、生物灰岩、白云质灰岩等。 其地貌的基本轮廓是中生代的燕山运动开始奠定的。燕山运动以块断活动形式的 大幅度抬升运动造成了该区山势巍峨与峰峦挺拔的景象;而断陷盆地则堆积了第三纪 的红色岩系;同时,受第三纪喜马拉雅块断活动运动的影响,本区产生了许多近东向 西的断层,增加了许多的山间断陷如坪、坝、沟等,并使山体北仰南俯,南坡长而 缓
②气温 该区年平均气温10.3℃,最冷月1月份-1.4℃,最热7月份21.4℃,年较差22.8℃,极端 最高气温36.2℃,极端最低气温-13.1℃,若用气温划分四季,全年基本上无夏季。 ③降水 该区雨量充沛，但时空分布不均，干旱威胁不大，湿涝经常造成灾害，年平均降 水量1040mm，最多1423mm，最少842.8mm；历年一日最大降水量99.7mm；夏 季降水量最多，占全年的46%，秋季次之，占全年的32%，春季占20%，冬季最少仅 占3%。 ④风 该区西南部的平河梁是大风的天然屏障，山谷出现大风的时间不多，梁顶风比较 大，大风多出现在冬春夏三季，春季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。 ⑤霜 平均初霜日10月30日，终霜3月28日，无霜期215天。 ⑦灾害性天气 自然灾害种类较多，出现频繁的有：旱、涝、连阴雨、暴雨、冰雹和大风等灾害 性天气。 ⑵地貌 该区处于秦岭地槽褶皱岩中，属泥盆系地层。分布在该区域内的多为千枚岩、板 岩、黑云母石英片岩及石灰岩、泥质条带灰岩、生物灰岩、白云质灰岩等。 其地貌的基本轮廓是中生代的燕山运动开始奠定的。燕山运动以块断活动形式的 大幅度抬升运动造成了该区山势巍峨与峰峦挺拔的景象；而断陷盆地则堆积了第三纪 的红色岩系；同时，受第三纪喜马拉雅块断活动运动的影响，本区产生了许多近东向 西的断层，增加了许多的山间断陷如坪、坝、沟等，并使山体北仰南俯，南坡长而 缓
①地貌特征 东邻镇安县的鹰嘴石,西北连秦岭主脊。地貌特征表现为:(1)东北和西南为 中山或亚高山区(以海拔2679米的龙潭子为最高),是旬河、子午河、池河的分水 梁;(2)北部和西北部多为页岩和砂岩,部分为大理岩、白云质灰岩、片岩和碳质 硅质岩,断裂十分集中,尤以北西西的断层为主,而东南则为花岗岩;(3)东北侧 是旬河支流月河的河源,西南侧是子午河支流长安河的源地;(4)西北侧的山脊呈 明显的齿状,东南侧由花岗岩组成的山地,山势较缓,东北侧、西南侧均为宽线的U 型谷(分别为底宽60—100m和100-300m),地面大部分为泥砂碎石和碎石的混 合物。 ②主要地貌类型 亚高山区:海拔1800—2900的山地,为亚高山。主要是大小平河梁,主峰龙潭 子。主要特点是:山坡陡峻,山顶突兀尖削,多齿状和刃状山脊,河流切割深度长达 数百米。河谷狭窄深邃,多ν形峡谷和嶂谷,高差悬殊。分水岭上古冰川地貌分布较 广,较清楚。植被多冷杉、云杉、红桦、牛皮桦组成的杨桦林和云冷杉林,华山松介 乎于两者中间。也有大片的亚高山草甸,如九匹马等地,在平缓的冰川槽谷和岩溶洼 地内,常有亚高山草甸和沼泽地分布,如鸡山架地区,人为活动较少。秦岭箭竹大片 分布 中山区:海拔800—1800m。分布于亚高山外围,即林区山腰地带。切割深度 300—1000m物理风化和流水切割作用较亚高山陡坡地形为弱。山脊一般狭长平缓, 起伏较小,局部地区有陡峭孤峰。 (3)水文 地处子午河和旬河的上游,未设水文站,目前缺少水文资料。据《陕西省宁陕县 农业区划报告集》 ①水系分布 区内水系呈树枝形,主要河流为发源于平河梁的旬河、子午河(长安河),池河 三条水系
①地貌特征 东邻镇安县的鹰嘴石，西北连秦岭主脊。地貌特征表现为：（1）东北和西南为 中山或亚高山区（以海拔2679米的龙潭子为最高），是旬河、子午河、池河的分水 梁；（2）北部和西北部多为页岩和砂岩，部分为大理岩、白云质灰岩、片岩和碳质 硅质岩，断裂十分集中，尤以北西西的断层为主，而东南则为花岗岩；（3）东北侧 是旬河支流月河的河源，西南侧是子午河支流长安河的源地；（4）西北侧的山脊呈 明显的齿状，东南侧由花岗岩组成的山地，山势较缓，东北侧、西南侧均为宽线的U 型谷（分别为底宽60—100m和100—300m），地面大部分为泥砂碎石和碎石的混 合物。 ②主要地貌类型 亚高山区：海拔1800—2900的山地，为亚高山。主要是大小平河梁，主峰龙潭 子。主要特点是：山坡陡峻，山顶突兀尖削，多齿状和刃状山脊，河流切割深度长达 数百米。河谷狭窄深邃，多V形峡谷和嶂谷，高差悬殊。分水岭上古冰川地貌分布较 广，较清楚。植被多冷杉、云杉、红桦、牛皮桦组成的杨桦林和云冷杉林，华山松介 乎于两者中间。也有大片的亚高山草甸，如九匹马等地，在平缓的冰川槽谷和岩溶洼 地内，常有亚高山草甸和沼泽地分布，如鸡山架地区，人为活动较少。秦岭箭竹大片 分布。 中山区：海拔800—1800m。分布于亚高山外围，即林区山腰地带。切割深度 300—1000m物理风化和流水切割作用较亚高山陡坡地形为弱。山脊一般狭长平缓， 起伏较小，局部地区有陡峭孤峰。 ⑶水文 地处子午河和旬河的上游，未设水文站，目前缺少水文资料。据《陕西省宁陕县 农业区划报告集》： ①水系分布 区内水系呈树枝形，主要河流为发源于平河梁的旬河、子午河（长安河），池河 三条水系
