園林生態(tài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)_第1頁(yè)
園林生態(tài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)_第2頁(yè)
園林生態(tài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)_第3頁(yè)
園林生態(tài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)_第4頁(yè)
園林生態(tài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、園林生態(tài)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)一不同群落和樹冠光照強(qiáng)度的觀測(cè)一、目的(1)了解測(cè)定光強(qiáng)度的幾種途徑,并掌握照度計(jì)的使用方法;(2)通過不同樹冠內(nèi)及不同群落中光強(qiáng)度的測(cè)定,認(rèn)識(shí)植物和光的相互影響,明確光對(duì) 園林植物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。二、材料與工具2D-1型照度計(jì)、鋼卷尺、皮卷尺、記錄紙等。三、方法與步驟取2D-1型照度計(jì),將電池放入主機(jī)箱內(nèi),再將光探頭與主機(jī)連接,然后在測(cè)量環(huán)境內(nèi) 進(jìn)行調(diào)試。先將倍率開關(guān)置于X100,工作選擇開關(guān)置于“調(diào)零”旋轉(zhuǎn)調(diào)零電位器使電表指 針對(duì)準(zhǔn)零,然后選擇將工作開關(guān)旋至“測(cè)”。電表指示數(shù)字乘以100,即為此時(shí)的光強(qiáng)度測(cè) 定值。如電表指示數(shù)字小于滿刻度值的1/10,應(yīng)變

2、換量程。將倍率開關(guān)旋至X10,并重復(fù)以 上調(diào)零步驟,以提高測(cè)量精度。測(cè)試結(jié)束后,將選擇開關(guān)撥回“關(guān)”位置。掌握儀器調(diào)試方法后,在事先選好的被測(cè)樹木及測(cè)試群落內(nèi)分組進(jìn)行下列測(cè)定:(1)不同樹冠內(nèi)光的分布:在校園中選樹冠密實(shí)與疏散的樹木各一株,參照?qǐng)D2-4,分 層測(cè)定樹冠內(nèi)的光強(qiáng)度;同時(shí)測(cè)定樹冠外光強(qiáng)度,作為對(duì)照。每一層重復(fù)測(cè)定6次,記入表2-4。提征m對(duì)強(qiáng)度丸時(shí)的SS JtK圖2-4不同類型樹冠內(nèi)光的削弱(引自W.Larcher, 1975)不同群落中光強(qiáng)度測(cè)定:選禾草群落、雜類草群落及人工林各一塊。在每一群落中 隨機(jī)設(shè)置3個(gè)樣點(diǎn),每一樣點(diǎn)上參照?qǐng)D2-5,分層測(cè)定光強(qiáng)度,每層重復(fù)4次,填入表2-

3、5, 取平均值,計(jì)算各層相對(duì)光強(qiáng)度。圖2-5輻射在北歐放混父林(上)和草甸(下)中的削弱(引自W.Larcher, 1975)表2-4樹冠內(nèi)光強(qiáng)度測(cè)定記錄植物名稱:取樣時(shí)間:取樣地點(diǎn):觀測(cè)人:最大樹冠幅(米):樹高(米):X.測(cè)定次數(shù) X 測(cè)定位置123456平均相對(duì)值%對(duì)照12345表2-5群落內(nèi)光強(qiáng)度測(cè)定記錄群落名稱:取樣時(shí)間:取樣地點(diǎn):觀測(cè)人:群落高度:測(cè)定lx層次、123平均相對(duì)值%對(duì)照12345四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,分析不同樹冠內(nèi)及不同群落中光強(qiáng)度的變化。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)二 植物與溫度生態(tài)關(guān)系的觀測(cè)一、園林植物物候期觀測(cè)1.目的.掌握樹木的季相變化,為園林樹木種植設(shè)計(jì),形成四季景觀提供依

4、據(jù)。為園林樹木栽培(包括繁殖、栽培、養(yǎng)護(hù)與育種)提供生物學(xué)依據(jù)。材料與工具筆記本、筆、放大鏡。方法與步驟(1)根據(jù)觀測(cè)目的要求和項(xiàng)目特點(diǎn),決定觀測(cè)時(shí)間的間隔長(zhǎng)短,一天中一般宜在氣溫高 的下午觀測(cè)(但也應(yīng)隨季節(jié)、觀測(cè)對(duì)象的物候表現(xiàn)情況靈活掌握)。(2)應(yīng)選向陽面的枝條或上部枝(物候表現(xiàn)較早)。高樹頂部不易看清,宜用望遠(yuǎn)鏡或用 高枝剪剪下小枝觀察;無條件時(shí)可觀察下部的外圍枝。(3)應(yīng)靠近植株觀察各發(fā)育期,不可遠(yuǎn)站粗略估計(jì)進(jìn)行判斷。物候觀測(cè)應(yīng)隨看隨記。一般樹木的物候觀察記載包括下列項(xiàng)目:萌動(dòng)前(休眠中)的狀態(tài),如落葉樹的芽形芽色,常綠樹的葉色芽的膨脹、蔭發(fā)、最盛和完結(jié)日期;展葉開始和最盛日期;花芽出

5、現(xiàn)、膨大、開花、盛花及終花日期,傳粉時(shí)間;側(cè)枝和頂枝的延長(zhǎng)生長(zhǎng),形成層的開始活動(dòng)和終止日期;果實(shí)增大過程,果實(shí)膨大、始熟、正熟、過熟日期;果實(shí)或種子脫落日期(始落、盛落、終落);樹葉變色、落葉日期(始落、盛落、終落);冬芽的形成過程;在休眠期中(冬季)對(duì)低溫的反應(yīng)(如凍害等)。4.實(shí)訓(xùn)報(bào)告填寫園林植物物候觀測(cè)記錄卡。園林植物物候觀測(cè)記錄卡編號(hào)觀測(cè)地點(diǎn)觀測(cè)者W候期 植物萌芽期展葉期開花期果實(shí)發(fā)育期新稍生長(zhǎng)期秋葉變色與脫落期花芽葉芽變色期落葉期二、有林地與空曠地溫度的測(cè)定1.目的(1)不同生境中氣溫與地溫的測(cè)定,掌握測(cè)定溫度的一般方法。(2)討論植物與溫度的生態(tài)關(guān)系。2材料與工具普通溫度計(jì)、通風(fēng)干

6、濕表、乳白玻璃插入式溫標(biāo)溫度計(jì)、最高和最低溫度表、木竿、筆、 筆記本。3方法與步驟(1)觀測(cè)場(chǎng)地的選擇在校園或野外任選一林地,盡可能選擇植物個(gè)體分布均勻的地段,并在鄰近相似地形部 位選一空曠地,用于對(duì)比觀測(cè)。(2)儀器的安置觀測(cè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì),包括氣溫、地表溫度完整的一組,安置各種測(cè)溫表的方法如下:在上 述場(chǎng)地內(nèi)各選擇有代表性的觀測(cè)點(diǎn),牢固地埋入1-3根直的木竿,露出地面的高度可根據(jù)群 落的高度來確定,木竿應(yīng)比群落稍高。將通風(fēng)干濕表懸掛在木竿上,溫度表球部位離地面以 上的位置按草層高度確定,通風(fēng)干濕表可用細(xì)繩系其兩端,水平地掛于木竿的釘子上,但應(yīng) 避免光線直接射入雙層金屬套管內(nèi)。如不具備通風(fēng)干濕表

7、可用乳白玻璃插入式溫標(biāo)溫度計(jì)替 代,溫度計(jì)球部應(yīng)用白色硬質(zhì)卡紙遮蔭。森林內(nèi)溫度表安置高度應(yīng)結(jié)合林內(nèi)各層次結(jié)構(gòu)的高 度具體決定,因此,在無特制升降觀測(cè)架的條件下,最好使用自記溫度計(jì)。將儀器安裝在測(cè) 竿上,用滑輪繩索提升到各相應(yīng)位置。用最高和最低溫度表測(cè)定地表溫度。白晝使用最高溫度表,夜間應(yīng)更換為最低溫度表; 同時(shí)用一支普通溫度計(jì)輔助做定時(shí)觀測(cè)。無論是最高、最低或定時(shí)溫度計(jì)它們都水平地安置 在地面,溫度表球部一半埋入土中并緊貼土壤??諘绲氐囊唤M溫度表安置方法同上。(3)觀測(cè)程序試驗(yàn)要求得到一個(gè)溫度日進(jìn)程的完整概念,因此要求全日觀測(cè),每2h讀數(shù)一次,記錄在表格內(nèi)。4.實(shí)訓(xùn)報(bào)告填寫環(huán)境溫度觀測(cè)讀數(shù)記錄

8、表,比較林地與空曠地溫度的不同,思考如何利用植物改善城市小氣候。環(huán)境溫度觀測(cè)讀數(shù)記錄表日期: 地點(diǎn): 環(huán)境_般特點(diǎn): 群落名稱及一般特征:實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)三植物與水分生態(tài)關(guān)系的觀察一、目的通過觀察水生植物、濕生植物、旱生植物的不同水分生態(tài)環(huán)境和植物對(duì)水污染的凈化作 用,使學(xué)生能了解園林植物對(duì)水的生態(tài)適應(yīng)類型和植物對(duì)水污染的凈化作用,從而理解園林 植物與水分的生態(tài)關(guān)系。二、材料與工具記錄板、擴(kuò)大鏡、筆等。三、方法與步驟1、園林植物對(duì)水的生態(tài)適應(yīng)類型觀察按照植物對(duì)水分的需求不同可分為水生植物、濕生植物、旱生植物三種類型。水生植物的觀察生長(zhǎng)在水中的植物叫水生植物。依其與水的關(guān)系可將其分為3種類型:挺水植物:

9、植物體的大部分露在水面以上的空氣中,如蘆葦、香蒲、荷花。浮水植物:根生于水下泥中,僅葉及花浮在水面,如萍蓬草、睡蓮等?;蛘咧参矬w完全 自由地漂浮于水面,如鳳眼蓮、浮萍等。沉水植物:植物體完全沉沒在水中,如金魚藻等。水生植物主要屬于挺水植物及浮水植物。水生植物的形態(tài)和機(jī)能特點(diǎn)是植物體的通氣組 織發(fā)達(dá);在水面以上的葉片大;在水中的葉片小,常呈帶狀或絲狀,葉片薄,表皮不發(fā)達(dá); 根系不發(fā)達(dá)。種類介紹:荷花 睡蓮科 蓮屬(Nelumbo mucifera.)水生植物,性喜相對(duì)穩(wěn)定的平靜淺水,湖沼、 澤地、池塘是其適生地。荷花花大葉麗,清香遠(yuǎn)溢,出污泥而不染,深為人們所喜愛,是園 林中非常重要的水面綠化植

10、物。荷花全身皆寶,藕和蓮子能食用;蓮子、根莖、藕節(jié)、荷葉、 花及種子的胚芽等都可入藥,可治多種疾病。睡蓮 睡蓮科 睡蓮屬(Nymphaea tetragona,)生于池沼中,喜陽光和富含腐殖質(zhì)的粘土。 睡蓮花葉均秀麗,除作觀賞外,其根狀莖可食用或藥用。芡實(shí)睡蓮科芡屬(Euryale ferox Salisb,)生長(zhǎng)于池塘、沼澤中。葉大肥厚,濃綠皺 褶,花色明麗,形狀奇特,與荷花、睡蓮等水生植物植物搭配種植、擺放,形成獨(dú)具一格的 觀賞效果。萍蓬草 睡蓮科萍蓬草屬(Nuphar pumilum,)喜溫暖濕潤(rùn)、向陽環(huán)境,宜于深厚、肥 沃河泥土生長(zhǎng)。主要用于庭院綠化,通常多與睡蓮、荷花、水柳配植。也可

11、用作魚缸水草。 其根莖、果實(shí)供藥用,有滋補(bǔ)強(qiáng)壯、調(diào)經(jīng)之功效。蘆葦 禾本科 蘆葦屬(Phragmites communis.)適應(yīng)各類土壤。耐鹽堿,又耐酸,且抗?jié)?。蘆葦花序雄偉美觀,用作湖邊、河岸低濕處的背景材料。有利固堤、護(hù)坡、控制雜草 之作用。濕生植物的觀察該類植物耐旱性弱,需生長(zhǎng)在潮濕的環(huán)境中,在干燥或中生的環(huán)境下生長(zhǎng)不良。根據(jù)實(shí) 際的生態(tài)環(huán)境又可分為兩種類型:陽性濕生植物:這是生長(zhǎng)在陽光充足,土壤水分經(jīng)常飽和或僅有較短的干旱期地區(qū)的濕 生植物,例如在沼澤化草甸、河湖沿岸低地生長(zhǎng)的鳶尾、半邊蓮,由于土壤潮濕通氣不良, 故根系較淺,無根毛,根部有通氣組織,由于地上部分的空氣濕度不是很高,所以

12、葉片上仍 可有角質(zhì)層存在。陰性濕生植物:這是生長(zhǎng)在光線不足,空氣溫度較高,土壤潮濕環(huán)境下的濕生植物。熱 帶雨林中或亞熱帶季雨林中、下層的許多種類均屬于本類型,例如多種蕨類、海芋、秋海棠 類以及熱帶蘭類等多種附生植物。這類植物的葉片大而且很薄,柵欄組織和機(jī)械組織不發(fā)達(dá) 而海綿組織很發(fā)達(dá),防止蒸騰作用的能力很小,根系亦不發(fā)達(dá)。本類可謂為典型的濕生植物。種類介紹:垂柳楊柳科柳屬(Salix babylonica Linn.)喜光,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,較耐寒,特耐 水濕,耐旱,耐鹽堿。根系發(fā)達(dá),萌生能力強(qiáng),生長(zhǎng)速度快。是庭園觀賞樹種,也是工礦區(qū) 綠化、“四旁”樹種。旱柳 楊柳科 柳屬(Salix mats

13、udana.)喜光,不耐陰。耐寒,喜水濕,亦能耐干旱。 對(duì)土壤的要求不嚴(yán),在瘠薄沙土,低濕河灘和弱鹽堿地上均能生長(zhǎng),而以肥沃、疏松、潮濕 的沙壤土或輕沙壤土最為適宜。發(fā)芽早、落葉晚、生長(zhǎng)迅速。萌芽力強(qiáng),根系發(fā)達(dá),主根深, 固土抗風(fēng)力強(qiáng)。“春來無處不春風(fēng),偏在湖橋柳色中,柳色成了春天的象征,也是我國(guó)人民 喜愛的樹種,常栽植于沿河湖岸邊及低濕之處,也可作行道樹。紫穗槐 豆科 紫穗槐屬(Amorpha fruticosa Linn.)喜歡干冷氣候,在年均氣溫10C至 16C,年降水量500至700毫升的華北地區(qū)生長(zhǎng)最好。耐寒性強(qiáng),耐干旱能力也很強(qiáng),能在 降水量200毫升左右地區(qū)生長(zhǎng)。也具有一定的耐淹

14、能力,雖浸水1個(gè)月也不至死亡。對(duì)光線 要求充足。對(duì)土壤要求不嚴(yán)。紫穗槐抗風(fēng)力強(qiáng),生長(zhǎng)快,生長(zhǎng)期長(zhǎng),枝葉繁密,是防風(fēng)林帶 緊密種植結(jié)構(gòu)的首選樹種。紫穗槐截留雨量能力強(qiáng),萌蘗性強(qiáng),根系廣,側(cè)很多,生長(zhǎng)快, 不易生病蟲害,具有根瘤,改土作用強(qiáng),是保持水土的優(yōu)良植物材料。檉柳 檉柳科 檉柳屬(Tamarix chinensis.)檉柳耐水濕、耐鹽堿、耐瘠薄,故在園林中 可植天湖邊、岸旁、河灘上。近來很多檉柳老樹樁被開發(fā)制作盆景,別具一格。枝條可編筐; 嫩枝、葉可供藥用。桑 ???桑屬(Morus alba Linn,)陽性,適應(yīng)性強(qiáng),抗污染,抗風(fēng),耐鹽堿。葉可飼蠶。木材堅(jiān)實(shí)、細(xì)密,可制農(nóng)具。莖皮纖維為

15、優(yōu)良的造紙和紡織原料。根、皮、葉和桑椹均 可入藥,有利尿鎮(zhèn)咳的作用。成熟的桑椹可生食,食用的部分主要在肉質(zhì)化的花被(萼片)。旱生植物的觀察旱生植物具有較強(qiáng)的抗旱能力,在干燥的氣候和土壤條件下(沙漠、干草原、危巖陡壁 等)能夠保持正常的生命活動(dòng)。為了適應(yīng)干旱的環(huán)境,它們?cè)谕獠啃螒B(tài)上和內(nèi)部構(gòu)造上都產(chǎn) 生許多相應(yīng)的變化和特征,如葉片變小或退化變成刺毛狀、針狀、或肉質(zhì)化;葉表皮層或角 質(zhì)層加厚,氣孔下陷;葉表面具厚茸毛以及細(xì)胞液濃度和滲透壓變大等等,這就大大減少了 植物體水分的蒸騰,同時(shí)該類植物根系都比較發(fā)達(dá),能增強(qiáng)吸水力,從而更增強(qiáng)了其適應(yīng)干 旱環(huán)境的能力。多數(shù)原產(chǎn)炎熱而干旱地區(qū)的仙人掌科、景天科等

16、植物即屬此類。種類介紹:雪松松科雪松屬(Cedrus deodara.)喜光,稍耐陰。喜溫暖、濕潤(rùn)氣候,耐寒,抗旱 性強(qiáng)。適生于高燥、肥沃和土層深厚的中性、微酸性土壤,對(duì)微堿性土壤亦可適應(yīng)。忌積水, 在低洼地生長(zhǎng)不良。雪松高大雄偉,樹形優(yōu)美,是世界上著名的觀賞樹之一,可在庭園中對(duì) 植,也適宜孤植或群植于草坪上。加楊 楊柳科 楊屬(Populus canadensis.)著名的行道樹和庭園樹,生長(zhǎng)快。合歡 含羞草科 合歡屬(Albizzia julibrissin Durazz,)喜溫暖濕潤(rùn)和陽光充足環(huán)境,對(duì) 氣候和土壤適應(yīng)性強(qiáng),宜在排水良好、肥沃土壤生長(zhǎng),但也耐瘠薄土壤和干旱氣候。合歡樹 冠開

17、闊,入夏綠蔭清幽,羽狀復(fù)葉晝開夜合,十分清奇,夏日粉紅色絨花吐艷,十分美麗, 適用于池畔、水濱、河岸和溪旁等處散植。臭椿 苦木科臭椿屬(Ailanthus altissima.)喜光。不耐嚴(yán)寒。在年平均氣溫719C、 年降雨量4002000毫米范圍內(nèi)生長(zhǎng)正常;年平均氣溫1215C、年降雨量5501200毫 米范圍內(nèi)最適生長(zhǎng)。對(duì)土壤要求不嚴(yán),但在重粘土和積水區(qū)生長(zhǎng)不良。耐微堿。木材可供建 筑、制人造板等。根皮、莖和種子供藥用。臭椿是荒山造林、庭園和工礦區(qū)綠化樹種。葉可 飼養(yǎng)樗蠶。2、植物對(duì)水污染的凈化作用的觀察植物能夠?qū)λw中的污染物質(zhì)進(jìn)行吸收、分解而凈化水體。通過觀察生長(zhǎng)有水生植物和 無水生植

18、物的水體,比較它們的不同特點(diǎn)和效果。有條件可以測(cè)定不同水體某些物質(zhì)的變化。四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告根據(jù)觀察的現(xiàn)象,寫出結(jié)果并總結(jié)。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)四防風(fēng)林風(fēng)的觀測(cè)一、目的通過對(duì)野外防風(fēng)林風(fēng)的觀測(cè),了解林帶防風(fēng)的效果。二、材料與工具電接風(fēng)向風(fēng)速儀、EN型測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)處理儀、輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀、記錄本等。三、方法與步驟在選定不同結(jié)構(gòu)林帶的迎風(fēng)面和背風(fēng)面(1m,5m,10m, 15m,20m處)安裝上述儀 器。電接風(fēng)向風(fēng)速儀安裝在室外1012m的高桿上,指示器、記錄器安放在室內(nèi)。每次觀測(cè) 時(shí),觀測(cè)指示器的2min平均風(fēng)速和相應(yīng)的盛行風(fēng)向。每天整理自計(jì)紙上的風(fēng)速記錄和風(fēng)向 記錄。使用輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速表觀測(cè)時(shí),應(yīng)帶至事先選好的

19、地點(diǎn),由觀測(cè)者手持儀器,高出頭 部并保持垂直,風(fēng)速表刻度盤與當(dāng)時(shí)風(fēng)向平行,觀測(cè)者應(yīng)站在儀器的下風(fēng)方向,然后按照該 儀器的操作要求,先后啟動(dòng)方位盤的制動(dòng)小套管和風(fēng)速按鈕,進(jìn)行風(fēng)向和風(fēng)速觀測(cè)。在測(cè)風(fēng)儀器發(fā)生故障或沒有測(cè)風(fēng)儀器的情況下,為了獲得風(fēng)的記錄,也可目測(cè)風(fēng)力、風(fēng) 向。目測(cè)風(fēng)力,根據(jù)風(fēng)對(duì)地面或海面物體的影響,而引起的各種征象,將風(fēng)力大小分為13 級(jí)(0級(jí)12級(jí)),如以目測(cè)風(fēng)力作為正式記錄,則應(yīng)記風(fēng)力等級(jí),并將其換算成相應(yīng)的風(fēng) 速(m/s )的中數(shù)予以記錄。目測(cè)風(fēng)力可參考一些氣象書中的風(fēng)力等級(jí)表。四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,分析不同林帶、不同距離的防風(fēng)效果。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)五土壤剖面的野外觀察一、目的選擇

20、不同植物群落進(jìn)行土壤剖面的采集和觀測(cè),通過土壤的外部形態(tài)來了解土壤的內(nèi) 在性質(zhì),初步確定土壤類型,判斷土壤肥力高低,為土壤的利用改良提供初步意見。本實(shí)習(xí) 在土壤基本形態(tài)觀察的基礎(chǔ)上,要求學(xué)會(huì)掌握土壤剖面形態(tài)的觀察描述技術(shù)。二、材料與工具鐵鍬,門塞爾比色卡,土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì),10%鹽酸溶液,pH混合指示劑,白瓷板、玻璃棒、 pH標(biāo)準(zhǔn)比色卡,皮尺,剖面刀,鉛筆、塑料袋,標(biāo)簽,紙盒,土壤剖面記載表,文件夾。三、方法與步驟1、選擇土壤剖面點(diǎn)選擇原則:(1)要有比較穩(wěn)定的土壤發(fā)育條件,即具備有利于該土壤主要特征發(fā)育的 環(huán)境,通常要求小地形平坦和穩(wěn)定,在一定范圍內(nèi)土壤剖面具有代表性。(2)不宜在路旁、 住宅四

21、周、溝附近、糞坑附近等受人為擾動(dòng)很大而沒有代表性的地方挖掘剖面。2、土壤剖面的挖掘土壤剖面一般是在野外選擇典型地段挖掘,剖面大小自然土壤要求長(zhǎng)2m、寬1m、深2 m (或達(dá)到地下水層),土層薄的土壤要求挖到基巖,一般耕種土壤長(zhǎng)1.5 m,寬0.8m,深 1m。挖掘剖面時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn):(1)剖面的觀察面要垂直并向陽,便于觀察。(2)挖掘的表土和底土應(yīng)分別堆在土坑的兩側(cè),不允許混亂,以便看完土壤以后分層 填回,不致打亂土層影響肥力,特別是農(nóng)田更要注意。(3)觀察面的上方不應(yīng)堆土或走動(dòng),以免破壞表層結(jié)構(gòu),影響剖面的研究。(4)在壟作田要使剖面垂直壟作方向,使剖面能同時(shí)看到壟背和壟溝部位表層的變化。

22、(5)春耕季節(jié)在稻田挖填土坑一定要把土坑下層土踏實(shí),以免拖拉機(jī)下陷和折斷牛腳。3、土壤剖面發(fā)生學(xué)層次劃分:土壤剖面由不同的發(fā)生學(xué)土層組成,稱土體構(gòu)型,土體構(gòu)型的排列入其厚度是鑒別土壤 類型的重要依據(jù),劃分土層時(shí)首先用剖面刀挑出自然結(jié)構(gòu)面,然后根據(jù)土壤顏色、濕度、質(zhì) 地、結(jié)構(gòu)、松緊度、新生體、侵入體、植物根系等形態(tài)特征劃分層次,并用尺量出每個(gè)土層 的厚度,分別連續(xù)記載各層的形態(tài)特征。一般土壤類型根據(jù)發(fā)育程度,可分為A、B、C三個(gè) 基本發(fā)生學(xué)層次,有時(shí)還可見母巖層(D),如圖1所示。圖1土壤剖面分層示意圖當(dāng)剖面挖好以后,首先根據(jù)形態(tài)特征,如表1所示,分出A、B、C層,然后在各層中分 別進(jìn)一步細(xì)分和

23、描述。表1森林土壤層次代表符號(hào)土壤層次層次特征亞層符號(hào)層次符號(hào)枯枝落葉層分解較少的新鮮枯枝落葉層A 01A0分解較多,用手易于搓碎的枯枝落葉層A 02分解強(qiáng)烈,枯枝落葉巳失去原有形態(tài)A 03淋溶層(腐殖質(zhì)層)泥炭質(zhì)的泥炭層A(r)顏色較深的腐殖質(zhì)聚積層A11(A)1顏色較淺,有淋洗過程的腐殖質(zhì)層A12灰化層顏色灰白不穩(wěn)固的片狀結(jié)構(gòu)變化層A2淀積層緊實(shí),具有柱狀,棱柱狀或核狀結(jié)構(gòu)的淀積層B 1B2B母質(zhì)層無明顯成土過程C母巖層堅(jiān)硬的基巖D其它潛育層碳酸鹽聚積層CCC硫酸鹽聚積層CS4、土壤剖面描述按照土壤剖面記載表的要求進(jìn)行描述(如表2)。表2土壤剖面描述與記載表土壤類型發(fā)生學(xué)名稱:系統(tǒng)分類名稱

24、:觀測(cè)地點(diǎn)觀測(cè)時(shí)間土地類型旱地水田農(nóng)業(yè)利用方式土壤培肥情況成土因素成土母質(zhì)氣候類型植被類型地形地勢(shì)地下水土壤年齡 年平均溫度1年降水量 其它2.自然植被12?.農(nóng)作物3.海拔高度1?.地形3.其它2.水位 米.水質(zhì)成土過程主要過程次要成土過程侵蝕程度污染情況灌排情況土壤剖面特征描述土體構(gòu)型簡(jiǎn)圖(用鉛筆描繪)土層濕度顏色質(zhì)地結(jié) 構(gòu) 類 型緊實(shí)度pH新生體侵入體石 灰 反 應(yīng)根系量障 礙 因素其他名稱代號(hào)深度cm類型形態(tài)數(shù)量類型數(shù)量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合評(píng)定調(diào)查人(1)記載土壤剖面所在位置、地形部位、母質(zhì)、植被或作物栽培情況、土地利用情況、 地下水深度、地形草圖可畫地貌素描圖,要注明方向,地形剖面圖要按比例

25、尺畫,注明方向, 輪作施肥情況可向當(dāng)?shù)厣鐔T了解。(2)劃分土壤剖面層次,記載厚度,按土層分別描述各種形態(tài)特征,土層線的形狀及 過渡特征。(3)進(jìn)行野外速測(cè),測(cè)定pH值、高鐵、亞鐵反應(yīng)及石灰反應(yīng),填入剖面記載表。(4)最后根據(jù)土壤剖面形態(tài)特征及簡(jiǎn)單的野外速測(cè),初步確定土壤類型名稱,鑒定土 壤肥力,提出利用改良意見。5、土壤剖面形態(tài)特征的描述(1)鑒別土壤顏色土壤顏色可以反映土壤的礦物組成和有機(jī)質(zhì)的含量。很多主要土類就是以土壤顏色來命 名的。鑒別土壤顏色可用門塞爾比色卡進(jìn)行對(duì)比確定土色,該比色卡的顏色命名是根據(jù)色調(diào)、 亮度、彩度三種屬性的指標(biāo)來表示的。色調(diào)即土壤呈現(xiàn)的顏色。亮度:指土壤顏色的相對(duì)亮

26、 度。把絕對(duì)黑定為0,絕對(duì)白定為10,由0到10逐漸變亮。彩度:指顏色的濃淡程度。例 如:5YR4/6表示:色調(diào)為亮紅棕色,亮度為4,彩度為6。使用比色卡注意點(diǎn):比色時(shí)光線要明亮,在野外不要在陽光直射下比色,室內(nèi)最好靠近窗口比色。土塊應(yīng)是新鮮的斷面,表面要平。土壤顏色不一致,則幾種顏色都描述。(2)濕度通過土壤濕度的觀察,能部分看出土壤墑情這個(gè)主要肥力特征,可分為干、潤(rùn)、濕潤(rùn)、 潮潤(rùn)、濕五級(jí)。干:土壤放在手中不感到?jīng)鲆?,吹之塵土飛揚(yáng)。潤(rùn):土壤放在手中有涼意,吹之無塵土飛揚(yáng)。濕潤(rùn):土壤放在手中有明顯的濕的感覺。潮潤(rùn):土壤放在手中,使手濕潤(rùn),并能捏成土團(tuán),捏不出水,捏泥粘手。濕:土壤水分過飽和,用

27、手?jǐn)D土壤時(shí),有水分流出。(3)質(zhì)地土壤中各種粒徑土粒的組合比例關(guān)系叫土壤的機(jī)械組成,土壤根據(jù)其機(jī)械組成的近似 性,劃分為若干類別,這就叫質(zhì)地類別,土壤質(zhì)地對(duì)土壤分類和土壤肥力分級(jí)有重要意義。在野外鑒定土壤質(zhì)地通常采用簡(jiǎn)單的指感法(見表3)。表3土壤質(zhì)地指感法鑒定標(biāo)準(zhǔn)號(hào)質(zhì)地名稱土壤狀態(tài)干捻感覺能否濕搓成球(直徑1厘米)濕搓成條狀況(2毫米粗)國(guó)際制蘇聯(lián)制1砂土砂土松散的單粒狀研之有沙沙聲不能成球不能成條2砂質(zhì)壤土砂壤土不穩(wěn)固的土塊輕壓即碎有砂的感覺可成球、輕壓即碎無可塑性勉強(qiáng)成斷續(xù)的短條,一碰即斷。3壤土輕壤土土塊輕搓即碎有砂質(zhì)感覺,絕無沙沙聲??沙汕?,壓扁時(shí),邊緣有多而大的裂縫可成條,提起即斷

28、。4粉砂壤土有較多的云母有較多的云母片面粉的感覺可成球,壓扁,邊緣有大裂縫可成條,變成2厘米直徑園時(shí)即斷。5粘壤土中壤土干時(shí)結(jié)塊,濕時(shí)略粘干土塊較難捻碎。濕球壓扁邊緣有小散裂縫。細(xì)土條彎成的園環(huán)外緣有細(xì)裂縫。6壤粘土重壤土干時(shí)結(jié)大塊,濕時(shí)粘韌土塊硬,很難捻碎濕球壓扁邊緣有細(xì)散裂縫。細(xì)土條彎成的園環(huán)外緣無裂縫壓扁后有裂縫。7粘土粘土干土塊放在水中吸水很慢,濕時(shí)有滑膩感。土塊堅(jiān)硬,捻不碎,用錘擊亦難粉碎。濕球壓扁的邊緣無裂縫。壓扁的細(xì)土環(huán)邊緣無裂縫。如果土壤中礫質(zhì)含量較多,則要考慮礫質(zhì)含量來進(jìn)行土壤質(zhì)地分類,礫質(zhì)含量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下,石質(zhì)大于2mm直徑礫石的含量(見表4):表4 礫質(zhì)含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)礫質(zhì)

29、定級(jí)礫質(zhì)程度面積比例非礫質(zhì)性極少礫質(zhì)5%微礫質(zhì)性少量礫質(zhì)510%中礫質(zhì)性多量礫質(zhì)1040%多礫質(zhì)性極多礫質(zhì)40%土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)是指在自然狀態(tài)下,經(jīng)外力分開,沿自然裂隙散碎成不同形狀和大小的單位個(gè)體。土壤結(jié)構(gòu)大多按幾何形狀來劃分,目前采用的結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)如表5。表5 土壤結(jié)構(gòu)分類表(按查哈洛夫)類型種大小I、類:結(jié)構(gòu)體三軸等長(zhǎng)一、面棱不明顯、形體不明顯直徑大小塊狀大塊狀小塊狀10cm105cm團(tuán)塊狀大團(tuán)塊狀團(tuán)塊狀小團(tuán)塊狀53cm31cm10.5cm二、面棱顯著、結(jié)構(gòu)單位明顯橫斷面大小核狀大核狀核狀小核狀2010mm107mm75mm粒狀大粒狀粒狀小粒狀53mm31mm10.5mmII、類:結(jié)構(gòu)體

30、沿垂直軸發(fā)育一、圓頂柱狀橫斷面大小大柱狀柱狀小柱狀5cm53cm5cm棱柱狀53cm、片狀小棱柱狀I(lǐng)II、類:結(jié)構(gòu)體沿水平軸發(fā)育片狀板狀頁(yè)狀葉狀31cm厚 度5mm53mm31mm1mm二、鱗片狀泡沸狀粗鱗片狀小鱗片狀|3mm31mm1mmIV、類(附加)機(jī)耕作用形成,結(jié)構(gòu)面不明顯,棱角明顯。新犁后的犁垡大垡狀小垡狀坷狀碎塊二、碎塊、曬垡凍垡后形成小碎塊10cm105cm1cm21cm10.5cm31cm0.5cm一、垡狀碎屑三、碎屑遇水不易散。屑粒(5)土壤松緊度又名堅(jiān)實(shí)度,土壤緊實(shí)度指每單位壓力所產(chǎn)生的土壤容積壓縮程度,或每單位容積壓縮 所需要的壓力,單位為kg/cm3。測(cè)定土壤堅(jiān)實(shí)度可使

31、用土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì),其使用方法如下:首先判斷土壤的堅(jiān)實(shí)狀況,選用適當(dāng)粗細(xì)的彈簧與探頭的類型。工作前,彈簧未受壓前,套筒上游標(biāo)的指示線,如為kg時(shí)應(yīng)指于零點(diǎn),如深度為cm 時(shí),應(yīng)指于5cm處。工作時(shí),儀器應(yīng)垂直于土面(或壁面),將探頭掀入土中,至檔板接觸到土面時(shí)即可 從游標(biāo)指示線上獲得讀數(shù),即探頭的入土深度(cm)和探頭體積所承受的壓力(kg)。根據(jù)探頭入土深度,深頭的類型,彈簧的粗細(xì),再查閱有關(guān)壤土堅(jiān)實(shí)度換標(biāo)表,即得 土壤堅(jiān)實(shí)度的數(shù)值(kg/cm3)。每次測(cè)定完畢,必須將游標(biāo)推回原處,以便重復(fù)測(cè)定,但必須注意防止游標(biāo)產(chǎn)生微小 滑動(dòng),以免造成測(cè)定誤差。工作結(jié)束,堅(jiān)實(shí)度計(jì)必須擦拭干凈,防止儀器生銹,以

32、保證儀器測(cè)定的精度。如果沒有土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì),可按下列標(biāo)準(zhǔn)加以描述(表6):表6松緊度等級(jí)劃分等級(jí)刀入土難易程度土粘入土難易程度1、極松自行入土土鉆自行入土2、松可插入土中較深處稍加壓力能入土3、散刀鏟掘土,土團(tuán)即分散加壓力能順利入土但拔起時(shí)不能或很難帶取土壤4、緊刀鈔入土中費(fèi)力土鉆不易入土5、極緊刀鏟很難入土需要用大力才能入土且速度很慢,取出也不易,取出 的土帶有光滑的外表。(6)孔隙指土壤結(jié)構(gòu)體內(nèi)部或土壤單粒之間的空隙,可根據(jù)土體中孔隙大小及多少表示(表7):表7 孔隙分級(jí)孔隙分級(jí)細(xì)小孔隙小孔隙海綿狀孔隙蜂窩狀孔隙網(wǎng)眼狀孔隙孔徑大?。╩m)10(7)植物根系描述標(biāo)準(zhǔn)可分為四級(jí)(表8)表8 土壤

33、剖面內(nèi)根系分級(jí)描述沒有根系少量根系中量根系大量根系標(biāo)準(zhǔn)(根系數(shù)/厘米)201451010(8)土壤新生體新生體是成土過程中物質(zhì)經(jīng)過移動(dòng)聚積而產(chǎn)生的具有某種形態(tài)或特征的化合物體,常見 的新生體有下列幾種:石灰質(zhì)新生體:以碳酸鈣為主。形狀多種多樣,有假菌絲體,石灰結(jié)核,眼狀石灰斑, 砂姜等,用鹽酸試之起泡沫反應(yīng)。鹽結(jié)皮、鹽霜:由可溶性鹽類聚積地表,形成白色鹽結(jié)皮或鹽霜,主要出現(xiàn)在鹽漬化 土壤上。鐵錳淀積物:由鐵錳化合物經(jīng)還原,移動(dòng)聚積而成不同形態(tài)的新生體,例如銹斑、銹 紋、鐵錳結(jié)核、鐵管、鐵盤、鐵錳臍膜。硅酸粉末:在白漿土及黑土下層的核塊狀結(jié)構(gòu)表面有薄層星散的白色粉末,主要是無 定形硅酸。(9)侵

34、入體例如磚塊、石塊、骨骼、煤塊等,是土壤的外來物,非成土過程的產(chǎn)物。(10)石灰反應(yīng)含有碳酸鈣的土壤,用10%鹽酸滴在土上就產(chǎn)生泡沫,稱為石灰反應(yīng),根據(jù)泡沫產(chǎn)生 的強(qiáng)弱記載石灰反應(yīng)程度(表9)。表9石灰反應(yīng)等級(jí)等級(jí)現(xiàn)象記法無石灰反應(yīng)/用“一”表示弱石灰反應(yīng)鹽酸滴在土上徐徐發(fā)泡+中度灰反應(yīng)明顯發(fā)泡+強(qiáng)石灰反應(yīng)劇烈發(fā)泡+ + +(11)pH值的簡(jiǎn)易測(cè)定測(cè)定步驟取土樣少許,于清潔的白瓷比色盤穴中(土樣約占孔穴的二分之一約0.5克)滴加混 合指示劑,使土壤濕潤(rùn)后,再加1 -2滴,使混合指示劑有少許余液,輕輕畫圓搖動(dòng),使土液 混合均勻,靜置一分鐘后,觀看邊緣溶液的顏色,與比色卡比色,讀數(shù)。試劑配制混合指

35、示劑的配制稱取麝草蘭0.025克,漠麝草蘭0.4克,甲基紅0.066克,酚酞0.25克,溶于500 毫升酒精(化學(xué)純)中,加500毫升蒸餾水,再加0.1N的氫氧化鈉約10毫升調(diào)至黃綠色(中 性)時(shí)為止。備用。注意事項(xiàng):指示劑的顏色變紅或變蘭時(shí),必須用稀酸或稀堿調(diào)節(jié)成黃綠色才能使用。白瓷盤一定要洗干凈,呈中性,亦可用待測(cè)土樣擦洗瓷穴2-3次再使用。在測(cè)定過程中,所用的試劑和用具不能與任何酸堿物質(zhì)接觸,如稍有沾染,就會(huì)得出 錯(cuò)誤的結(jié)果。在比色時(shí),一定要觀察邊緣溶液的顏色與比色卡進(jìn)行比階。待測(cè)溶液的顏色介于比色 卡上兩個(gè)色階之間時(shí),不能取其平均值,只能取兩個(gè)色階之間的數(shù)值,例如,某土壤的PH 值 5

36、.5-6.0 (酸性土)。四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告完成上述實(shí)習(xí)內(nèi)容,各人填好剖面記載表。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)六種間競(jìng)爭(zhēng)和他感作用一、目的認(rèn)識(shí)兩種重要的物種關(guān)系一一種間競(jìng)爭(zhēng)和他感作用,并分析其異同。二、材料與工具直徑為22cm的花盆,沙土,有機(jī)肥,種子袋,剪刀,漏斗,膠皮管,標(biāo)簽以及放置 花盆的臺(tái)階型裝置等;種間競(jìng)爭(zhēng)選用結(jié)縷草和高羊茅種子,他感作用選用向日葵和萵苣種 子;直尺,電子天平,記錄本。三、方法與步驟種間競(jìng)爭(zhēng):實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):將結(jié)縷草和高羊茅種子按不同比例進(jìn)行播種,從全部為結(jié)縷草種子到全部為高羊茅種子,兩者的比例分別為:0.00 : 1.00,0.25 : 0.75, 0.50 : 0.50,0.75 : 0.25,

37、 1.00:0.00共5個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,共需15個(gè)花盆。(1)將土壤和有機(jī)肥充分拌勻,分別裝到花盆里,使土面稍低于盆口約2cm,放于溫 室內(nèi)備用。(2)按上述比例,每盆均勻播種40粒種子,播完后,將每個(gè)花盆貼上標(biāo)簽,寫明處理、 重復(fù)編號(hào)和播種日期。將花盆依次排列在溫室內(nèi),定期交換位置、澆水。(3)種子萌發(fā)后,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和幼苗成活情況。(4)將生長(zhǎng)3個(gè)月的幼苗進(jìn)行收獲,分盆分種統(tǒng)計(jì)并登記分蘗數(shù)、生物量(鮮重)、 株高。(5)將3個(gè)重復(fù)的分蘗數(shù)、生物量(鮮重)、株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì),取其平均值。用圖解法 進(jìn)行分析。他感作用:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在臺(tái)階型裝置上部的一排花盆中,每盆播種10粒向日葵種子。在下面

38、一排 花盆中,3個(gè)盆通過管子和漏斗與上面的盆相連,作為處理;另外3個(gè)作為對(duì)照。共2個(gè)處 理,每個(gè)處理重復(fù)3次。(1)將土壤和有機(jī)肥充分拌勻,分別裝到花盆里,使土面稍低于盆口約2cm,放在溫 室內(nèi)備用。(2)先播種向日葵,等到向日葵的真葉出現(xiàn)后,開始澆一定量的水(超過田間持水量), 使一部分能夠從水邊的盆中流出來。第一次流出來的水溶液棄掉。第二次同樣處理,將流出 來的水溶液通過膠皮管引入下邊的盆中,同樣過程進(jìn)行兩次以后,保證下邊的盆中的土壤含 水量可以播種。對(duì)照澆清水,保證與處理的含水量相同。(3)每盆播50粒萵苣,將每個(gè)花盆貼上標(biāo)簽,寫明處理、重復(fù)編號(hào)和播種日期,同時(shí) 登記在表格上。(4)按處

39、理和重復(fù)編號(hào),將花盆依次排列在溫室內(nèi),定期澆水。(5)種子萌發(fā)后,可以統(tǒng)計(jì)其發(fā)芽率和幼苗成活情況。對(duì)生物量進(jìn)行測(cè)定,對(duì)所測(cè)定 的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。四、實(shí)訓(xùn)報(bào)告根據(jù)觀察對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。要求有規(guī)范的統(tǒng)計(jì)分析,恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用圖表等各種表達(dá)方 式,提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)七植物種群與群落的調(diào)查方法一、目的掌握植物種群與群落的調(diào)查方法,通過調(diào)查研究,對(duì)植物群落作綜合分析,找出群落本 身特征和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系,以及各類群落之間的相互聯(lián)系。二、材料與工具測(cè)量?jī)x器:指南針,經(jīng)緯儀或羅盤儀、測(cè)繩、測(cè)高器、皮尺、海拔儀、卡尺或圍尺。調(diào)查測(cè)量設(shè)備:鋼卷尺,剪刀,標(biāo)本夾,采集杖,各種表格,記錄本,標(biāo)簽。文具用品:彩筆、鉛

40、筆、橡皮、小刀、米尺、繪圖薄、資料袋等。三、方法與步驟植物種群是指在某一特定的時(shí)間內(nèi)占據(jù)某一特定空間的同種植物的集合體。植物種群雖 然是有由同一物種的許多個(gè)體集合而成的,但并非是一個(gè)物種所有個(gè)體的簡(jiǎn)單組合,他是物 種群體的有機(jī)組合。種群是種的存在形式。植物種群的調(diào)查通常包括群的大小、種群密度、 種群的年齡結(jié)構(gòu)、種群的增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)以及種群間的相互作用。植物群落是指在一定時(shí)間、一定地段或生境中各種植物種群所構(gòu)成的集合。植物群落的 野外調(diào)查包括群落的空間結(jié)構(gòu)(垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu))以及群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)(群落的季節(jié)變 化和演替)、植物群落的生活型分析以及群落的物種多樣性等內(nèi)容。在野外調(diào)查中,植物種群和植物群落

41、調(diào)查通常是結(jié)合在一起進(jìn)行的,采取的方法是類似 的。(一)取樣技術(shù)在研究植物種群或群落時(shí),不可能對(duì)整個(gè)種群或群落進(jìn)行全面的測(cè)度和分析,或者說無 法對(duì)一個(gè)種群或群落的整體進(jìn)行全面的研究。因此,有必要從所研究的群落中選取一定范圍 進(jìn)行研究。這樣既能以盡可能低的代價(jià),又能從選取的代表群落中獲得較高的信息量來對(duì)整 個(gè)植物群落的種類組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,而所謂的取樣技術(shù)(sampling technique),就是代 表地段選取或確定,包括設(shè)置方法、范圍大小等,它們常依具體的群落類型、群落分析的目 的等的不同而不同。目前植物群落常用的取樣技術(shù),包括樣地取樣法Plot method)和無樣 地取樣法(plot

42、less method) o樣地法采樣技術(shù)通過樣地確定的代表群落地段通常是由一個(gè)或若干個(gè)取樣單位(sampling unit),一般稱 為樣地或樣方法的分離或連續(xù)片段組成的,具體的要求之一是取樣的植物群落必須是一致的。因此,常規(guī)的取樣。其樣地不應(yīng)當(dāng)選在地形地貌變化或土壤環(huán)境變化較大的地段,尤其 不宜設(shè)置在群落交錯(cuò)區(qū)上,除非是有研究群落交錯(cuò)區(qū)或其他目的。而決定在什么地方取樣、 怎么取樣和取什么樣地以前,對(duì)群落進(jìn)行初步的觀察或路線踏查仍然是絕對(duì)必要的。(1)樣地的大小樣地的大小的確定應(yīng)以抽樣植物的大小和密度為基礎(chǔ),樣地應(yīng)該足夠大,以包括有足 夠的個(gè)體數(shù),但又要足夠小到便于區(qū)分、計(jì)數(shù)和測(cè)定現(xiàn)存?zhèn)€體,

43、避免由于重復(fù)或漏掉個(gè)體而 產(chǎn)生的混亂。建議草本植物樣地大小為1m2,灌木或高度超過3m的小樹群落為1020m2, 森林喬木群落為100m2。(2 )樣地的形狀樣地的形狀,傳統(tǒng)是方形,或稱為樣方(quadrat),但由于邊緣效應(yīng)影響,所以有時(shí)也 使用圓形(circle)以減少這種誤差,特別在調(diào)查草本群落時(shí),樣圓是較為適宜的。但就相 對(duì)面積而言,矩形的樣地,通常稱為樣帶(belt)或樣條(t ransect),優(yōu)于等徑狀的樣地, 因?yàn)橹恍枭贁?shù)的樣地仍能較好地代表整個(gè)群落,而長(zhǎng)度16倍于寬度的樣地比長(zhǎng)度較小的樣 地更加有效,尤其是在使矩形的長(zhǎng)軸與群落內(nèi)的主要環(huán)境變化梯度相平行的情況下,效果更 好。在

44、有些情況下,有時(shí)也采用線狀樣條或稱為線條接觸法,或樣線取樣(line sampling), 這種方法是把那些順著線出現(xiàn)的種加以記載。(3)樣地的數(shù)目一般來說,估算的準(zhǔn)確性有賴于樣地的數(shù)量與質(zhì)量,但是,由于人力和時(shí)間的原因,調(diào) 查的樣地?cái)?shù)目不可能越多越好,但要能確切地反映群落的本來面目,樣地?cái)?shù)目所合計(jì)的總面 積,應(yīng)達(dá)到一個(gè)最低限度(最小面積)。這個(gè)界限是隨群落的類型不同而異的,一般應(yīng)以稍 大于最小面積為宜。而且,在完成應(yīng)調(diào)查的全部樣地之后,應(yīng)在被調(diào)查的群落內(nèi)巡走一次, 記下樣地內(nèi)未被記入的種類和應(yīng)記的項(xiàng)目。最小面積通常采用繪制群落的種-面積曲線來確定。具體方法是,開始使用小樣方(草 本群落用10

45、cmX1Gcm,灌木群落用20cmX20cm,喬木群落用ImXlm),隨后用一組逐漸成 倍擴(kuò)大的巢式樣方逐一調(diào)查每個(gè)樣方(圖1),統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方內(nèi)的植物種數(shù),然后以種的數(shù) 目為縱坐標(biāo),樣方面積為橫坐標(biāo),繪制種-面積曲線(圖2)。此曲線開始陡峭上升,而后水 平延伸,有時(shí)會(huì)再次上升。曲線開始平伸的一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的面積即群落取樣的最小面積,也可 以將85%的種出現(xiàn)的面積作為群落取樣的最小面積,它可以作為樣方大小的初步標(biāo)準(zhǔn)。12478圖1巢式樣方示意圖2種-面積曲線(4)樣地的排列樣地的排列(布置)有六種主要的方法,可根據(jù)調(diào)查的目的和群落的實(shí)際情況而加以選 用。代表性樣地樣地是主觀設(shè)置的,設(shè)置在被認(rèn)為有代表

46、性的地段上和某些特殊的地點(diǎn) 上。在某些情況下,從實(shí)際出發(fā),這種樣地設(shè)置方法往往成為唯一可供選擇的方法。隨機(jī)取樣 隨機(jī)確定樣地的方法很多,通??稍趦蓷l互相垂直的軸上,根據(jù)成對(duì)的隨 機(jī)數(shù)字來確定樣地的位置;或者通過羅盤儀在任一方向上,以隨機(jī)步程法來確定樣地的地點(diǎn)。 然后,換一個(gè)方向,再重復(fù)進(jìn)行。至于隨機(jī)數(shù)字的獲得,可用抽簽、游戲紙牌或使用隨機(jī)數(shù) 字表。規(guī)則取樣梅花形取樣、對(duì)角線取樣、方格法取樣等都屬于規(guī)則取樣(系統(tǒng)取樣)方 法,在群落調(diào)查中,就是使樣地以相等的間隔占滿整個(gè)群落;或者在群落內(nèi)設(shè)置幾條等距離 的樣帶,然后把樣地以相等的間距安排在這些樣帶上。限定隨機(jī)取樣 以規(guī)則取樣的方法,把整個(gè)群落分成

47、幾個(gè)較小的區(qū)域,然后在每個(gè)較 小的區(qū)域內(nèi)隨機(jī)布置樣地。這種方法也稱為部分隨機(jī)取樣。樣條取樣法實(shí)際上是規(guī)則取樣的一種特殊類型。其區(qū)別主要是樣地在樣條上是連續(xù)的一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置。這種方法特別適合研究梯度變化情況。分層取樣 被調(diào)查的植被群落有時(shí)由于地形、砍伐等因素,使得整體顯出很大的不齊 性。這時(shí)進(jìn)行取樣調(diào)查,往往會(huì)由于取樣單元間的巨大變差而影響調(diào)查結(jié)果,這樣使用分層 取樣法可減少這種誤差,這種方法一般可分為三個(gè)步驟:a.把被調(diào)查對(duì)象劃分為若干部分, 稱為層次,這樣劃分的結(jié)果,使得原來不齊性的總體,劃分成較小的部分內(nèi)具有相當(dāng)齊性的 各層;b.然后在各部分(層次)中抽取一個(gè)樣本;再計(jì)算總體平均數(shù)的估計(jì)

48、量。y=MXYst= N式中,Nn是n層的取樣單元總數(shù),為n層中樣品平均數(shù);N=ENn,是總體含量。(5)調(diào)查記錄調(diào)查記錄的內(nèi)容、項(xiàng)目隨研究目的不同而不同,但其原則是不宜羅列的太繁瑣太細(xì)致, 以免影響調(diào)查進(jìn)度。細(xì)致的數(shù)據(jù)整理分析工作應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行。研究群落的組成和結(jié)構(gòu),可使用群落調(diào)查表格。群落調(diào)查表格可根據(jù)研究的目的和對(duì)象 而制定(表1表5供參考)表1:植物群落環(huán)境調(diào)查表調(diào)查者:調(diào)查日期:樣地編號(hào):樣地面積:群落類型:群落名稱:地理位置: 省市(縣)村(鎮(zhèn));經(jīng)度:緯度:地形:海拔:相對(duì)高度:向:坡度:土壤、巖石、地下水位:周圍情況:動(dòng)物活動(dòng)情況:經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)以及利用情況:表2:喬木調(diào)查記錄表調(diào)查者

49、:調(diào)查日期:樣地編號(hào):樣地面積:總?cè)洪]度:分層群閉度:1IIIII群落類型:群落名稱:表3:灌木調(diào)查記錄表調(diào)查者:調(diào)查日期:樣地編號(hào):樣地面積:總?cè)洪]度:分層群閉度:1IIIII表4:草本或半灌木調(diào)查記錄表調(diào)查者:調(diào)查日期:樣地編號(hào):樣地面積:總?cè)洪]度:分層群閉度:1IIIII表5:層間植物調(diào)查表要容易得多。胸面積、基面積等都是對(duì)于喬木、灌木、叢生草等大個(gè)體的種通用的量度指標(biāo),但是由于從地表來測(cè)定基面積已不常用,因?yàn)樵S多植物由于板根、支持根等而使其基部呈扭旋狀,所以,普遍采用一個(gè)適宜的高度(1.3m)來測(cè)量胸高直徑或胸面積。2、無樣地取樣技術(shù)無樣地取樣技術(shù)是20世紀(jì)中葉迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用的取樣

50、技術(shù)。無樣地取樣技術(shù)不用劃取樣方進(jìn)行調(diào)查,而是在被調(diào)查的地段內(nèi)確定一系列的中心點(diǎn)(或隨機(jī)點(diǎn)),以便測(cè)定從中心點(diǎn)到每個(gè)象限內(nèi)的最近個(gè)體及其距離。無樣地取樣法主要包括最近個(gè)體、近鄰法、隨機(jī)(d)中心點(diǎn)四分法(a)最近個(gè)體法(c)隨機(jī)成對(duì)法(b)近鄰法圖3:無樣地取樣法成對(duì)法以及中心點(diǎn)四分法(圖3)。由于中心點(diǎn)四分技術(shù)比較容易應(yīng)用和更有效,下面主要介紹中心點(diǎn)四分法的使用方法與步驟。(1 )中心點(diǎn)的確定中心點(diǎn)可以在通過群落內(nèi)的一系列線上來確定,也可以用限定隨機(jī)法,即樣線可以隨機(jī)確定,而點(diǎn)則是按在樣線上相隔一定距離來確定的,距離的大小應(yīng)使兩個(gè)點(diǎn)不致測(cè)到同一株植物。森林群落可以每隔20m或30m取一個(gè)點(diǎn),

51、或視實(shí)際情況而定。劃分象限中心點(diǎn)確定后,把圍繞中心點(diǎn)周圍的面積分為四個(gè)象限,這可用羅盤儀來確定?;蛞砸粭l通 過中心點(diǎn)而垂直于樣線的直線,與樣線本身把周圍平面分為四等份。調(diào)查之前,可以確定一 個(gè)主觀的準(zhǔn)則,以某一方向?yàn)榈谝幌笙蓿槙r(shí)針依次為為第二、三、四象限。這種規(guī)定純粹 是為了紀(jì)錄的方便。調(diào)查紀(jì)錄在每個(gè)象限內(nèi)標(biāo)出與中心點(diǎn)最靠近的一個(gè)個(gè)體。按每點(diǎn)測(cè)定植物名稱、胸面積以及點(diǎn)到植物 的距離等指標(biāo),并記載在表6中。表6:中心點(diǎn)四分法無樣地取樣調(diào)查表地點(diǎn)海拔坡 向群落日期調(diào)查人中心點(diǎn)號(hào)象限號(hào)IIII備注植物名稱胸徑周長(zhǎng)距離/cm植物名稱胸徑周長(zhǎng)距離/cm植物名稱胸徑周長(zhǎng)距離/cm11234其他21234

52、其他i、ii、iii同儀象限內(nèi)測(cè)定的不同植株。同儀中心點(diǎn)內(nèi)出現(xiàn)的其他情況。最少點(diǎn)數(shù)的確定方法最少點(diǎn)數(shù)是應(yīng)用中心點(diǎn)四分法獲得能以保證某群落類型的種類組成和真實(shí)特征的中心點(diǎn)數(shù)目,他可由種類數(shù)目與中心點(diǎn)樹木的相關(guān)曲線,即種點(diǎn)數(shù)曲線來判斷,或重要值-點(diǎn)數(shù)曲線來判斷。最少點(diǎn)數(shù)原理及其判斷方法,也可應(yīng)用于其他無樣地取樣。其具體方法與步驟如下:中心點(diǎn)的設(shè)置首先應(yīng)在取樣地段內(nèi)隨機(jī)設(shè)置一系列中心點(diǎn)。通常是沿通過地段的一 系列線上選出中心點(diǎn)。圍繞各點(diǎn)的平面劃分四個(gè)象限,可用羅盤來做。如果應(yīng)用樣線時(shí),象 限可以用線本身和該線垂直的線構(gòu)成。在每個(gè)象限內(nèi)標(biāo)出最靠近的個(gè)體,記錄和測(cè)定必要的 數(shù)據(jù)(圖4)。卻增加甚少,以點(diǎn)

53、數(shù)為橫軸,種數(shù)為縱軸,在坐標(biāo)平面上標(biāo)出位置,繪制種點(diǎn)數(shù)曲線。確定最少點(diǎn)數(shù)從種-點(diǎn)數(shù)曲線上,可以看出,初始時(shí)曲線波動(dòng)都是極大,而后逐漸 趨向穩(wěn)定,或沿著一定的幅度而波動(dòng),此時(shí),相應(yīng)中心點(diǎn)數(shù)即可判斷為最少點(diǎn)數(shù)。(二 種群和群落特征的計(jì)量指標(biāo)根據(jù)野外調(diào)查數(shù)據(jù),可以對(duì)種群和群落特征進(jìn)行計(jì)算和分析,通常包括多度、密度、頻 度、顯著度、重要值、物種多樣性指數(shù)、種群年齡結(jié)構(gòu)、生活型和群落結(jié)構(gòu)圖解等幾個(gè)方面。 1 .相對(duì)多度相對(duì)多度是指在種群在群落中的豐富程度。多度越大。表明群落中的某一植物的個(gè)體數(shù) 越多。相對(duì)多度可以根據(jù)實(shí)測(cè)計(jì)算,也可以根據(jù)目測(cè)估算。相對(duì)多度()=某一植物的個(gè)體總數(shù) 同一生活型植物個(gè)體總數(shù)X

54、100在野外調(diào)查時(shí),對(duì)植物群落多度的估測(cè)通常采用Drude劃分多度級(jí)來表示,為方便起見, 操作中都使用代碼(表7)表7: Drude的多度級(jí)植物個(gè)體數(shù)量符號(hào)數(shù)碼植物數(shù)量很多,支柱密集,形成背景Soc7植物數(shù)量很多Cop36植物數(shù)量多Cop25植物數(shù)量尚多Copi4植物數(shù)量不多,散布Sp.3植物數(shù)量稀少,偶見Sol.2植物在樣方里只有1株Un.12.密度和相對(duì)密度密度是指在單位面積上某種植物的個(gè)體數(shù)目,通常用計(jì)數(shù)方法測(cè)定。按株數(shù)測(cè)定密度, 有時(shí)會(huì)遇到困難,不易分清根莖禾草的地上部分是屬于一株還是多株。此時(shí),可以把能數(shù)出 來的獨(dú)立植株作為一個(gè)單位,而密叢禾草則應(yīng)以一叢為一個(gè)計(jì)數(shù)單位。叢和株并非等值

55、,所 以必須同他們的蓋度結(jié)合起來才能獲得較正確的判斷。特殊的計(jì)數(shù)單位都應(yīng)在樣方登記表中 加以注明。種群密度部分地決定著種群的能流、種群內(nèi)部的生理壓力的大小、種群的散布、種群的生產(chǎn)力及資源的可利用性。種群密度通常用株(叢)/m2表示。密度()一種植物個(gè)體總數(shù)樣地面積100相對(duì)密度(%)一個(gè)種的密度所有種的密度總合X100頻度和相對(duì)頻度頻度是指某種植物在全部調(diào)查樣方中出現(xiàn)的百分率。它是表示某種植物在群落中分布是 否均勻一致的測(cè)度,是種群結(jié)構(gòu)分析特征之一。它不僅與密度、分布格局和個(gè)體大小有關(guān), 還受樣方大小的影響,用大小不同樣方所取得的數(shù)值不能進(jìn)行比較。因此任何時(shí)候,記錄頻 度值時(shí)都必須說明樣方的大

56、小。種群頻度(F)用下式計(jì)算:頻度()相對(duì)頻度該種植物出現(xiàn)的樣地?cái)?shù) e所調(diào)查的樣地總數(shù)X100一個(gè)種的頻度X 100(%)=所有種的頻度總合4 .蓋度蓋度是指群落中某種植物遮蓋地面的百分率。它反映了植物(個(gè)體、種群、群落)在地 面上的生存空間,也反映了植物利用環(huán)境以及影響環(huán)境的程度。植物種群的蓋度一般有兩種: 投影蓋度和基面積蓋度。投影密度是某種植物冠層在一定地面所形成的覆蓋面積占地表面積 的比例;基面積蓋度一般多對(duì)喬木種群而言,以胸高斷面積的比表示。投影蓋度(Cc)和基面積蓋度(Cb)的計(jì)算公式分別為: CCc(%)= a xioo,、 DBHCb(%)=xioo式中,Ci為樣方內(nèi)某種植物冠

57、層投影面積之和,m2; A為樣方水平面積,m2; DBHi為 樣方內(nèi)某喬木種胸高斷面積之和,m2。植物的生長(zhǎng)高度一般用實(shí)測(cè)或目測(cè)的方式進(jìn)行,以cm或m表示。在測(cè)量植物種群高度時(shí),應(yīng)以自然狀 態(tài)高度為準(zhǔn),不要將植株拉直。在測(cè)量單株植物時(shí),應(yīng)測(cè)其絕對(duì)高度,植株高度因種的生活 型及其生長(zhǎng)環(huán)境不同而異,同時(shí)隨時(shí)間變化而表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化。種群高度H應(yīng)該以 該種植物成熟個(gè)體的平均高度表示。h_空n式中,EHi為樣方內(nèi)所有某種成熟植物的高度之和,m; n為該種植物成熟個(gè)體數(shù),株。葉面積指數(shù)葉面積指數(shù)(LAI)是綠色葉片面積和土地面積之比,即單位土地面積上全部植物的總 葉面積除以土地面積。他是決定植株間光

58、照狀況的重要因素,也是表示植物群體大小的最好 指標(biāo)。葉片是植物進(jìn)行光合作用與外界進(jìn)行水汽交換的主要器官,葉面積是衡量群落的生長(zhǎng) 狀況和光能利用率的重要指標(biāo)。葉面積的測(cè)量方法有多種,如計(jì)算紙(方格紙)法、紙模稱 重法、干重法、求積儀法、長(zhǎng)寬系數(shù)法、葉面積儀法、拓印法等。葉面積儀法方便準(zhǔn)確,是 葉面積觀測(cè)的常用的方法。(1)計(jì)算紙法選用被測(cè)植物的代表性葉片若干(N)片,將其形態(tài)描于紙上。然后,清點(diǎn)每一葉形所 包含的計(jì)算紙小方格數(shù)n,對(duì)于邊緣小格,可視被占面積的多少,分別以0.5、0.50.2小 格進(jìn)行讀數(shù),后者分為3個(gè)級(jí)別:即大部分劃入葉形內(nèi)的算1小格;一半劃入葉形內(nèi)的算 0.5小格,小部分入葉形

59、內(nèi)的算0小格。由于計(jì)算紙的小方格面積為1mm2,所以被測(cè)植物的平均葉面積S為:EnS 二iS N(2)紙模稱重法使用一些質(zhì)地厚薄較為均勻的紙剪取一定面積(S。),烘干后稱重(G0),則可以求得這種紙的單位質(zhì)量面積D=S0/G0野外工作時(shí),可取被測(cè)定植物有代表性的葉片若干(N)片,在紙上將其葉片形狀印描 下來,然后在這張印有該植物的葉片形狀的紙上,編上號(hào)碼及取樣點(diǎn)、時(shí)間等一系列與其他 調(diào)查項(xiàng)目有聯(lián)系的記錄,待所有植物測(cè)定完畢后,帶回實(shí)驗(yàn)室再將每種植物葉形紙模分別剪 下,烘干、稱重(G),則該植物平均葉片面積為S=GD(3)干重法選取被測(cè)植物有代表性的葉片若干(N)片,烘干、稱重(G)。同時(shí),用打

60、孔器取一定 數(shù)量(叫)的葉圓片,同樣烘干,稱重(G0)。由于打孔器面積(S0)是固定而可測(cè)定的,所以該植物平均每片葉的葉面積(S)則可以用如下公式求得:S=G0N這種方法在離實(shí)驗(yàn)室很近,或者某些植物,如禾本科植物,葉片剪下后很快卷起,利用 上述第一、第二種方法,印描葉形較為困難的情況下,使用這種方法同樣可以得到較為準(zhǔn)確 的結(jié)果。(4)林木標(biāo)準(zhǔn)木總?cè)~面積及葉面積指數(shù)的測(cè)定方法伐倒標(biāo)準(zhǔn)木,確定所有葉片的干重,根據(jù)實(shí)測(cè)的比葉面積,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)木總?cè)~面積,然后 換算成林分的葉面積指數(shù)。(5)草灌叢群落葉面積指數(shù)的測(cè)定方法采用直接測(cè)定和干重系數(shù)相結(jié)合的綜合測(cè)定方法。首先,采用光電面積儀直接測(cè)量單株 植物的葉

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