2013年生态学实习报告.docx

森林生态学实习报告学生姓名：徐勇学 号:3115307074专 业:林学年 级:2011 级指导老师:范海兰福建农林大学林学院一、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、实习时间2013年12月3日-2013年12月10日三、实习地点福建农林大学校园和福州国家森林公园，实习一周。四、实习主要内容（一）生态因子综合测定1、目的：了解生态因子的时空变化规律，进一步加深认识生物与环境的相互作用和相互关 系。2、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。3、步骤方法：（1）光强的测定1、选取校园湿地公园、拓荒广场、及后山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、15 0 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。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），在拓荒广场和和湿地 公园，随机测定5个点，用照度计测定裸地的光照强度（1.50m），并记录好每次测定的数值。（2）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：（拓荒广场和湿地公园自行设计相应的表 格）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），各3个重复。群落外选取1.5m高处进行测量。（2）植株各部位温度观测选择1-3株健康的全光照下生长的树木进行植物个体不同部位的温度观测。观测部位包 括树干、叶、芽、花等。使用手持式点温湿度计进行3次重复测定，填入表3。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。（3）风速的测定（1）在上述同样的林地中，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。要求：1）三个地点尽可能做到同时测定2）每一个点测定的时间不要超过15分钟3）每组上交一份原始数据4）在实习报告中不出现原始数据，而是基于原始数据经excel等软件处 理形成直观的表或图形，并针对图形或表而进行结果分析，运用所学的森 林生态学知识进行合理的解释。（二）、群落生活型谱分析1、基本原理：植物对外界环境适应而形成的生活形态。可以说生活型是不同种的植物由于长期生活在 相同的气候环境条件下，而在形态上所表现出相似的外貌特征。群落的外貌决定于各种植物对外界环境适应而形成的生活形态，这种形态上的适应称为 植物的生活型（life form）。生活型的概念和划分方法至今并未统一，最早和较广泛采用的是 丹麦植物学家瑙基耶尔（Raunkiaer，1934）的划分方法。这一分类法是以植物更新部位（芽 和枝梢）为基础加以区分的，即根据植物在不利生长季节内，其芽和枝梢受到保护的方式和 程度，将植物界中的全部高等植物划分为五大类群。高位芽植物（Ph）：高大乔木，灌木和热带高草，如乔木和大灌木，高位芽植物可以分 成：大高位芽植物（30m以上）、中高位芽植物（8-30m）、小高位芽植物（2-8m）和矮高位 芽植物（2m以上）；地上芽植物（Ch）：为芽稍出土表的平卧植物或低矮灌木，一般在25 cm左右，这类植 物度过不良季节时芽位于地表，如灌木和半灌木，苔原植物和高寒植物；地面芽植物（H）：更新芽勉强地埋藏于土表，因而需要依赖于枯枝落叶或者积雪保护 更新芽，这类植物度过不良季节时地上部分枯死，有生命的部分在地表，温带地区的多年生 草本，如苔草等；隐芽植物（Cr）：更新芽埋藏在土表以下或水中，所以受到良好保护，如根茎、块茎、 块根、鳞茎、沼泽和其他水生植物等；一年生植物（Th）：当年完成生命周期，以种子方式过冬，所有其它部分的器官全部枯 死。生活型谱（Spectrum）某一群落的生活型谱（%）：群落中某一生活型植物总的数量/全部植物种的数量 100%。Raunker通过比较世界不同植被区的生活型谱，得出以下4种植物气候带：一是潮湿地 带的高位芽植物气候;二是中纬度的地面芽植物气候（包括温带针叶林、落叶林与某些草原）； 热带和亚热带沙漠一年生植物气候（包括地中海气候）；寒带和高山的地上芽植物气候（李 博等，2000）。下表是世界各植物气候带植物生活性谱：地区统计种数生活型（%）ThPhChHCr高位芽植物气候（谢尔群岛）2586161256地上芽植物气候（斯匹茨卑尔根）11012260152地面芽植物（丹麦）108473502218一年生植物（地中海）294126291142各种不同气候区域不同群落之间的生活型比较，可以给我们提供有关植物群落与环境相 互关系的重要信息。一般高位芽植物占优势的群落，多分布在温热高湿的气候条件下，更新 部位暴露在外界不会受到低温或者干燥气候的危害；地面芽植物占优势的群落，多分布在气 候恶劣的环境下，或者具有较严寒冬季的气候条件下；隐芽植物占优势的群落，代表一种又 潮湿又寒冷的环境，比如说高山上的云冷杉林等；一年生植物占优势的群落，一般分布在气 候变化大，干旱、寒冷的地区。2、方法步骤：根据最小面积调查过程中获得的植物种类名录，并查阅参考福建植物志、树木学 等植物分类学相关资料，确定其拉丁名和生活型。并分别计算木荷林群落的生活型谱。（三）、群落物种多样性计算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。1、Gleason 指数：DG=S/lnA; Margalef 指数：DG=S-1/lnN2、辛普森多样性指数（Simpsonshdbrsity index）多样性指数D = 1 - Z p 2i=1均匀度E工=4D1-1S3、香农-威纳指数（Shannon-Weiner index）信息量H = -Z p log pi=1均匀度HHE =Hlog2 S（四）、群落重要值计算1、基本原理：重要值是说明一个物种在群落中的重要程度的参数，它由三个指标组成：相 对密度、相对频度和相对优势度。群落中不同层次（乔木层、灌木层、草本层）某一物种的 重要值=（相对多度+相对频度+相对盖度）/32、方法步骤：1）、运用样方法调查各层次（乔、灌、草）植物种类、高度、胸径、株数等基本信息。2）、统计每个物种多度、频度及盖度等指标，分别计算相对多度、相对频度及相对优势度。相对多度=每个种的个体数/所有种的株数X 100 %相对频度=每个种出现的样方数/所有种出现的样方数之和X100%相对优势度=每个种的胸高断面积/所有种的胸高断面积之和X 100%（需列出以下表格）种名总株数相对多度（%）相对频度（%）相对显著度（%）重要值（%）（五）、种群的空间分布格局1、基本原理：种群分布格局是指种群个体在水平空间的配置状况或分布状态，反映了种群个体在水平 空间上彼此间的相互关系。一个物种空间分布偏离随机分布时即产生格局。2、种群空间分布格局计算（Calculation of Spacial Pattern）分别不同植物种（此次实习我们以乔木层与灌木层重要值在前两位的植物为研究对象）统计在每个样方中的株数，记入种群空间格局统计表，并用下式计算，得出每个植物种的分 布格局。平均株数XiX = 4n方差方差均值比E (X X)2iS 2 = -11n 1厂 方差 S2c =_ =平均株数X当C<1时，为均匀分布当C=1时，为随机分布当C> 1时，为集群分布五、实习结果与分析（一）生态因子综合测定（1）光强的测定表1不同下垫面光强变化时间动态（X10，量程20000）地 点时间位 点高度（4个方向平均值）时间位 点高度（4个方向平均值）10cm50cm150cm10cm50cm150cm后 山 相 思 林7:0015.51316.2513:001136121.75200.7524.56.758.75276.2586160.5310.2512.2516.2534861.2592.2549.511.7515.254197.25186.75246.25516.752228.255212471.5143.59:00185.2510213015:00157.570.7578.25236.7544.7598.25226.2520.530.53129.25116130.5314.251527.75469.2577.59742834.2545.75597.5125139552.2544.55211:001135.5193.519817:00125.2524.2527.5292180.75697.75212.7510.2516.25354.2561.258934374135236449.2541011.7511.55380.25309.2541859.758.2511湿 地 空 园7:00149.2578.5106.513:0011232.51179.51240.5239.7526.2568.7521408.25720704.75336.552.75623375.5417.25484.5473.756699.7547219249385125.5164185.7552480264529259:001644770.75991.7515:001258.5197.75355.752407473.25575.52253.75234.252883258.25279.5359.753134.25160.52424621.5647.25806.754561.75449.5788.7551580.751861.51917.55605.25723.25827.7511:00110871438.751233.7517:00126.629.5402772.7516731720215.7515.2527.753361.75414.7548231617.25204664.51474.251566.25413.7512.2529.25533353782.54082.553933.7543.25拓荒广场7:001287.5325.75345.7513:001356.75368.5364.752384.25395.75427.252358.25379373.253420437.54833375.75371388.254534.75563.5638.254363.75381377.55563597.5658.55360351.75380.59:001999.751050.251082.7515:001254.7525228121236.51301.251710.252269.5266.25285.7531435.51557.51748.753263.7525827342382.525752702.54267.5265.527551513.51578.251699.255270253.75257.7511:001344.25373.5393.2517:00147.753944.52403.25421.75434.75224.7520.75243426.75432.5420.5386.3256.34434436.75448.7543.352.9252.9755397388.5414.2552.1752.5253.075图1不同样点光强变化时间动态折线图分析：从表中曲线的变化趋势可以得到三个地点都是11:00-13:00的光强达到最大值的，早上和晚上都是最小。三个地点中拓荒广场的光强变化最大，后山相思林光强变化最小，导致这种差异的主要原因是相思林树木较多，遮挡光照的射入，从而导致光强变化不是特别明显。(2)温湿度的测定表一下垫面温度变化时间动态表地点时间高度10cm50cm150cm后山相思林7:0011.2811.0210.829:001312.8812.8411:0017.2417.117.1413:0019.3419.2619.315:0019.6219.4219.3617:0017.717.6617.62湿地公园7:0011.9411.96129:0016.1216.3416.3211:0020.1820.620.2413:0022.823.1423.115:0021.7321.821.9817:0018.8618.918.94拓荒广场7:0012.1212.111.989:0014.8814.7214.6611:0021.5821.321.4413:0022.823.0623.1615:0015.7815.7815.8417:0011.6811.4611.04图2-1下垫面温度变化折线图分析：从表中曲线的变化趋势可以得到以下规律：1、三地相同的高度，在7:0013： 00范围内，温度先是逐渐升高，随后温度降低，拓 荒的变化较为明显。2、三地在相同的时间内，50cm的温度最低，10cm的温度最高。不同下垫面湿度日变化表7:009:0011:0013:0015:0017:00后 山 相 思 林81.8877.4259.5847.0633.5853.54湿 地 公 园83.40666767.14666752.39333338.63333329.152.96拓荒广场79.94666767.59333346.8835.10666722.52666719.453333图2-2下垫面湿度变化折线图分析：从表中曲线的变化趋势可以得到以下规律。1、湿度差异：三地的湿度在早上最大，随着时间推移，湿度逐渐降低，17:00达到最低。2、三地中相思林地在相同时间内湿度最大，湿地公园第二，拓荒最小。相思林地蒸腾作用小使得相思林地的相对湿度较高。湿地公园含水量丰富，水汽蒸发提高空气湿度;拓荒广场下垫面已经完全发生改变，周围建筑多，相对湿度最低。相思林土壤温度日变化表7:009:0011:0013:0015:0017:00115.314.315.916.116.316.3215.916.116.116.216.316.7315.515.115.816.316.116.5414.415.215.715.816.116.2514.515.816.516.21717平 均 值15.1215.31616.1216.3616.54图2-3相思林土壤温度折线图分析：从表中曲线的变化趋势可以得到以下规律。后山土壤温度随时间推移，逐渐升高， 早上最小，晚上6点最大。主要原因是光照强度的增加，气温的升高，导致土壤温度逐渐升 高。相思林土壤湿度日变化表/%7:009:0011:0013:0015:0017:0017.16.612.59.89.510.327.17.310.518.315.615.937.44.7127.49.49.9479.210.31211.410.25771515.614.412平 均 值7.126.9612.0612.6212.0611.66图2-4林地土壤湿度折线图分析：从表中曲线的变化趋势可以得到以下规律。后山相思林的土壤湿度早上最小， 中午最大，之后缓慢下降趋于稳定。（3）风速的测定不同下垫面风速的测定7:009:0011:0013:0015:0017:00后山相思 林0.5280.2780.5140.8860.5620.212湿地公园0.3320.2520.870.4140.4040.208拓荒广场0.6461.1780.150.2140.8060.498图3-1风速折线图时间分析：从表中曲线的变化趋势可以得到以下规律。在不不同地点的风速具有差异的，这种差异，主要随着一天时间的变化而变化。由图可知实习当天最高和最低平均风速都出现在拓 荒广场，而相思林地和湿地公园总体上相近。拓荒广场比较空旷，空气对流通畅，风速较大;湿地公园植被多为灌草，空气对流较通畅，风速比拓荒广场较小；相思林地植被高大茂密，是自然的防风体系，即时发生空气对流，风速也比较小。累计面积种-面积记载表样方数或取样次数累计取样面积/ m2新出现的种数累计种数11008822005133300518440042255002246600327770033088003339900235101000136111100238121200240131300242141400143151500144161600145样方植物名录植物名称拉丁名科名属名三叉苦Evodia lepta (Spreng.) Merr.芸香科吴茱萸 属阴香Cinnamomum burmannii.樟科樟属九节木Psychotria rubra (lour.) Poir.茜草科九节木 属小蜡Ligustrum sinense Lour木犀科女贞属梅叶冬青Ilex asprella冬青科冬青属华山姜Alpinia oblongifolia姜科山姜属勒花椒Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.芸香科花椒属山矶Symplocos sumuntia Buch.-Ham ex D.Don山矶科山矶属木荷Schima superba Gardn et Champ山茶科木荷属算盘子Glochidion eriocarpum Champ. ex Benth.大戟科算盘子 属白背叶Mallotusapelta(Lour.) Muell. Arg.大戟科野桐属杠香藤Mallotusrepandus(Willd.)Muell.-Arg.var.cbrysocarpus(Pamp)S.M.Hwang大戟科野桐属两面针Zanthoxylumnitidum芸香科花椒属密花树R. neriifolia (Sieb. et Zucc.) Mez紫金牛 科密花树 属中华械Acer sinense Pax械树科械属紫金牛Ardisia japonica (Thunb) Blume紫金牛 科紫金牛属羊角藤Morinda umbellata L.夹竹桃 科羊角藤 属九里香Murraya exotica L.芸香科九里香 属冬青ilex purpurea Hassk冬青科冬青属桃金娘Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk.桃金娘 科桃金娘 属香叶树Lindera communis樟科山胡椒 属扇叶铁线蕨Adiantum flabellulatum Linn.铁线蕨 科铁线蕨 属轮叶蒲桃Syzygium grijsii (Hance) Merr. et Perry桃金娘 科蒲桃属粗叶榕Ficus hirta桑科榕属蟛蜞菊Wedelia chinensis菊科蟛蜞菊 属青江藤Celastrus hindsii Benth.卫矛科南蛇藤 属菝葜Smilax chinaI菝葜科|菝葜属火力楠Michelia macclurel木兰科含笑属黄瑞木Adinandra millettii(Hook. et Arn)Benth. Et Hook. f.山茶科山茱萸属毛冬青IlexpubescensHook.etArn冬青科冬青属洋金凤Caesalpinia pulcherrima苏木科云实属九节木Psychotria rubra (lour.)Poir.茜草科九节木属细枝柃Eurya loquaiana Dunn.山茶科柃木属茄叶斑鸠菊Vernonia solanifolia Benth.菊科斑鸠菊 属深山含笑Michelia maudiae Dunn木兰科含笑属山竹Garcinia mangostana金丝桃 科藤黄属女贞Ligustrum lucidum木犀科女贞属竹柏Podocarpus nagi (Thunb.) Zoll. et Mor ex Zoll罗汉松 科罗汉松属铁线蕨Adiantum capillus-veneris L铁线蕨 科真蕨目 属乌毛蕨Blechnum eburneum乌毛蕨 科乌毛蕨 属寻乌鳞毛蕨Dryopteris xunwuensis Ching et Shing鳞毛蕨 科鳞毛蕨 属小画眉草Eragrostis poaeoides Beauv.禾本科画眉草属团叶鳞始蕨Lindsaea orbiculata鳞始蕨 科鳞始蕨 属假稀羽鳞毛 蕨Dryopteris pseudosparsa Ching鳞毛蕨 科鳞毛蕨 属黄背草Themeda triandra Forsk. Var. Japonica (Willd. )Makino禾本科菅属禾本科Poaceae禾本目单子叶植物冈海芋Alocasia macrorrhiza天南星 科海芋属海金沙Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.海金沙 科海金沙 属狗脊蕨Woodwardia japonica (L. f.) Sm.乌毛蕨 科狗脊蕨 属菱叶葡萄Vitis hancockii葡萄科葡萄属（二）、群落生活型谱分析种名总株数生活型木何824高位芽植物粗叶榕13高位芽植物九节木17高位芽植物三岔苦300高位芽植物扇叶铁线7高位芽植物酸叶籽1高位芽植物玉叶荆花3高位芽植物火力楠1高位芽植物桃金娘30高位芽植物香叶树13高位芽植物小蜡16高位芽植物白背叶5高位芽植物冬青7高位芽植物簕横花椒4高位芽植物华山姜16高位芽植物黄绿木3高位芽植物两面针10高位芽植物菱叶葡萄10高位芽植物毛冬青1高位芽植物豺皮骨23高位芽植物九里香3高位芽植物梅叶冬青1高位芽植物密花树3高位芽植物女贞2高位芽植物山矾63高位芽植物山竹1高位芽植物深山含笑2高位芽植物算盘子24高位芽植物细枝柃2高位芽植物洋金凤3高位芽植物阴香20高位芽植物中华槭14高位芽植物朱砂根1高位芽植物竹柏1高位芽植物紫金柳4高位芽植物紫皮疆1高位芽植物菝葜3地上芽植物蟛蜞菊39地上芽植物青江藤8地上芽植物断尾月菊3地上芽植物杠香藤3地上芽植物茄叶斑鸠菊1地上芽植物羊角藤2地上芽植物地区统计总数Ph生活型ChH森林公园4573.313.313.4分析：从表中的数据变化可知，森林公园高位芽占总数的73.3%，地上芽 和地面芽相对较少，地上芽占13.3%，地面芽占13.4,基本以小灌木和多年生草 本为，主由此可以估计该地区一般比较温暖湿润。（三）重要值种名总株 数相对多度（）相对频度（）相对显著度（）重要值（%）木荷82449.6710010083.22菝葜30.1812.50.1263.68粗叶榕130.78250.7442.88九节木171.02501.5628.23蟛蜞菊392.3531.253.1927.83青江藤80.4831.251.3824.6三岔苦30018.0810018.6520.79扇叶铁线70.4212.50.2118.25酸叶籽10.066.250.0317.32玉叶荆花30.1812.50.1214.26火力楠10.066.250.1914.05桃金娘301.81501.1113.96香叶树130.7818.751.7910.97小蜡160.9618.751.4810.73白背叶50.318.750.5510.73冬青70.4212.51.3310.64断尾月菊30.186.250.210.4簕槿花椒40.2418.750.2910.37杠香藤30.1812.50.447.25华山姜160.9618.750.757.04黄绿木30.1812.50.337.04两面针100.637.50.376.95菱叶葡萄100.6250.516.92毛冬青10.066.250.326.92豺皮骨231.3943.751.056.92九里香30.186.250.436.92梅叶冬青10.066.250.136.89密花树30.186.250.716.89女贞20.1212.50.133.51茄叶斑鸠 菊10.066.250.043.51山矶633.8752.693.51山竹10.066.250.023.51深山含笑20.1212.50.093.48算盘子241.4518.752.553.48细枝柃20.126.250.153.45羊角藤20.126.250.463.45洋金凤30.186.250.393.45阴香201.21251.893.45中华械140.8412.50.773.45朱砂根10.066.250.073.45竹柏10.066.250.023.45紫金柳40.2412.50.563.45紫皮疆10.066.250.223.45（四）、群落物种多样性计算多样性指数计算和分析（Calculation of Biodiversities）乔木层1、Gleason 指数：DG=S/lnA=1/ln（100*16）=0.1355; Margalef 指数：DG=S-1/lnN 无意 义2、辛普森多样性指数（Simpsons diversity index多样性指数D= 1 -E p;均匀度E =二=4Dmax 1 - 1 S =无意义3、香农-威纳指数（Shannon-Weiner index）信息量H = -E p log pi=1=0均匀度HHE =HmaxlOg2 S =无意义灌木3、3、1、 Gleason 指数：DG=S/lnA=34/ln( 100*16) =4.6084; Margalef 指数：DG=S-1/lnN=4.47292、辛普森多样性指数(Simpsons diversity index)多样性指数均匀度D = 1 Ep 2si=1 i =0.6980E =/ = 4Dmax1 - 1 S =0.7192香农-威纳指数(Shannon-Weiner index)信息量i=12i=2.6661均匀度1、2、HE =Hmaxlog2 S =0.5241Gleason 指数：DG=S/lnA=1/ln (100*16) =0.1355; Margalef 指数：DG=S-1/lnN 无意辛普森多样性指数(Simpsons diversity index)多样性指数D= 1 E p；均匀度E危DmaxD s 11 s=无意义香农-威纳指数(Shannon-Weiner index)信息量i=12i=0均匀度HE =HmaxlOg2 =无意义草本1、Gleason 指数：DG=S/lnA=11/ln ( 100*16 ) =1.4910; Margalef 指数：DG=S-1/lnN=10/ln1600=1.35542、辛普森多样性指数(Simpsons diversity index)多样性指数=1Ep 2=0.7784i=1E s sDmax1 - 1 =0.8562均匀度DD3、香农-威纳指数(Shannon-Weiner i