生态学野外实验调查报告

实验一、不同生态系统中生态因子的测定及其比较（一）、实验内容：
气温、光照强度、土壤温度、水分、容重和pH测定的仪器与使用方法; 气温、光照强度、土壤温度的时空变化。

（二）、目的要求：
熟悉生态学生态因子测定的基本仪器的使用方法; 熟悉若干生态因子的时空变化特点和规律；比较分析以上生态因子在不同生态系统中的异同及其原因。

（三）、主要仪器设备：
温度计、照度计、土壤温度计、pH计、环刀、铝盒、
土壤钻、小铲、烘箱、50ml小烧杯、玻璃棒、土壤筛（孔
径1mm）、分析天平、干燥器（内盛变色硅胶或无水氯化钙）
等。

（四）、实验方法及原理：
根据照度计、土壤温度计、pH计等仪器使用方法和观
察记录方法后，在校园中选取一块森林生态系统，开展土
壤温度、土壤含水量、pH等的时空测定。

温度计：温度包括气温和土壤温度。

主要介绍土壤
温度计。

土壤温度计的原理与构造与一般的水银空气温
度计相似，所不同的是土壤温度计一端弯曲，以便读数。

土壤温度计有不同长短的一组温度计组成，以测定不同
深度的土壤温度。

测定时，在土壤表面挖不同深度的小
坑，把不同深度的温度计埋至不同的深度（注意温度计
的底部与地表平行），把土填回，用手压实，一小时后便可读数，本次实验所用温度计为实验室一般温度计。

pH计：pH计有多种类型，可根据精度的需要选用不同的pH计。

本实验使用PHB-3便携式pH计。

该仪器体积小，便于携带，使用方便，测量精度为±0.02pH。

测量时，先用标准溶液对仪器进行校正。

校正后，用纯净水冲洗测定电极并用干净纱布拭干，便可对被测溶液进行测定。

土壤水分测定：两个目的，一是为了解土壤的实际含水状况，分析生态系统
的水分动态及贮水能力。

二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。

前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同。

风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。

它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。

因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。

分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。

测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。

在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。

（五）、具体步骤
（1）土壤温度：既观测其时间上的波动（ 10:30、11:30、12:30、14:30的波动），又比较不同土壤深度（表面、10、15、20cm）、以及不同生态系统之间的差异。

（2）土壤水分：比较不同土壤深度（0-15、15-30、30-45cm）和林内不同位置之间的差异。

（3）土壤pH：比较林内不同位置0-15cm层土壤pH的异同，分析原因。

土壤温度/℃
深
度
位时间
置位置
深度/cm
地表/cm
5 10 15
时间树干8.5 9.9 13.5 9.5
10：00 林冠中部9 10.5 13 8.6 林冠边缘11 12.1 13.1 10.5 林隙10.9 11 12.2 10
12：30
树干9 10 12.5 11 林冠中部9.6 11 12 10.5 林冠边缘8.8 10.9 11 11.5 林隙10 9.1 10 11.5
14：30
树干8.9 11.1 11.5 10.9 林冠中部10 11.5 12 13 林冠边缘10.1 9 10 12 林隙9 11 11.4 12.5
（六）、结果记录（混交林）
林内位置 土壤层次
湿重
含盒/g 干重含盒/g 铝盒(平板)重/g 湿重/g 干重/g 含水重 含水量 林冠中部
0-15cm
63.1
59.71 31.1 32 22.38
9.62 42.98%
15-30cm 76.8 60.73 30.3 46.5 30.43 16.07 52.81% 30-45cm 74.9
59.64 31.4 43.5 28.24 15.26 54.04% 林冠
边缘
0-15cm
62.8
53.77 30.9 31.9 22.87
9.03 39.48%
15-30cm 70.8
57.26 30.7 40.1 26.56 13.54 50.98% 30-45cm 86.1 71.04 30.2 55.9 40.84 15.06 36.88% 林隙
0-15cm 117.6
106.5 78.4 39.2 28.1
11.10 39.50%
15-30cm
112
99.48 67.6 44.4 31.88 12.52 39.27% 30-45cm 123.5
112.6
84.5
39
28.1
10.90 38.79%
（七）分析
1.根据上表可以分析得出，在香樟树阔叶混交林中，在同一地区不同深度的土壤层的土壤含量相对变化不是太大，在不同地区相同土壤层次中土壤含量也变化明显。

其中在林冠中部含水量最高，其次是林隙含水量；林冠边缘不同层次含水量变化最大。

在这是因为其灌木层和草本层不发达，土壤中的根系主要是由乔木层的主根系组成，而乔木的主根系是随土壤深度的变化而变化，明显在深的土壤中含量较高，所以其层次性根系数量变化很大，导致土壤含量变化也很大。

2.本次实验所得土壤的PH 为6.63，其他组在该林内的不同位置测得的PH 均在这个值附近，此可说明该混交林的土壤酸碱性分布均匀，差异性不大。

实验二、群落调查与分析
（一）、实验内容：
群落调查取样方法、种群分布、群落种类组成分析、物种多样性与均匀度分析。

（二）、目的要求：
掌握种群和群落调查的基本方法、了解群落结构分析
方法、掌握群落物种多样性计算的基本方法，了解群落的
结构和功能的关系。

（三）、主要仪器设备：
罗盘仪、GPS、皮尺、测绳、胸径围尺、记录夹等。

（四）、实验地点
学校陆地生态系统（三食堂附近南侧香樟树混交林）
（五）实验方法及原理：
1、样地法
样地法通常是在群落内圈出一定面积，称样方，对样方内
的生物进行调查的方法。

样方的大小和数目根据群落的不同而
不同。

草本群落的样方大小通常为lm2，较高的草本群落也有
用4m2或更大的样方。

灌木的样方大小通常为3m～3m、4m×4m。

乔木的样方大小通常为100m2。

样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。

但全部样方的总面积，应略大于群落的最小面积。

本次实验采取的样方为10x10m
2、数据整理是将野外调查的原始资料条理化，并演算出一些反映群落特征的数量指标。

其中反映种群在群落中优势度大小的指标有：
相对多度：指种群在群落中的丰富程度。

计算式为：
相对多度=(某种植物的个体数／同一生活型植物的个体总数)×100％
频度与相对频度：频度是指一个种在所作的全部样方中出现的频率。

相对频度指某种在全部样方中的频度与所有种频度和之比。

计算式为：频度=该种植物出现的样方数/样方总数
相对频度=(该种的频度/所有种的频度总和)×100％
（六）、具体步骤
（1）样地选取
随机设置、规则设置、主观设置
（2）样地大小
草本群落的样方大小通常为1m2，较高的草本群落也有用4 m2或更大的样方。

灌木的样方大小通常为3m×3m、4m×4m 、5m×5m。

乔木的样方大小通常为100 m2 、
400 m2。

样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。

但全部样方的总面积，应略大于群落的最小面积。

（3）调查记录
调查记录的内容、项目随研究目的不同而不同。

但原则是不宜罗列得太繁太
细致，以免影响调查进度。

细致的数据整理分配工作应在室内进行。

研究群落的
组成和结构，可使用群落调查表格，群落调查表格根据研究目的和对象而制订。

（七）结果数据
表植物群落调查表
调查者： HJQ 调查日期： 2014.11.18
样地编号： 5号样地面积： 10mx10m
群落类型：亚热性阔叶混交林群落名称：香樟树群落
地理位置：经度：东经106.6748 纬度：北纬26.4677 地形：土台海拔：约1100m 坡度： 0～22°
土壤、岩石：土壤呈钻红和浅黑色岩石多为细沙砾
微地形、地被物：凹凸面地形，矮小草本、苔藓地衣、蕨类
动物活动情况：无
人为干扰情况：轻度干扰
（八）结果处理
类别植物名称株数合计所占百分比
乔木香樟树22
28 59.57% 常青树 2
沙桐 1
雪松 3
灌木灌木一 3
4 8.51% 棕树 1
藤本藤本一 4
15 31.91% 藤本二9
藤本三 2
（九）结果计算及分析： 一、群落特征的计量指标
二、据以上指标对阔叶香樟树群落分析：
1．在乔木层，其物种多样性相对较少。

其中，香樟树占绝对优势，为建群种。

在阔叶混交林中主要为香樟树、沙桐和雪松，各物种之间在高度上互相竞争，争夺太阳光照面积。

2．在灌木层中，阔叶混交林中物种数目仅有两种，灌木一为优势中，灌木
类别 植物名称 平均
高度 /m
株数
胸径（平均） /cm
冠幅（平均） /m
物侯相
生活型 附记（生活力、板根、
茎花、绞杀、藤本、
寄生、附生等情况）
乔木层
香樟树 3.5 22
15.875 1.48X1.74 果后营养期
落叶期
高位芽 有一棵73cm 处分支
个别有绞杀、附生现
象 常青树 12 2 67.2 5.72x2.64 果后营养期
落叶期
高位芽
无 沙桐 22.3 1 83.1 7.1x6 果后营养期
落叶期
高位芽
无 雪松 9.7 3 30.1 3.31x1.93
果后营养期
落叶期 高位芽
有一科藤本缠绞
灌木层
灌木一
5 3 22.
6 落叶期 高位芽 无 棕树 2.5 1 23
果后营 养期 高位芽 无 藤本层 藤本一
1.2 4 小于18
落叶期 高位芽 无 藤本二
0.8 9 落叶期 高位芽 无 藤本三
1.6
2
落叶期
高位芽
无
类别
植物名称 株数 多度 频度 基盖值 重要值 乔木层
香樟树 22 78.57% 100.00% 84.89% 263.46% 常青树 2 7.14% 50.00% 7.36% 64.50% 沙桐 1 3.57% 33.33% 5.56% 42.46% 雪松 3 10.71% 16.67% 2.19% 29.57%
0%
20%
40%
60%
乔木
灌木
藤本
所占比例
植物类别
层树冠层很密，使得进入灌木层的阳光很有限，于是林下植物发育较弱，地被层主要是蕨类、苔藓和少量阔叶草本植物。

在本次实验中从以上表可知，对比乔木、灌木、藤本，三个层次，其乔木所占的比例为最高。

特点分析，该群落生态系统前期人为干扰大，其地理位置夹两条马路中间，人为干扰相对较大。

据考察该样地得知，不是天然的，多为人工建造，故在生物多样性上相对较少。