生物群落的调查方法及其对乔木层的分析

样地生境要素调查记录总表

样地编号：样地名称：

样地面积：

调查日期：调查人：

地理位置：

地理坐标：海拔高度： m 地貌类型：坡向：坡度: 土壤类型：水分状况：

人类活动（事件描述、影响程度）：

动物活动（主要种类、影响程度）：

植被类型：群落名称：

群落高度：郁闭度：

主要层优势种：

突出的生态现象：

地被物情况：

相邻群落类型：

生物群落的调查方法

及其乔木层的分析与研究

摘要：

生物群落是不同植物在长期环境变化中相互作用、相互适应而形成的组合。它提供着人类赖以生存的主要物质资源, 维系着地球生态系统的健康和功能, 也为各种动物和其他生物提供食物来源和栖息地, 是人类生存和发展不可或缺的物质基础, 具有不可替代的作用。我国植物群落类型多样, 在世界上首屈一指, 但我国至今尚没有一次全面和系统的植物群落清查, 不仅影响了人们对我国植物资源的了解、利用和保护, 也不利于我国生态学、环境科学和地理学等相关学科的发展。低山丘陵区生态修复重点实验室，是新形势下修复低山地区的一项重要实验，对于搞好我国的生态起着重要的作用。

引言：

生物群落的调查是自然地理学学习过程中的一个重要环节，也是对于修复地生态园林丘陵的一项重要实验。

关键字：基径胸径冠幅盖度

正文：

1、前期准备：

1-1、实验器材

GPS 3个、罗盘2个、作业本100本、铅笔30支，电子天平两个（200 g电子天平精度0.001、400 g电子天平精度0.01）、信封10000封，螺丝刀5把，橡皮锤2个、标签30袋、环刀250个、铝盒500个、环刀柄两个、透明袋15000个、自封袋30000个、铁锨3把、削土刀2个、马克笔20盒、土钻2个、100 m皮尺一个、50 m皮尺一个、卷尺5个、标本夹6个、雨具、药品等。

1-2、路线

平顶山山顶公园—鲁山昭平台水库—尧山—宝天曼—白云山。

1-3、时间

一期时间：7月10日—8月3日，8月9日-8月16日。

二期时间：9月24日—9月28日，10月17日—10月20日

1-4、目标样地

100个（包括鲁山实验基地的样地）。

2、实验过程

2-1室外实验

2-1-1选点

选择海拔在600 m以下的地区进行，样方内未遭人工严重毁坏，土壤植被为自然原始状态，坡度较缓。

2-1-2方法

总体要素：样地的经纬度、海拔、周围生态要素、地理情况（沟谷、河流）、方位角、坡度、郁闭度、土壤的湿润度颜色

（1）选取一个20 m×20 m的样方，在20 m*20 m的样方内选取五个2米*2米的点，五个点分布在20 m×20 m的四个拐角和样方中心位置，在2米*2米的样方内选取5个1米*1米的样方。如图1所示

（2）在20 m×20 m的样方周围用油漆做好标记，20 m×20 m的样方内调查乔木层，记录乔木的树种、树高、①基径、胸径②冠幅③盖度④枝下高

注记：①基径：地面往上30 cm处树的直径胸径:地面往上130 cm处树的直径

②冠幅：树冠的长×宽

③枝下高：树距离地面最近的一个树枝底部到地面的的高度

④盖度：中午时树冠垂直投影到地面的面积占树冠面积的百分比。

（3）在2 m×2 m的样方内记录灌木层的树种、树高、冠幅、盖度。

（4）在1 m×1m的样方内记录草本层的草种名称、个数、草高、盖度，并将所有种类的草连根带土取出放入自封袋中做好编号。

（5）取５个九层土壤，在一个样地内不同地方去，有一定的梯度，沿着坡自上而下取，每个九层一共为９cm，一层１cm，自地表向下分为A层、B层、C层、A、B、C三层再分为三层，记法Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３，将取得的土壤放入自封袋中，每层土壤大约取５０ｇ。

（６）取２公斤的分层土壤，分层方式：０－１０cm、１０－２０cm、２０－４０cm、４０－６０cm、６０－８０cm、８０－１００cm，一般取到４０cm左右，一个２０m×２０米样方内不同点的每层土壤混合在一起，每层土取２公斤。

（７）取环刀、铝盒。一个样地内挖两个剖面，剖面长宽为６０cm×４０cm，深度达到母质层即可，在剖面上自上而下分为不同的层次：０－１０cm、１０－２０cm、２０－４０cm、

４０－６０cm、６０－８０cm、８０－１００cm，在每层上面去环刀和铝盒，标签注明在环刀铝盒上面，封装即可。环刀加鲜土壤、铝盒加鲜土壤在样方内要称重（保证实验的正确性和准确性）。

（８）取枯枝落叶。在２０m×２０m的样方内，沿着坡自上而下取三个点，每个点取２０cm×２０cm的枯枝落叶放入自封袋中，实地量取所取得枯枝落叶层在地面上的厚度并且称重。

（９）取标本。选取一些无病虫害的枝条和草本，进行压制标本。全株植物采下后，先将花瓣整理齐后压放在草纸上，然后将茎叶整理好，每片叶要整平。不能因为叶多把叶子摘掉，有一部分叶要放反，这样压好的标本叶的正反面均有。如果茎根太长超过标本夹的长度，可将茎或根折压在纸上，尽快把整理过的放在几层容易吸水的纸上，使叶、花的正面向上展平，然后，盖上几层纸。把标本夹层层摞起来，用标本夹夹好并缚紧，放在背阴通风处，植物标本不能再太阳下晒，以免变色。标本夹压标本主要是靠吸水草纸，将植物水分吸干。

图1

二期时间：

（1）主题：鲁山实验基地植物复查

时间：9月24日—9月28日

地点：鲁山实验基地

方法：

在A,B,C,D,E样地采集草本植物，调查其多样性。方法和7、8月的方法相同，不研究土壤（2）主题：调查苜蓿的生长情况

地点：鲁山实验基地

时间：2011年10月22日—23日两天

方法：

坡上

坡下

以上是15个样方中的一个小样方

方法：

1、在4m*5m的样方内选择一个1m*1m的小样方，各自称其中的苜蓿和荒草的重量。

（用镰刀将其割掉）

2、然后在4m*5m的中称取剩余各自的重量

3、一次类推进行。

4、坡上由于缺乏水分，所以苜蓿基本上都死掉了，进行了一次补种

2-2室内实验

（1）将信封放入烘箱里面，105℃烘六个小时,后用电子天平称其重量。

（2）将草本进行分离，根、茎、叶、花、果分别取下放入到不同的信封中，做好标号，根分别查每颗上面茎、叶、花、果的数量并记录在信封上面，称信封的鲜重。在105度的情况下烘2个小时进行杀青处理，然后再80度下烘六个小时，最后称干重量，求出水分含量。将根系土壤进行分为3g、5g和剩余的，3g、5g分别进行测微生物的种类及其含量。

（3）九层土分为10g、10g、20g三类，测量土壤的养分。

（4）两公斤土要进行自然风干，风干之后测量养分

（5）铝盒放入烘箱，105 ℃烘6个小时，将烘干后的总重量记录在本上，求出土壤的含水量。

（6）环刀中放入滤纸，浸泡水中十二个小时后进行第一次称重，称其饱和水加土壤环刀的重量；将换到在吸水纸上2—4个小时，将饱和水基本吸干，第二次进行称重，求出土壤的田间孔隙度；将环刀放入烘箱中，105℃烘12个小时，进行第三次称重。最后将环刀土壤倒出，洗干净之后在烘箱烘干即可再用。

3、后期处理：

将实验结果录入电脑，汇总之后进行分析考证，最后得出一个重要的结论。

在实验的过程中做了以下的调整：

（1）在山区地形比较复杂，植物种类比较多，土层较薄。乔木层未做变化，草本层和灌木层选在了样方内的不同点上，没有全部选在拐角和中心位置上面，草本层全

部取后，直接放在透明袋子中拿回实验室进行分类。土壤的土层较薄，铝盒改变

为沿着坡自上而下取五个（0—10 cm），10 cm以下基本上为母质层，环刀取2

个。

（2）在试验田，物种比较单一，一个样地乔木层灌木层都是单种，草本层每个样地基本相同。乔木高度比较均一，分为几个不同层级进行高度测量，记录好每个层次

乔木的数量，并且记录每两棵相邻树之间的基径间距。

不同地形选择不同的方法，大大减少了工作量，提高了工作效率，缩短了每个样地的工作时间，更加科学、准确。

优点：

（1）人员分工比较明确。每个人都有自己的一项任务，在完成自己任务的同时积极去帮助其他的工作人员，有一定的科学团队精神。

（2）调查的海拔高度较为全面。从300米海拔往上，基本上每隔20米就能调查一个，相邻两个点不在一公顷的范围内，并且较远。在不同海拔都有选取点，同一海拔

（范围在20米内）有不同的样方选取点。既能在同一地区进行不同海拔的比较，

又能在同一海拔不同地区进行比较。

（3）不同地形选取不同的方法。山区与较为平缓地区（包括实验基地）物种不同，土壤测量深度不同，选取不同的方法提高效率，并且达到了理论与实践的相结合，

找出了更好的方法。

（4）实验器材准备充分。每样工具都有一样备用的，做到了多备紧用，减少了实验的总时间。

乔木层的分析与研究：

本次调查的乔木层物种为：侧柏、刺槐、油松、合欢

样地生境要素调查记录总表

样地编号： 003 样地名称：

样地面积： 1公顷，矩形

调查日期： 2011.7.14 调查人：

地理位置：平顶山林场

地理坐标：N33°46′8.4″E113°19′00.9″海拔高度： 229 m

地貌类型：低丘陵，较缓坡向： 21°坡度: 14°

土壤类型：山地棕壤水分状况：潮湿

人类活动（事件描述、影响程度）：游客、放牧

动物活动（主要种类、影响程度）：山上有鸡场、野生动物（野鸡、松鼠）植被类型：刺槐、侧柏、油松等群落名称：温带落叶阔叶林

群落高度： 9.2m 郁闭度： 0.73

主要层优势种：乔木层：刺槐灌木层：刺槐更新草本层：广序臭草

突出的生态现象：有一宽2.5m 土路位于林地东边

地被物情况： 3-4cm，分解一般

相邻群落类型：侧柏为主，少量刺槐、油松

群落结构及一般描述如下表：

样方编号

物种名

称株数

基径

(cm)

胸径

(cm) 树高(m)

冠幅(m

×m) 更新苗备注

3 侧柏19.7 16.

4 8.3

3.6×

3.4

3 侧柏 6.

4 5.1 5.2

1.7×

2.3

3 刺槐13.1 10.8 9.2

3.1×

1.8

3 侧柏12.8 10.8 9.1

2.4×

2.1

3 刺槐9.7 9.2

3.7m处断

头

3 刺槐 5.8 4.7

3.2m处断

头

3 侧柏10.1 9.8 7.6

2.1×

2.2

3 刺槐12.

4 11.4 9.2

3.1×

1.8

3 侧柏16.8 14.3 9

3.1×

2.6

3 侧柏10.8 9.1 7

2.1×

1.2

3 侧柏13.3 11.7 8.5

2.6×

1.8

3 刺槐15.6 13.7 8.5

2.9×

1.2

3 侧柏10.9 9.9 7

1.6×

2.4

3 刺槐8.8 8.8

4.2m处断

头

3 侧柏7.9 7.2 6.5

1.1×

0.9

3 侧柏17.6 16.

4 7

4.2×

3.1

3 侧柏10.2 8.9 6.3

1.9×

1.3

3 油松17.

4 13.7 7

4.3×

3.1

3 侧柏11.9 11.

4 5.7 2.6×2

3 刺槐8.2 8.1 6.1 2.1×2.2

3 刺槐7.3 6.3 3.5m处断头

3 刺槐 5.6 5.

4 3m处断头3 刺槐7.4 5.8 3m处断头

3 刺槐11.1 8.9 2.7m处断头

3 油松12.1 9.8 5.7 2.1×2.5

3 刺槐8.3 9.6 主干被砍

3 侧柏17.7 14.1 7.2 3.2×2.4

3 侧柏12.5 11.7 6.2 2×1.8 60°斜生分析：

（1）平顶山林场物种比较单一，主要以刺槐、侧柏、油松为主构成的混交林，林场形成时间较短，乔木层高度较低，为人工林。

（2）由于刺槐在开花时节，花能够食用，据调查是来此的游客和当地的农民采摘的时候将树头给折断的，造成了灌木层以刺槐更新苗为主，阻碍其他灌木的生长。

（3）树间距较短，造成树木达到高度而树冠不能完全展开，冠幅较小。

（4）部分树木枯死。平顶山属于伏牛山山系的入山口，一年四季风大，水分较少，在其成长季节不能有即使的水分补充和部分山民毁林而至。

下期实验的安排：

（1）预计下期实验总时间为20天。

（2）范围包括了平顶山及其周围地区，鲁山200公里范围，洛阳白云山，以及南阳内乡宝天曼地区进行，可行性较合理。

（3）预计样地选取，达到100个大样地预计值有充足的时间。目前，一共做了58个样地，计划明年在洛阳嵩县的白云山地区继续工作。

参考文献：

（1）Biodiversity Science2009, 17 (6): 533–548 doi10.3724/SP.J.1003.2009.09253植物群落清查的主要内容_方法和技术规范

（2）文章编号：1006-0960（2007）03-0026-03

泾川县官山林场不同立地类型刺槐人工林生长调查分析

结束语：

在接下来的实验中，选取点要扩展到河南省地区，要准确的把握时间，选取好准备要实验的样地，做到未雨绸缪。

再过三年就要就要毕业了，可能会留在我校通过考研进行在此深造，最后，还是要踏入社会的，成为社会的一名人员，但是人生之路还有很长，一定要将自己锻炼成为一名对社会合格的人才。

在此，感谢在暑期帮助我的老师和同学们，在你们的悉心教导和指引下，学到了许多宝贵的课本上没有的经验，拓宽了自己的知识面，感谢你们，老师，同学！

环境与地理科学系

10级资源环境与城乡规划管理(1)班

李仲凯

2011年9月11日