生态学实习报告
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一、实习目的
生态学是环境科学专业的基础学科之一,生态学野外实习属于实践性课程。
二、实习地点和时间
6月22-23日渭北
6月26-29日秦岭
三、实习内容
1.泾阳县口镇前往淳化县途中
山坡上,沿公路两边设置了大量防滑坡的铁丝网和水泥网,也称为护坡。
泾阳县口镇的水泥边坡防护(左),公路上的铁丝网防护
图上的这两种都叫做刚性护坡,此外还可以通过种树,种草的方式打造柔性护坡。
工程上防止滑坡还有下列这几种方法:
1、排截水工程据统计,国内外有90%的滑坡与水有关,可见水对滑坡的影响是非常大的。水对滑坡的影响主要表现在水对滑坡坡脚的冲刷、滑坡体内渗透水压力增大、水对滑面(带)土的软化和溶蚀等。常用的截排水工程有外围截水沟、内部排水沟、排水盲沟、排水钻孔、排水廊道、灌浆阻水等。
2、卸荷减载工程这是一种简便易行的方法,滑坡减重能减小滑体下滑力,增加滑坡体稳定性。
3、坡面防护工程主要目的是防止水对坡面和坡脚的冲刷。包括:植物防护,种草、铺草皮、植树;工程防护,框格防护、封面、护面墙、干砌片石护坡、浆砌片石护坡、浆砌预制块护坡、锚杆钢丝网喷浆、喷射混凝土护坡。
4、支挡工程是治理滑坡经常采用的有效措施之一。主要包括:抗滑挡墙、抗滑桩和锚固(锚杆和锚索)等治理方法。
2.口镇——淳化途中坡地造林
由图可见,此处的坡地可算作是通过植树造林的方法对边坡进行柔性防护。然而植物种植密度过大,植物很难长大,大约五年之后,该处土壤的水分就会被吸干,植物根系缺水而死亡。这既是种群内部的斗争,也是生态因子水分、热量对种群、群落的影响作用。
泾阳县、淳化县这一带均以旱生植物为主,主要是受到气候、水分、热量的控制作用。
3.淳化——彬县途中黄土剖面
红色的是古土壤条带,种子可直接在其上发芽,草、树可正常生长。
黄色的是黄土,黄土不是土壤,而是形成土壤的母质,在其上发生的是原生演替,率先在上面生长的是先锋植物——苔藓和地衣。
黄土剖面上的条带,代表了该地区气候的变化。高压控制黄土堆积,低压控制红色湿润条带堆积,形成了多条红黄相间的黄土剖面。
公路上的黄土剖面
原生演替:开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的襻露地段)上的群落演替。
旱生原生演替:演替从干旱缺水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。经历以下几个阶段:
地衣植物阶段:壳状地衣分泌有机酸腐蚀岩石表面,加上岩石风化作用,壳状地衣的一些残体,逐渐形成一些极少量的土壤;叶状地衣:可含蓄较多的水分,积聚更多的残体,使土壤增加的更快些;叶状地衣把岩石表面遮盖部分,生长枝状地衣,生长能力强,全部代替叶状地衣
苔藓植物阶段:在干旱时进入休眠,待到温和多雨时,大量生长。能积累的土壤更多些,为以后生长的植物创造条件
草本植物阶段:蕨类、一年生、二年生植物,低小耐旱种,取代苔藓植物,土壤增加,小气候形成,多年生草本出现。使土壤增厚,遮荫,减少蒸发,土壤中真菌、细菌和小动物增多
灌木群落阶段:喜光的阳性灌木出现,与高草混生形成“高草灌木群落”,以后灌木大量增加,形成优势灌木群落
乔木群落阶段:阳性乔木树种生长,逐渐形成森林,林下形成荫蔽环境使耐荫树种定居,随着耐荫种的增加,阳性树种在林内不能更新而逐渐从群落消失。林下生长耐荫的灌木和草本植物复合的森林群落形成。
4.彬县大佛寺
观察到寺庙山坡上的植被比来时路边山上的植被要更茂密更繁盛一些,大佛寺上面的植被可能有人工进行滴灌。滴灌的特点是渗、局部浸润灌溉,土壤水分运动主要借助于毛细管作用,不破坏团粒结构,为作物创造一个水、肥、气、热协调的生态环境,同时由于滴灌属精良灌溉,无深层渗漏,利于防止次生盐渍化。
大佛寺上植被茂盛,对面的山上植被稀疏
使用滴灌还可以节能、省工,滴灌随水随肥,以电机为动力,管道作途径,启动时打开阀门即可运作,改变了人工用铁锹修渠、筑埂、打坝的繁重手工浇水方式,降低了职工劳动强度,提高了劳动效益。采用滴灌随水施肥,肥水同步,不需平整土地、中耕、松土,也不需人工或用机力追肥。
5.彬县、长武的管道运煤
图中蓝色的管道是运煤的通道,为了减少煤渣等物质对环境的污染,这些化工原料采用了全封闭管道的运输方式。不仅抗灾能力强,而且对环境友好,有利于生态环境的保护。彬县和长武还有一家联手的矿务局——彬长矿务局。
6.秦岭梁
秦岭梁是中国地理上的南北分界线。对气流运行有明显的阻滞作用。夏季湿润的海洋性气流不易深入西北,使北此,秦岭成为亚热带与暖温带的分界线。秦岭以南河流不冻、植被以常绿阔叶林为主,土壤多酸性。以北为黄土高原,1月均温0℃以下,河流冻结,植物以落叶阔叶树为主,土壤富钙质。
秦岭梁上的分水岭石碑
秦岭是群落交错区,是南北方多个群落或生态系统之间的过渡区域,条件复杂,能为不同类型的动植物定居。因此在秦岭存在边缘效应,即秦岭群落交错区生境条件的特殊性、异质性和不稳定性,使得相邻群落的生物可能集聚在这一生态重叠的交错区内,使物种的数量、活动强度及生产力有增大。物种数量大大增加,生物活动强度大大增强。
边缘效应使秦岭的动植物资源十分丰富,被称为“生物基因库”。据动物学家统计,秦岭山脉中共分布有脊椎动物82科642种,其中兽类140多种,鸟类338种。秦岭植物资源同样丰富,特有植物1420余种,192种植物为秦岭独有。
7.秦岭南坡
植物群落的垂直分布表现在从山麓到山顶,随海拔的升高,年平均气温逐渐降低,太阳辐射增强,生长季节逐渐缩短,水分和土壤条件也发生变化。在这些因素的综合利用下,植被随海拔升高而发生改变。通常表现为依次成条带状更替,如秦岭南坡植被的随海拔高度的变化依次为:落叶阔叶林,针阔叶混交林,寒温性常绿针叶林,落叶针叶林,灌木林,高山草甸,高山冻原。
落叶阔叶林:落叶阔月的均温为13-23℃,最冷月的均温为-6℃,年降水量为500-1000mm,且多半分布在温暖季节。地带性土壤为褐土,是一种半淋溶性的土壤。在一定海拔高度以上出现棕壤。
针阔叶混交林:寒温带针叶林和夏绿阔叶林间的过渡类型。分布区的气候具有明显的温带季风气候的特征,土壤为暗棕壤。
针叶林:针叶林是以针叶树为建群种所组成的各类森林的总称。包括常绿和落叶,耐寒、耐旱和喜温、喜湿等类型的针组成的称为明亮针叶林,而以云杉、冷杉为建群树种的称为暗针叶林。
灌木林:以灌木为主体的植被类型。具单层树冠/林层高度一般5米左右,不具主干而簇生,盖度大于30~40%。生态幅度较乔木林广,分布范围常比乔木林大。在气候干燥或寒冷、不适宜乔木生长的地方,常有灌木林分布。
高山草甸:在寒冷的环境条件下,发育在高原和高山的一种草地类型。其植被组成主要是冷中生的多年生草本植物,常伴生中生的多年生杂类草。群落结构简单,层次不明显,生长密集,植株低矮,有时形成平坦的植毡。
高山冻原:在温带和温寒带的高山树木线以上,以苔藓、地衣、多年生草类和耐寒小灌木构成的低矮植被。