生态学实验报告

物候期的记录、生活力的记录、树高和干高的测量、胸径和茎径的测量、冠幅、冠径和丛 径的测量、盖度（总盖度、层盖度、种盖度）的测量、频度和相对频度 2. 内业工作： 1）资料统计的内容 乔木：植物名称、高度、胸径、株数、盖度、物候期、生活力、频度、总优势度 灌木：植物名称、高度、冠径、丛径、株从数、盖度、物候期、生活力 草丛：植物名称、鲜重、冠径、盖度、物候期、生活力、多度 2）方法 （1）物候期的记录： 这是全年连续定时观察的指标，群落物候反映季相和外貌，故在一次性调查之中记录群落中 个种植物的物候期仍有意义。在草本群落调查中，则更显得重要。 物候期的划分和记录方法如下： 1.营养期：—— 2.花蕾期或抽穗期：∨； 3.开花期或孢子期：O 4.结果期或结实期：+ 5.落果期、落叶期或枯黄期：﹌﹌ 6.休眠期或枯死期：∧ （2）生活力的记录： 生活力又称生活强度或茂盛度，是全年连续定时记录的指标。一次性调查中只记录该种植物 当时的生活力强弱，主要反映生态上的适应和竞争能力，不包括因物候原因而生活力变化者。 生活力一般分为 3 级： 强（或盛）： ●（营养生长良好，繁殖能力强，在群落中生长势很好） 中：不记（中等或正常的生活力，即具有营养和繁殖能力，生长势一般） 弱（或衰）：Ο （营养生长不良，繁殖很差或不能繁殖，生长势很不好） （3）树高和干高的测量：
8 34.78% 营养期 ●
400 21.62% 10.8 1
5 21.74% 开花期 ○
500 40.00% 17.2 1
5 26.32% 营养期 ○
750 60.00% 7.6
1
14 73.68% 营养期 ●
700 31.82% 14 2
800 36.36% 11.5
4 24.24% 营养期 ● 6 36.36% 营养期 ●
100 3.70% 10.3
5.5 13.58% 营养期 ●
400 14.81% 12.1
4.0 9.88% 营养期 ●
700 25.93% 24.2 2 7.0 17.28% 营养期 ●
350 15.70% 11.5
4 14.29% 营养期 ○
700 31.39% 24.8 2 15 53.57% 营养期 ●
层盖度 100%
调查时间 2017/5/19
编号 植物名称 鲜重(g/m2) 盖度（%） 频度 物候期 生活力
多度
H01
67500
95% 100% 营养期 ●
7
H02
2.5%
20% 开花期 ●
2
H03
2.5%
25% 营养期 ●
2
H04
20%
1% 营养期 ●
2
H05
20%
1% 营养期 ●
1
H06
0.1%
2% 营养期 ●
1
H07
2%
0.1% 营养期 ●
1
H08
15%
1% 营养期 ●
2
注:因考虑到保护学校草坪，故只测了 H01 的鲜重，其他未做测量。
四、实验结果分析
1、乔木层（样方面积：10m×10m） 考虑到所调查的样方面积较小，样方内均为人工种植的乔木，乔木种类单一。因此在老师
指导建议下未采取巢氏取样法，而是将总样方划分了 8 个小样方进行了普查，具体情况参考： 表 2 乔木层野外样方调查表。样方面积：10m×10m
73.00 20.28%
73.00 20.28%
72.5 32.95%
72.5 32.95%
37.5 17.05%
37.5 17.05%
总优势度
22.90% 21.99% 26.96% 15.55% 12.60% 39.22% 38.96% 21.83% 41.83% 58.17% 27.02% 32.58% 40.40% 61.58% 38.42% 30.72% 30.72% 38.56% 19.03% 16.15% 10.93%
乔木群落丰富度
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
樟树
银杏
枫树
枣树
女贞
株数
不同群落乔木的优势种
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0
群落一 群落三 群落五 群落七 群落一 群落三 群落五 群落七 群落一 群落三 群落五 群落七 群落一 群落三 群落五 群落七 群落一 群落三 群落五 群落七
樟树
ຫໍສະໝຸດ Baidu银杏
枫树
S 为物种数目。 辛普森多样性指数的最低值是 0； 最高值为 Dmax：
表 2 乔木层野外样方调查表
群落名称 湖北科技学院校园植物群落（亚热带）
样地面积 3209.7 ㎡
层次名称 乔木层
层高度 7 米
层盖度 20%
调查时间 2017/5/19
高度 (cm)
相对高 度（%）
胸径 (cm)
株数
盖度 相对盖度 （%） （%）
物候期
生活 力
600 18.46% 18.2
12 25.53% 营养期 ●
枣树
女贞
① Shannon-wiener 指数和 Simpson 指数
A、Simpson 指数 辛普森 （Simpson）多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率
=1-随机取样的两个个体属于同种的概率， 设种 i 的个体数占群落中总个体数的比例为 Pi，那么，随机取种 i 两个个体的联合概 率就为。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森指数 D，即
生态学实验 种群空间分布格局及物种多样性的调查
（范军 湖北科技学院 湖北咸宁）
一、目的和意义 通过本实验，使学生认识群落中不同种群个体在空间分布上表现出的不同类型，了解
检验种群空间分布类型的方法，并掌握种群最小面积确定方法和利用计算机处理生态学数据 基本方法。 二、实习过程 1. 外业工作： 1） 仪器工具
编
高度（m） 冠径（m） 丛径 株
物生
号 植物名称
（m） 丛 盖度 候 活
一 最 一 最大 一 最 数 （%） 期 力 频度
般高般
般大
营
1
鬼见愁 1.29 1.25 1.60 1.67
12 5% 养 ● 100%
期
表 4 草木层野外样方调查表
群落名称 湖北科技学院校园植物群落（亚热带）
样地面积 3209.7 ㎡ 层次名称 草木层 层高度 1.25m
700 41.18% 14.34
7.0 41.18% 营养期
700 25.93% 16.9
7.0 17.28% 营养期 ●
500 18.52% 12.5 2 6.5 16.05% 营养期 ●
200 7.41% 9.6
6.0 14.81% 营养期 ●
100
3.70% 8.9
3 4.5 11.11% 营养期 ●
乔木、灌木采用 10 ㎡小样方，作 10 次统计； 草本植物采用 1dm2 小样方，作 30-50 次统计； （8）重要值/总优势度
三、实习内容
样方 编号
1
2 3 4 5 6
7
8
植物 名称 樟树 樟树 樟树 银杏 银杏 枫树 枣树 女贞 樟树 枣树 女贞 女贞 枣树 枫树 枣树 枫树 枫树 枫树 枣树 枣树 银杏 银杏 银杏 樟树 樟树 樟树 樟树 银杏 银杏
650 20.00% 17.2 3 10 21.28% 营养期
650 20.00% 22.2
17 36.17% 营养期 ●
750 23.08% 10.5 2
600 18.46% 9.2
5 10.64% 营养期
3
6.38% 营养期
750 40.54% 14.3 1 10 43.48% 营养期 ●
700 37.84% 13.1 1
皮尺、铅笔、手提秤、测量绳、野外记录表格、计算器、计算机。 2）调查方法
样方调查是野外生态学最常用的研究手段。首先要确定样方面积。样方面积一般 不小于 群落的最小面积。所谓最小面积，就是包含组成群落的大多数植物种类的最小面积。最小面 积通常根据种---面积曲线来确定。一般来说，亚热带地区大样方面积可取 20×20m2，分成 等大的 4 块进行调查。分乔木小样方，灌木小样方，草木小样方调查。 3）调查内容
树高指一棵树从平地到树梢的自然高度（弯曲的树干不能沿曲线测量）。通常在做样方的时 候，先用简易的测高仪实测群落中的一株标准树木，其他各树则估测。估测时均与此标准相 比较。 目测树高的两种简易方法，可任选一种。其一为积累法，即树下站一人，举手为 2m，然后 2、4、6、8，往上积累至树梢；其二为分割法，即测者站在距树远处，把树分割 成 1/2、1/4、1/8、1/16，如果分割至 1/16 处测量为 1.5m，则 1.5m×16=24m，即为此树高度。 干高即为枝下高，是指此树干上最大分枝处的高度，这一高度大致与树冠的下缘接近，干高 的估测与树高相同。 （4）胸径和茎径的测量： 胸径指树木的胸高直径，大约为距地面 1.3m 处的树干直径。严格的测量要用特别的轮尺（即 大卡尺），在树干上交叉测两个数，取其平均值，因为树干有圆有扁，对于扁形的树干尤其 要测两个数。在地植物学调查中，一般采用钢卷尺测量。如果碰到扁树干，测后估一个平均 数就可以了，但必须要株株实地测量，不能仅在远处望一望，任意估计一个数值。 如果碰 到一株从根边萌发的大树，一个基干有 3 萌干，则必须测量 3 个胸径，在记录时用括号划在 一个植株上。 （5）冠幅、冠径和丛径的测量： 冠幅指树冠的幅度，专用于乔木调查时树木的测量。用皮尺通过树干在树下量树冠投影的长 度，然后再量树下与长度垂直投影的宽度。例如长度为 4m，宽度为 2m，则记录下此株树 的冠幅为 4m×2m。 然而在地植物学调查中多用目测估计，估测时必须在树冠下来回走动， 用手臂或脚步帮忙测量。特别是那些树冠垂直的树，更要小心估测。 冠径和丛径均用于灌 木层和草本层的调查，因为调查样方面积不大，所以进行起来不会太困难。测量冠径和丛径 的目的在于了解群落中各种灌木和草本植物的同化面积。冠径指植冠的直径，用于不成丛单 株散生的植物种类，测量时以植物种为单位，选测一个平均大小（即中等大小）的植冠直径， 记一个数字即可，然后再选一株植冠最大的植株测量直径记下数字。丛径指植物成丛生长的 植冠直径，在矮小灌木和草本植物中各种丛生的情况较常见，故可以丛为单位，测量共同种 各丛的一般丛径和最大丛径。 （6）盖度（总盖度、层盖度、种盖度）的测量： 群落总盖度是指一定样地面积内原有生活着的植物覆盖地面的百分率。这包括乔木层、灌木 层、草本层、苔藓层的各层植物。所以相互层之重叠的现象是普遍的，总盖度不管重叠部分。 如果全部覆盖地面，其总盖度为 100%，如果林内有一个小林窗，地表正好都为棵地，太阳 直射时，光斑约占盖度的 10%，其他地面或为树木覆盖，或为草本覆盖，故此样地的总盖 度为 90%。总盖度可以采用缩放尺实绘于方格纸上，再按方格面积确定盖度的百分数。 层 盖度指各分层盖度，实测时可用方格纸在林地内钩绘，比估测要准确得多。 种盖度指各层 中每个植物种所有个体的盖度，一般也可目测估计。盖度很小的种，可略而不计，或记小于 1%。 个体盖度指上述的冠幅、冠径，是以个体单位，可以直接测量。由于植物的重叠现 象，故个体盖度之和不小于种盖度，种盖度之和不小于层盖度，各层盖度之各不小于总盖度。 （7）频度：
600 26.91% 13.7
5 17.86% 营养期
580 26.01% 10.2 2
4 14.29% 营养期
频度（%）
相对频 度（%）
72.5 24.70%
72.5 24.70%
72.5 24.70%
38 12.95%
38 12.95%
38 33.63%
50 44.25%
25 22.12%
72.5 59.18%
8.46% 9.28% 14.99% 21.16% 20.98% 39.31% 20.60% 19.11%
附：乔木层原始统计数据计算 excel 表
群落名称 样地面积 层盖度
表 3 灌木层野外样方调查表
湖北科技学院校园植物群落（亚热带）
3209.7 ㎡ 层次名称 灌木层 层高度 1.25m
5%
调查时间 2017/5/19
700 31.82% 16.9 1 6.5 39.39% 营养期
600 60.00% 13.7 1 10 58.82% 营养期 ●
400 40.00% 15
1
7 41.18% 营养期
500 29.41% 14.6
5.0 29.41% 营养期 ●
500 29.41% 12.7 3 5.0 29.41% 营养期 ●
50 40.82%
25 25.00%
25 25.00%
50 50.00%
72.5 65.91%
37.5 34.09%
38.00 33.33%
38.00 33.33%
38.00 33.33%
50.00 13.89%
50.00 13.89%
38.00 10.56%
38.00 10.56%
38.00 10.56%