野外调查方法

植物生态学野外调查方法

野外调查是植物生态学研究的基本方法。下面简要介绍植物生态学野外调查的内容和方法，以方便学生查询和参考。

一、野外调查设备的准备

海拔表、地质罗盘、GPS、大比例尺的地形图、望远镜、照相机、测绳、

皮尺、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、供样方记录用的一套表格、方格绘图纸、制备土壤剖面用的简易用品等。

二、调查记录表格的准备

1．野外植被（森林、灌丛、草地等等）调查的样地（样方）记录总表

该总表主要在于对记录所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录，见表2－1。

表2－1 植物群落野外样地记录总表

群落名称野外编号

记录者日期室内编号

样地面积地点

海拔高度坡向坡度坡位

群落高度群落的总盖度

主要层

优势种

群落外

貌特点

小地形及样地周

围环境

分层及各层的特点层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度层高度层盖度

突出的生

态现象

地被物情况此群落还分布于

何处

人为影响方式和

程度

群落动态

2．其他野外记录表格

根据研究的对象、目的和意义的不同，通常采取不同的野外调查方法。其他野外调查的记录表格在取样方法中分别论述。

三、环境调查

在植物生态学野外调查过程中，必需对所要调查的植物或植物群落的周围环境条件进行调查和详细记录。目的是为了考察、研究环境与植物或植物群落的关系。一般来说，应该对径度、纬度、海拔、坡向、坡度、坡位、土壤厚度、枯枝落叶层厚度、腐殖质厚度、环境状况、人为干扰、群落类型等做较为详细地调查和记录。

● 径度和纬度的测定

应用GPS（Global Positioning System，全球定位系统）测定径度、纬度和

海拔高度。

● 海拔的测定

应用海拔仪可对所在地的海拔进行测定。但应注意的是：在使用海拔仪以前，必须在已知的海拔地点校正海拔仪的准确测高，然后才能使用海拔仪。由于海拔仪的工作受气压影响很大，所以晴天和阴天所测海拔略有差异，应给予必要的校正。

海拔仪中外圈的数字（0～999）表示海拔高度0～999m，而900数字下方的椭圆形中的数字表示km。如果椭圆形的指针在0和1之间，长指针所指的外圈数字就是当地的海拔高度；如果椭圆形的指针在1和2之间，当地的海拔高度则是1000加上长指针所指的外圈数字，例如，椭圆形的指针在1和2之间，而长指针所指的外圈数字为610，那么当地的海拔高度就是1610m；如果椭圆形的指针在

2和3之间，当地的海拔高度则是2000加上长指针所指的外圈数字；依此类推。

● 坡向的测定

用一般的罗盘仪可对所在地的坡向进行测定。站在坡面上，面对整个坡下，手持罗盘仪，使之保持水平状态，并使罗盘仪与自己的身体呈垂直状态，然后从

罗盘仪上读数。注意：缠有紫色铜丝的指针（S极）无论在什么时候都指的是南，而另一指针（N极）指的是北。

罗盘仪中有0～360°的刻度，认真思考指针和刻度之间的关系，就不难看出自己脚下坡面的坡向。例如，S极所指数字为235°，N极所指数字为45°，那么坡向应该是北坡偏东45°，记作N45°E 。又例如，S极所指数字为130°，

N极所指数字为310°，那么坡向应该是西坡偏北40°，记作W40°N 。

● 坡度的测定

用一般的罗盘仪可对所在地的坡度进行测定。站在坡面上，面对整个坡下，将罗盘仪竖起，使罗盘仪中底部的半圈数字向下，让罗盘仪有镜的一方向外，并使罗盘仪的上部平面与坡面呈平行状态，右手板动罗盘仪背部的杠杆，使得罗盘仪中长型水平管中气泡居中，此时长型水平管下方的指针所指示的数字便是该坡面的坡度。

● 坡位的测定

根据研究样地设置在坡面的位置确定坡位，分为上部、中上部、中部、中下部和下部等几种类型。

四、取样面积的确定

1．目的

通过特定群落种－面积曲线的绘制，掌握确定样方面积的方法。

2．材料准备

钢卷尺、皮圈尺、方格纸、记录表格等。

3．一般说明

此法开始使用小样方（草本群落用10cm×10cm、灌木群落用20cm×20cm、乔木群落用1m×1m），随后用一组逐渐成倍扩大的巢式样方逐一调查每个样方，

统计每个样方内的植物种数，以种的数目为纵坐标，样方面积为横坐标，绘制种－面积曲线。此曲线开始陡峭上升，而后水平延伸，有时会再次上升。曲线开始

平伸的一点所对应的面积即群落取样的最小面积，也可以将85％的种出现的面积做为群落取样的最小面积，它可以做为样方大小的初步标准。杨宝珍等（1964）对内蒙古羊草、大针茅草原进过此类测定，最初样方面积为1／100 m2，依次扩大为1／16，1／8，1／4，1／2，1，4，8和16 m2，结果发现，1／2 m2已达曲线的转折点，面积再扩大1／10，种数增加不超过5％。法国CEPE的生态学工作者用标准化了的巢式样方研究世界各地不同草本植被类型的种类数目特征，所用样方面积最初为1／64 m2，之后依次为1／4，1／2，1，2，4，8，16，32，64，128，256，512 m2等。他们把含样地总种数84％的面积做为群落取样的最小面积。对于阿尔卑斯山海拔2,300 m以上的高山草甸而言，这一面积为1

m2，温带典型草甸为4 m2，温带草原为8 m2（在内蒙古草原的调查结果与此相符合），地中海地区草本植被为16 m2，荒漠为128～256 m2。而撒哈拉沙漠大于512 m2。他们还发现，种数占20％的优势植物其盖度占的总盖度的80％，种数为总数15％的优势种却占群落总体积的85％。

4．实验步骤

根据实习场所的方便，选取两种不同的群落（如灌丛，荒漠，草原，草甸，沼泽等），按CEPE巢式样方统计植物种数。并绘制种－面积曲线。

5．讨论

（1）如按面积扩大1／10，种数增加不超过5％计，所研究群落的最小面积为多大？如按包括样地总种数85％计算，最小面积又是多大？你认为适宜的样方面积为多少？

（2）群落取样的最小面积与优势种的生活型以及群落中物种多样性有何关系？

一般来说，样方面积应略大于最小面积。草本群落一般为1～4 m2，灌木群落4～16 m2，北方森林100～400 m2，热带森林可能需要1,000 m2以上。

五、取样数量的确定

1．目的

通过实验使学生认识所要调查的植物群落外貌特征，对所需要的取样数量的可靠性作一些详细的考察，并掌握确定取样数量的方法。

2．材料准备

样方框，钢卷尺，皮尺、记录纸等。

3．一般说明

取样是生态学研究中最重要的工作之一，也是常常易被疏忽的部分。因为基于样本的某些结论常用于作为整体的种群的假设上，所以取样步骤必须正确，否则判断就会无效。Greig－Smith （1964）对植物种群研究，Sonthwood（1971）

对动物种群研究中对此都曾作过很多解释。本部分的重点是取样中的一些基本原理及其在若干选例中的应用。