资源描述
生态调查实习
Research of zoology
姓 名:
学 号:
学 院:环境与生态
系:环境科学与工程
专 业:环境科学
年 级:
校内指导教师:
二〇一六 年 七 月
摘 要
对福建省三明市明溪县君子峰自然保护区内,紫云村附近两块样方的乔木、灌木及草本层植物群落的物种组成与分布进行调查,通过重要值、多样性指数等指标对植物群落状况进行分析。结果表明:乔木层优势种以松科、樟科和壳斗科为主,两个样方的Shannon-Wiener多样性指数分别为1.71和3.67,Pielou均匀度指数为0.52和0.82。
关键词:明溪 样方 重要值 多样性 均匀度
目录
1 绪论 1
1.1 实习背景 1
1.2 生态调查内容 1
2 概述 2
2.1 环境介绍 2
2.2 调查方法 2
2.2.1 样方选择方法 2
2.2.2 参数选择与测定方法 3
2.2.3 指数计算方法 5
3 野外调查 7
3.1 环境概况 7
3.2 调查过程 8
4 生态指标及分析 8
4.1 样方参数 8
4.1.1 样方1参数 8
4.1.2 样方2参数 10
4.2 指数计算及分析 13
4.2.1 重要值 13
4.2.2 盖度 16
4.2.3 多样性和均匀度指数 17
5 结论感想 17
5.1 样方对比 17
5.1.1 组内对比 17
5.1.2 组间对比 18
5.1.3 年际对比 18
5.2 实习感想 19
参考文献 20
1 绪论
1.1 实习背景
环境与生态学院环境科学系大三学生在第三学期均会参加学院组织的野外及校内实习,而生态调查实习是野外实习的重要组成部分。综合地理野外实习是课堂教学的延续,是培养学生掌握野外调查与分析的基本方法,进一步丰富和拓宽知识领域,培养初步的地理科研能力,以及进行德智体美全面教育的教学过程,是一个独立的重要教学环节。
生态调查是为了了解区域生态环境乃至生物圈内动植物现况与分布的一种科学方法,本学院进行的生态调查属于生态系统特征调查,主要调查植物物种、种群、群落的相关要素,了解植物现象与环境因子,提高野外调查的能力,并通过野外实习加深、加强课堂所学的基本理论、基础知识和基本技能,进一步认识生物的中间关系,提高对生物多样性的认识,并对所调查区域进行简单的分析,评价该区域生态环境质量。
实习时间:2016年6月27日-29日
实习地点:福建君子峰自然保护区
1.2 生态调查内容
本次实习调查的参数有:树高、胸径、冠幅、盖度、多度、频度、重要值等。乔木测量树高、胸径、基径、冠幅;灌木测量高度、冠径或从径;草本测量高度、冠径或从径。同时记录各植物的数量、盖度,尽量详细的记录科、属、种名。
根据以上测量的数据计算频度及相对频度、相对多度、相对显著度、DFD(Density Frequentness Dominance,密度、频度、优势度)及IVI(Important Value Index,重要值)两种重要值指数、Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Pielou均匀度指数(J)。对比各样方及各层植物指数,对生态环境进行分析。
2 概述
2.1 环境介绍
福建君子峰自然保护区位于武夷山脉中段东坡余脉,地处北纬26°19′03″-26°39′18″,东经116°47′21″-117°31′22″,横跨福建省明溪县的西北部和东部,与福建龙栖山国家级自然保护区、福建闽江源国家级自然保护区相连。保护区总面积为18060.5 hm2,其中核心区面积为7497.6 hm2,缓冲区面积为4035.8 hm2,实验区面积为6527.1 hm2,是武夷山脉中段自然保护区的重要组成部分。保护区属于中亚热带海洋性季风气候,年平均气温18.0℃,极端最低气温-8.1℃,极端最高气温39.1℃,年日照时数1767.1 h。年平均降水量1737 mm,最高达2200 mm,主要集中在春夏雨季[1]。
君子峰自然保护区属于中亚热带基带,林内结构复杂,藤本植物丰富,草本植物茂盛。因此生物多样性丰富,拥有大面积低纬度低海拔原生性的中亚热带基带常绿阔叶林森林生态系统、大量的天然药用植物种质资源、名贵的材用植物种质资源、丰富的昆虫资源及珍稀濒危物种[2]。区内植被以原生性森林为主,主要类型有常绿阔叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林等9个植被类型33个群系60个群丛。区内还天然分布着丰富的珍稀濒危植物,且有多种材用种质资源和药用种质资源[1]。
生态调查地点具体为保护区内明溪县紫云村附近。
2.2 调查方法
2.2.1 样方选择方法
样方调查是野外生态学最常用的研究手段。要进行样方调查,首先要确定样方面积。样方面积一般应不小于群落的最小面积。所谓最小面积,就是最少有这样大的空间,才能包含组成群落的大多数植物种类。最小面积通常是根据种—面积曲线的绘制来确定的。本调查参照前人基础,选取样方面积如下:
乔木小样方,10 m×10 m;
灌木小样方,5 m×5 m;
草本小样方,1 m×1 m;
总样方,10 m×10 m。
受限于调查时间,2个小组在每个选定区域调查1个样方,共2个区域,总样方数为4。做样方调查时,总样方面积较大,采用塑料绳围起样方便于区分。
2.2.2 参数选择与测定方法
1. 参数选择
(1)乔木:高度,胸径,基径,冠幅,盖度;
(2)灌木:高度,冠径或丛径,盖度;
(3)草本:高度,冠径或丛径,盖度。
2. 参数测定
(1)树高和干高的测量
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)。目测树高的两种简易的方法,可任选一种。其一为积累法,即树下站一人,举手为2米,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处为1.5米,则1.5米×16=24米,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。调查时未测量干高。
(2)胸径的测量
胸径指树木的胸高直径,大约指距地面1.3米处的树干直径。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即可,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个萌干,则必须测量三个胸径,在记录时又用括弧划在一个植株上。胸径2.5厘米以下的小乔木,一般在乔木层调查中都不必测量,应在灌木层中调查。
基径是指树干基部的直径,是计算显著度时必须要用的数据,测量时,也要用轮尺测两个数值后取其平均值。一般用钢尺也可以。一般树干直径的测量位置是距地面30厘米处。同样必须实测,不要任意估计。
(3)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,严格测量时要用皮尺,选通过树干在树下量树冠投影的长度,然后再通过树干与长度垂直量投影的树冠的宽度。例如长度为4米,宽度为2米,则记录下此株树的冠幅为4×2米。
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,因为调查的样方面积不大,所以进行起来不会太困难。测量冠径和丛径的目的在于对此群落中的各种灌木和草本植物的固化面积。冠径指植冠的直径,用于不成丛的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,如同测胸径一样,记一个数字即可,然后再选一株植冠最大和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。
(4)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,只要投影覆盖地两者都同等有效。如果全部覆盖地面,其总盖度为100%,如果林内有一个小林窗,地表正好都为裸地,太阳光直射时,光斑约占盖度的10%,其它地面或为树木覆盖,或为草本覆盖,故此样地的总盖度为90%,总盖度的估测对于一些比较稀疏的植被来说,是具有较大意义的。草地植被的总盖度可以采用缩放尺实绘于方格纸上,再按方格面积确实的盖度百分数。
层盖度指各分层的盖度,乔木层有乔木层的盖度,草木层有草木层的盖度。实测时可用方格纸在林地内钩绘,比之估测要准确的多。然而,有经验的地植物学工作者都善于目测估计各种盖度。
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%。
个体盖度即指上述的冠幅、冠径,是以个体为单位,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,各层盖度之和不小于总盖度。
2.2.3 指数计算方法
1. 多度与聚生多度
(1)多度
英美学派的多度是指多度百分数,又称相对多度,是植被研究中经常用的一个指标。多度要以株数为研究基础,即为某种植物在单位面积内的百分数。
计算公式如下:
多度=样方内某种植物的株数/样方内各种植物的总株数×100
必须在同一层次内或者相同的生长型内进行多度的计算,否则没有太大的意义。
(2)聚生多度
聚生多度又称德式多度,是Drude首先应用而得名。这一多度概念源于欧洲,以后为苏联学派所采用。我国自苏联引入,现已不多用。该法与法瑞学派的多度等级制基本上相似,是一种用代号表示的相对等级。
聚生多度共有六个多度级和2个聚生度级,均以植物种为单位,乔、灌、草分别估测。
多度级:cop3-很多; cop2-多;cop1-尚多;sp-不多而分散;sol-少而个别;un-单株。
聚生度级:soc-个体相互靠拢成大片或背景化;gr-丛生成小团块或小块聚生。
多度和聚生度可以联用;如cop3. soc-很多且聚成大片;sp.gr-不多但小块聚生。
2. 频度和相对频度
法瑞学派和英美学派对频度这一指标的概念和应用稍有不同。法瑞学派把频度和存在度的概念严格地分开,它的频度限于群丛个体范围内某种植物在各样地中的出现率。而英美学派的频度概念是广义的,它包括了法瑞学派的频度和存在度,是指某种植物在样方中出现的百分率。不论样方设在群丛个体之内或之间。英美学派频度的计算公式如下:
频度=某种植物出现的样方数/样方总数×100
英美学派的相对频度是指一个群落中在已算好的各个种的频度基础上,再进一步求算各个种的频度相对值。其计算公式如下:
相对频度=某种植物的频度/全部植物的频度之和×100
3. 林木显著度
显著度是用来表示优势度的一个指标,仅为英美学派用于混交林的乔木层林木上,故可称林木显著度。由于林木显著度要求的是相对值,也可称相对显著度或相对优势度。计算公式如下:
林木显著度=某树种的胸径断面积之和/全部树种胸径断面积之和×100
4. 重要值指数(DFD和IVI)
重要值是一种植被研究的指标。DFD和IVI都表示重要值,但二者在求算技术上稍有不同。
(1)DFD指数:或叫“密度、频度、优势度指数”,其计算公式:
DFD指数=相对密度+频度+相对显著度
在上式中,由于直接采用“频度”,而不是“相对频度”,故其理论上最大值可以等于300。
(2)IVI指数:即重要值指数(Important value index),其计算公式:
IVI=相对密度+相对频度+相对显著度
在上式中,由于采用相对频度,其和不超过100。故理论上的最大重要值为100。
针对乔木而言:重要值=(相对密度【即相对多度】+相对频度+相对显著度【即相对优势度】)/3
针对灌草而言:重要值=(相对密度【即相对多度】+相对频度+相对盖度【即相对优势度】)/3
以上两种计算公式的相对密度均可用相对多度代替,因为相对多度是由一定样方面积中的株数求得,其重要性是相对的。当然相对显著度也就是相对优势度。
5. 物种多样性指数
(1)物种多样性指数
辛普森(Simpson)指数: D=1-i=1SPi2
香农-威纳(Shannon-Weiner)指数:H' = - i=1s ni / N log2 ni / N
式中:Pi即第i个物种数量占群落总个体数量的比例,Pi=ni / N
N——样方内全部树种的个体数;
ni——样方内第i个树种的个体数;
S——物种数量。
(2)物种均匀度指数
Pielou的均匀度指数(JSW):JSW = H'/log2S
Gini的均匀度指数(Jgi):Jgi = D/1-1S
3 野外调查
3.1 环境概况
表3-1 样方环境条件
编号
2016062801
2016062901
时间
2016.06.28 9:00~12:00
2016.06.29 8:30~11:00
名称
样方1
样方2
面积
10 m×10 m
10 m×10 m
海拔
760 m
660 m
坐标
26°21’39’’ N, 117°29’26’’E
26°21’46’’ N, 117°29’19’’E
坡向
西北高,东南低
西北高,东南低
坡度
39°
19°
土壤
红壤
红壤
两块样方土壤均属于红壤,是中亚热带海洋性季风气候,水系属于闽江上源。样方1临近水源,土壤较为湿润,落叶层较薄;样方2附近有枯竭溪流,相比样方1更干燥,乔木数量多,落叶层较厚。
3.2 调查过程
1. 组内分工
27日测定样方1,以各测量指标为依据,分小组负责测量树高、胸径和基径、冠幅、盖度等指标,主要测定了乔木数据,灌木及草本的估测数据。
经过27日的实地调查,在28日的样方2测定中,改善成以乔木、灌木、草本为分组依据,每小组分别记录相应植物的名称、数量、高度、冠幅冠径等。
2. 个人工作
样方1中,负责乔木高度的估测。两类估测方法均有采用,多采用积累法,对于过高的乔木采用分割法,但本次调查没有简易的测高仪,因此没有实测群落中的一颗标准树木,但较准确估测一棵乔木后,估测周边乔木时与其相比较,而不是重新估测。
样方2中,负责灌木层各植物参数的测量,包括高度、冠径或从径,并记录植物名称和数量。
4 生态指标及分析
4.1 样方参数
4.1.1 样方1参数
表4-1 乔木植物测量数据
编号
物种名称
高度(m)
胸径(cm)
基径(cm)
冠幅(m×m)
1
福建青冈
5.00
2.00
3.00
0.80×0.70
2
福建青冈
3.60
1.80
2.20
1.10×1.20
3
江南油杉
28.80
146.00
192.00
21.60×16.20
4
木姜子
7.60
4.30
4.50
1.80×1.50
5
木姜子
4.00
2.50
2.50
1.34×1.22
6
木姜子
5.16
3.00
4.50
1.58×1.53
7
木姜子
5.66
4.00
4.50
2.10×2.23
8
木姜子
8.60
5.20
6.50
2.81×2.49
9
木姜子
3.40
1.70
2.00
1.20×0.48
10
润楠
5.28
4.50
5.50
3.22×2.68
11
润楠
2.45
2.60
3.50
2.50×3.67
12
润楠
1.80
1.50
1.00
0.80×0.70
13
润楠
4.50
4.00
4.80
2.10×2.15
14
润楠
4.00
2.60
3.50
2.50×0.80
15
润楠
3.44
2.70
3.60
1.30×3.20
16
润楠
4.50
2.50
3.00
2.80×1.20
17
润楠
3.96
1.50
2.00
0.50×0.50
18
润楠
3.00
2.50
3.00
1.40×1.30
19
甜槠
14.88
17.75
16.21
8.44×7.88
20
甜槠
7.60
8.75
10.25
3.88×3.45
21
甜槠
5.28
3.65
4.00
1.63×1.64
22
甜槠
4.50
1.70
1.80
1.20×0.50
23
甜槠
4.50
2.10
2.40
1.80×1.40
24
新木姜子
4.25
2.50
3.20
3.10×1.20
25
新木姜子
4.00
1.90
2.00
1.20×0.70
表4-2 灌木&草本植物测量数据
编号
物种名称
高度(cm)
胸径(cm)
备注
1
草珊瑚
42.00
44.00
2
草珊瑚
28.00
30.00
3
莎草
32.00
42.00
4
莎草
17.00
24.50
5
莎草
40.00
50.00
6
狗脊蕨
18.00
30.00
7
狗脊蕨
15.00
22.00
8
草珊瑚
40.00
19.00
9
箬竹
210.00~270.00
1.30~1.50
共80株
4.1.2 样方2参数
表4-3 乔木植物测量数据
编号
物种名称
高度(m)
基径(cm)
胸径(cm)
冠幅(m×m)
1
阿丁枫
15.00
36.40
18.90
4.00×6.00
2
冬青
2.25
1.80
0.80
0.70×0.60
3
狗骨柴
2.30
1.80
0.90
1.30×0.80
4
狗骨柴
2.20
1.70
1.30
1.10×1.00
5
狗骨柴
2.25
1.40
1.10
1.00×0.60
6
狗骨柴
2.70
1.40
1.20
1.00×1.00
7
狗骨柴
5.50
3.30
2.60
1.60×1.50
8
狗骨柴
2.15
6.90
1.43
1.65×1.00
9
狗骨柴
2.35
2.00
1.50
1.20×1.30
10
狗骨柴
2.83
2.60
2.40
0.65×0.65
11
狗骨柴
6.50
4.00
3.30
1.60×1.50
12
狗骨柴
3.40
2.40
1.80
1.50×1.55
13
狗骨柴
18.00
20.00
22.00
7.50×7.00
14
狗骨柴
12.00
10.50
9.20
4.00×3.50
15
狗骨柴
1.80
1.50
0.90
1.10×0.73
16
狗骨柴
2.20
1.50
1.10
0.88×0.63
17
狗骨柴
3.95
3.60
3.00
2.30×1.50
18
狗骨柴
6.50
4.50
3.70
3.50×1.45
19
狗骨柴
4.80
5.00
4.20
2.30×1.30
20
猴欢喜
2.10
1.50
1.80
1.70×0.80
21
厚叶冬青
4.80
2.80
3.40
1.40×1.65
22
栲树
21.00
35.00
32.00
4.00×5.00
23
栲树
14.00
22.50
19.00
4.00×5.00
24
栲树
16.00
29.00
27.90
6.00×6.50
25
栲树
10.00
13.00
12.50
3.50×2.60
26
栲树
18.00
14.30
14.10
6.40×5.30
27
栲树
20.00
43.00
43.00
7.40×8.00
28
栲树
21.00
39.50
38.30
8.50×7.00
29
壳斗科
2.70
2.50
1.50
1.98×1.45
30
壳斗科
1.35
2.50
1.30
1.00×0.90
31
壳斗科
7.50
5.60
4.80
1.40×1.30
32
梨茶
1.83
1.50
0.90
0.84×0.88
33
木荷
5.00
5.80
5.20
2.10×2.20
34
润楠
3.80
2.40
1.60
1.40×1.35
35
润楠
4.20
2.70
2.20
1.30×1.10
36
润楠
2.45
1.80
1.60
1.60×1.30
37
润楠
13.50
18.70
17.60
3.20×3.90
38
山茶科
2.40
1.50
1.10
1.20×1.30
39
山茶科
2.00
1.40
1.00
1.60×0.76
40
山茶科
3.50
3.00
2.40
1.85×0.67
41
山茶科
3.40
2.00
1.80
1.00×2.10
42
深山含笑
5.50
3.90
3.40
1.80×1.50
43
细叶香桂
5.10
5.60
4.90
1.80×1.60
表4-4 灌木植物测量数据
编号
物种名称
高度(cm)
冠径(cm)
1
瓜馥木
77
72.5
2
瓜馥木
88
99
3
冬青科
100
47
4
金粟兰科
47
42
5
柃木
101
55.5
6
细枝柃
15
96.5
7
瓜馥木
107
107
8
狗骨柴
215
110
9
山茶科
144
67.5
表4-5 草本植物测量数据
编号
物种名称
高度(cm)
丛径(cm)
备注
1
莎草
36
39
样方1(左下)
2
狗脊蕨
20
27.5
样方1(左下)
3
狗脊蕨
23
39
样方1(左下)
4
狗脊蕨
52
40
样方1(左下)
5
狗脊蕨
45
40
样方1(左下)
6
狗脊蕨
64
56
样方3(右上)
7
狗脊蕨
56
38
样方3(右上)
8
莎草
29
27.5
样方4(左上)
9
狗脊蕨
38
35
样方5(中)
10
狗脊蕨
45
27
样方5(中)
11
狗脊蕨
20
24.5
样方5(中)
总述:样方1中调查到乔木6种共25株,灌木2种共83株,草本植物2种共5丛。样方2中调查到乔木13种共43株,灌木7种共9株,草本植物2种共11丛。两调查地点环境特征略有差异,包括地形、海拔等,导致其生物特征存在明显差异的原因可能主要为水源以及乔木的分布。
4.2 指数计算及分析
4.2.1 重要值
1. 乔木重要值
表4-6 样方1乔木植物重要值
编号
物种
物种数
频度(%)
相对频度(%)
相对密度(%)
相对显著度(%)
DFD指数
IVI指数
1
福建青冈
2
25
6.67
8
0.04
33.04
4.90
2
江南油杉
1
50
13.33
4
98.27
152.27
38.54
3
木姜子
6
75
20.00
24
0.30
99.30
14.77
4
润楠
9
100
26.67
36
0.30
136.30
20.99
5
甜槠
5
50
13.33
20
1.05
71.05
11.46
6
新木姜子
2
75
20.00
8
0.04
83.04
9.35
合计
-
25
375
100.00
100
100.00
575.00
100.00
分析:江南油杉的重要值指数最大,润楠次之,故推测江南油杉为样方1乔木层的优势种,润楠为亚优势种。
主要原因:当地土壤气候条件适宜江南油杉长期生长,且江南油杉喜阳,高度高,冠幅大,抑制了其他植物对阳光的汲取进而抑制其生长,因而成为优势种(推测其为建群种)。而润楠喜阴,因此可以在江南油杉遮挡了大部分阳光的情况下仍有较好的生长态势,成为了亚优势种。
表4-7 样方2乔木植物重要值
编号
物种
物种数
频度(%)
相对频度(%)
相对密度(%)
相对显著度(%)
DFD指数
IVI指数
1
阿丁枫
1
25
4.55
2.33
4.91
32.24
3.93
2
冬青
1
50
9.09
2.33
0.01
52.33
3.81
3
狗骨柴
17
50
9.09
39.53
8.89
98.43
19.17
4
猴欢喜
1
50
9.09
2.33
0.04
52.37
3.82
5
厚叶冬青
1
50
9.09
2.33
0.16
52.48
3.86
6
栲树
7
50
9.09
16.28
80.19
146.47
35.19
7
壳斗科
3
25
4.55
6.98
0.37
32.35
3.96
8
梨茶
1
25
4.55
2.33
0.01
27.34
2.29
9
木荷
1
25
4.55
2.33
0.37
27.70
2.41
10
润楠
4
100
18.18
9.30
4.39
113.70
10.63
11
山茶科
4
25
4.55
9.30
0.15
34.46
4.67
12
深山含笑
1
50
9.09
2.33
0.16
52.48
3.86
13
细叶香桂
1
25
4.55
2.33
0.33
27.66
2.40
合计
-
43
550
100.00
100.00
100.00
750.00
100.00
分析:栲树的重要值指数最大,推测其为样方2乔木层中的优势种;狗骨柴的重要值指数次之,并且其数量最多,因此推测其为亚优势种。
主要原因:栲树的胸径最大,使其相对显著度远大于其它物种,致使其重要值指数最大。从其生态位角度分析,栲树高大,根系发达,树叶丰富分散,遮蔽了大量的太阳光,影响了其它植物的生存空间及营养吸收,因此栲树占据最大优势(推测其为该样方中的建群种);而狗骨柴较为瘦小,其胸径较小,但密度较大,有利于其竞争阳光,因此成为亚优势种。
2. 灌木及草本重要值
表4-8 样方1灌木&草本植物重要值
编号
物种
物种数
频度(%)
相对频度(%)
相对密度(%)
相对盖度(%)
DFD指数
IVI指数
1
草珊瑚
3
50
16.67
3.41
0.28
53.68
6.78
2
狗脊蕨
2
100
33.33
2.27
0.12
102.39
11.91
3
箬竹
80
50
16.67
90.91
99.18
240.09
68.92
4
莎草
3
100
33.33
3.41
0.42
103.83
12.39
合计
-
88
300
100.00
100.00
100.00
500.00
100.00
分析:灌木及草本植物中,箬竹的重要值明显较高,推测其为样方1中灌木草本植物中的优势种。
主要原因:箬竹适宜生长在酸性土壤中,根系发达,易汲取养分,故其相比其他灌木较高大,且其在数量上占据绝对优势,从而抑制其他灌木汲取阳光,成为样方中的优势种。
表4-9 样方2灌木植物重要值
编号
物种
物种数
频度(%)
相对频度(%)
相对密度(%)
相对显著度(%)
DFD指数
IVI指数
1
冬青科
1
25
9.09
11.11
3.71
39.82
7.97
2
狗骨柴
1
50
18.18
11.11
20.33
81.44
16.54
3
瓜馥木
3
25
9.09
33.33
44.53
102.86
28.98
4
金粟兰科
1
25
9.09
11.11
2.96
39.07
7.72
5
柃木
1
50
18.18
11.11
5.17
66.29
11.49
6
山茶科
1
75
27.27
11.11
7.65
93.77
15.35
7
细枝柃
1
25
9.09
11.11
15.64
51.75
11.95
合计
-
9
275
100.00
100.00
100.00
475.00
100.00
分析:瓜馥木的重要值指数最大,推测其为样方2灌木层中的优势种。
主要原因:因为样方2中瓜馥木的丛径较大,数量最多,使其相对显著度和相对密度大于其它物种,致使其重要值指数最大。其占据主要优势的原因有待进一步探讨。
表4-10 样方2草本植物重要值
编号
物种
物种数
频度(%)
相对频度(%)
相对密度(%)
相对显著度(%)
DFD指数
IVI指数
1
狗脊蕨
9
100
50
81.82
84.70
266.52
72.17
2
莎草
2
100
50
18.18
15.30
133.48
27.83
合计
-
11
200
100
100.00
100.00
400.00
100.00
分析:狗脊蕨的重要值指数最大,推测其为样方2草本层中的优势种。
主要原因:因为样方2中狗脊蕨的丛径较大,数量最多,使其相对显著度和相对密度大于另一物种,致使其重要值指数最大。其占据主要优势的原因有待进一步探讨。
4.2.2 盖度
表4-11 样方1&2盖度记录
项目
样方1
样方2
总盖度(%)
92.80
91.00
乔木盖度(%)
69.18
91.00
灌木盖度(%)
90.28
32.00
草本盖度(%)
1.70
<1.00
注:种盖度测量较困难,考虑时间因素,故未进行种盖度的调查
分析:两个样方中的总盖度差异不大。
乔木盖度:样1低于样2;样1较大的乔木仅有油杉,样2则是多株成长较大的乔木。
灌木盖度:样1大于样2;因样1灌木层中箬竹优势极大,而样2各类灌木物种分布均匀,且与样1相比受乔木影响较大。
草本盖度:均很小,无明显差异;样1草本多分布在箬竹范围之外,样2分布较为分散,总体来看,草本经常分布在乔木周围。样1最明显的现象为,多株草珊瑚分布在江南油杉基部周围,而油杉周围没有箬竹。
4.2.3 多样性和均匀度指数
表5 样方1&2的Shannon-Wiener多样性指数(H’)&Pielou指数(均匀度指数J)
项目
样方1
样方2
H’
1.71
3.67
J
0.52
0.82
分析:多样性指数样2大样1小,均匀度指数样方2更接近1.0,样方2的生物多样性更丰富,且其植物分布更加均匀。
样1中江南油杉在乔木中优势极大,箬竹在灌木中优势极大,挤压其它物种的生态位,适宜生活在此种生境下的物种较少,较多草本植物在箬竹的影响下无法生长;样2因为在乔木层灌木层中没有如同1的优势极大种,物种分布更均匀,是更多物种的适宜生境。
5 结论感想
5.1 样方对比
参考另一个生态调查组以及2015年2012级的调查,我们分别对比了组内样方,组间样方和不同年际样方的结论。
5.1.1 组内对比
1. 物种数不同,样2物种更丰富(多样性指数)
2. 物种组成不同,样1草本较少
3. 优势种不同
前三点主要原因:
(1)土壤因素:均砖红壤酸性,样1箬竹较多不易落叶,乔木较少,落叶层薄;样2乔木多,落叶多,落叶层厚,腐殖质层厚。样1土壤湿度较大
(2)生境因素:江南油杉和箬竹的优势大,影响其它物种的生存,如样1草本受箬竹影响数量较少
4、重要值指数(重要值指数既能表示某种植物在群落中的地位及作用,还可以显示生境对植物生长的适宜程度)的比较:以润楠为例,样1高于样2,样1中IVI指数高于润楠的仅有江南油杉,与润楠同层的乔木盖度较低,竞争不激烈;样2中同层竞争激烈,润楠生态位被挤压,即样1比样2更适宜润楠的生长。
5.1.2 组间对比
样方数据对比发现,生态调查2组样方中物种更丰富,且利用调查样方分析得出的优势种不同。
主要原因:
(1)2组样方更便于统计,统计物种较多;
(2)本组样方中优势种(江南油杉、箬竹)优势明显,挤压其他物种生态位,使得物种更为单一;
(3)计算方式不同(相对优势度的计算)
本组利用了乔木的胸径断面积、灌木及草本的相对盖度等参数,而2组利用了所有种的相对高度进行计算。
5.1.3 年际对比
1. 差异
(1)优势种不同:样方1去年的优势种是甜槠,今年的是江南油杉,但是通过对去年原始数据的分析发现,去年和今年的建群种同样是江南油杉。样方2的优势种都是栲属。
(2)物种不同:去年样方2中存在沉水樟,乐东拟单性木兰、福建青冈等,今年均没有(沉水樟枯死),今年样方2中有细叶香桂,去年没有。
2. 原因
(1)对于样方中的植物部分没有准确辨认(树太高或者难以辨别),或者被忽视;
(2)去年和今年所取样方范围存在一定差异。
5.2 实习感想
此次野外实习,共分为两个主题,一是生态调查,二是水质监测。我分到的为生态调查组,生态调查更偏向于生态学方向,而此前并没有关于植物辨认方面的基础,大都依靠提前图文资料现场辨认,因此效率不够高。
在生态调查的准备阶段,我负责整理样方法的选取、测定工作,但实际调查时,受限于时间条件及植物分类知识,采用了前人的样方地点及面积,并没有使用标准方法确定乔木、灌木、草本层的样方最小面积。在样方1的调查之前,我负责对小组成员进行分工,分组依据是高度、盖度、胸径等参数,每小队测定一种或几种参数。实地调查的过程中,分工人数安排较为合适,但按照高度等参数对调查工作分工的想法实施起来不是很有效率,导致本组实际测量时,偶尔出现某一个人很忙,另一个人没事做的情况。另外,受限于前期准备、调查时间、环境条件,主要是前期资料查证的不足,小组对测量参数的选取不到位,灌木和草本的许多数据没有记录。因此在样方1调查完毕的当天,我调整了组内分工,按照乔木、灌木、草本进行分工,每小队负责相应植物的所有需要测定的参数,因此人数也做了相应调整,另外针对样方1灌木和草本的某些未考虑到的参数也做了强调。实际操作时显示,此种分工方法较为合理,每小队测定参数时更全面而不会遗漏,测定过程中对植物分类及生长分布有更为系统的认识。
样方调查完毕后,对数据处理方面,我负责的主要是样方对比分析部分。我们对比了本组两个样方,主要探讨物种组成的差异,以及土
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