森林生态学实习指导(北林)

森林生态学实习指导书

林学专业和生物学专业适用

李俊清 牛树奎 刘艳红

北京林业大学资源与环境学院

2003年5月

目 录

第一部分 种群数量和结构调查 .............................................................................................. 4 一、点法 .................................................................................................................................... 4 1．覆盖度(COVERAGE) ................................................................................................................. 5 2．频度(FREQUENCY) ................................................................................................................ 5 二、距离法 ................................................................................................................................ 5 1. 最近个体法（NEAREST INDIVIDUAL METHOD） .................................................................. 5 2. 最近邻居法(NEAREST NEIGHBOR METHOD) ......................................................................... 6 3. 随机对法(RANDOM PAIRS METHOD) ..................................................................................... 7 4. 点四分方法 (POINT-CENTERED QUARTER METHOD) ............................................................ 7 三、样方(QUADRAT)和样圆法（ROUND QUADRAT） ........................................................... 7 1. 样方法（QUADRAT） ............................................................................................................ 7 2．样园法(ROUND QUADRAT) ................................................................................................... 8 3．重要值计算 （IMPORTANT VALUE） .................................................................................. 9 第二部分 群落结构的调查 .................................................................................................... 10 一、最小面积调查(MINIMUM AREA ) ................................................................................... 10 1．植物群落的取样方法 (SAMPLING METHOD OF COMMUNITY) .......................................... 10 2. 一些群落类型的最小面积 ................................................................................................. 12 二、多样性指数调查(BIODIVERSITY INDEX) ........................................................................ 12 1．SIMPSON 多样性指数 ........................................................................................................ 12 2．SHANNON-WEAVER 多样性指数 ....................................................................................... 13 3．均匀性指数(EVENNESS)..................................................................................................... 13 4．多样性指数计算和分析(CALCULATION OF BIODIVERSITIES) ............................................ 13 三、种群空间分布格局 .......................................................................................................... 15 1．外业调查(FIELD WORK) ..................................................................................................... 15 2．种群空间分布格局计算(CALCULATION OF SPACE PATTERN) ............................................ 15 3．举例 .................................................................................................................................... 16 第三部分 群落类型的调查 .................................................................................................... 16 一、群落类型调查方法 .......................................................................................................... 16 1．群落类型的线路调查(PRELIMINARY SURVEY OF COMMUNITY TYPE) ............................... 16 二、群落类型的标准地调查 .................................................................................................. 19 1．标准地调查项目（ITEMS OF STANDARD PLOT） .............................................................. 19 2．标准地调查方法（METHOD OF STANDARD PLAT INVENTORY） ...................................... 20 三、群落相似系数和特征种调查 .......................................................................................... 22 1．种的确限度（LIMITED PRESENTATION） .......................................................................... 22 2．群落相似系数（SIMILARITY OF COMMUNITY） ............................................................... 22

第四部分 群落外貌与动态的调查 ........................................................................................ 23 一、群落的外貌调查 .............................................................................................................. 23 1．生活性调查(LIFE FORM) .................................................................................................... 23 2．生活性谱(SPECTRUM) ........................................................................................................ 24 3. 生长型（GROWTH FORM） .................................................................................................. 24 4. 层片（SYNUSIA） ................................................................................................................ 24 5. 成层现象(VERTICAL DISTRIBUTION) ................................................................................... 25 二、群落的动态调查(DYNAMICS OF COMMUNITY) .............................................................. 25 1．年龄结构(AGE STRUCTURE) .............................................................................................. 25 2．森林更新、演替趋势调查(REGENERATION AND SUCCESSION) ........................................ 26 3．郁闭度调查（CLOSENESS）.............................................................................................. 26 第五部分 森林土壤剖面的调查方法 .................................................................................... 27 一、观察地点的选择和挖掘 .................................................................................................. 27 1．地点选择 ............................................................................................................................ 27 2．剖面的挖掘 ........................................................................................................................ 27 二、土壤剖面的观察与记载 .................................................................................................. 27 1．观察点基本情况记载 ........................................................................................................ 28 2．土壤剖面形态记载 ............................................................................................................ 29 四、土壤标本和分析样品的采集 .......................................................................................... 31 1．采集土盒标本 .................................................................................................................... 31 2．采集分析样品分析样品 .................................................................................................... 31 第六部分 实习报告或者研究论文 ........................................................................................ 38 一、小组实习报告 .................................................................................................................. 38 1．目的 .................................................................................................................................... 38 2．提纲 .................................................................................................................................... 38 二、个人实习报告或者论文 .................................................................................................. 39 1．选论文题目 ........................................................................................................................ 39 2．提纲 ......................................................................................... ........................................... 39 3．报告或者论文的要求 ........................................................................................................ 40 附录实习工具、物品清单 ...................................................................................................... 41

第一部分 种群数量和结构调查

(Inventory of Population Size and Structure)

通常来说生态学的研究方法有三类：分别是观察、试验和模拟。第一种方法就是观察和记录自然环境下的有机体状况，有时也叫做野外观测，这里面的野外二字不一定要理解成是开阔的田间，或者林地，而应该理解成是对有机体自然状况的纪录：第二种方法就是在野外做试验，找出有机体对周围环境变化的反映：第三种方法是把有机体放到人工控制的环境下，或者实验室的条件下。对于生态学研究来说，可能单独任何一种方法都是不全面的，常常需要几种方法同时应用，才能得出比较理想的结果。

我们对于实习中所作的调查研究有如下要求，首先需要针对不同的目的设计不同的方法；调查的样地类型要有代表性，样方的大小满足群落和物种特性的要求；每种方法调查的数据都应该具有可重复性；结果都应该可以进行统计检验；数据分析符合统计要求，比如一片林地100株，其中一株大母树胸径2米，其余小树都不过10公分；还有另外一片100株都是12公分，怎么看他们的平均胸径？所以，调查的数据能够满足统计分析的要求十分重要。

我们在下面要介绍几种生态学研究常用的方法，也是比较经典的方法，从对简单的对一个点的调查开始，逐渐介绍通过线和面的调查来取定种群的数量或者群落的组成。调查的时候根据需要，可以采取样地调查，也可以采取无样地调查。有调查工具的时候我们尽量使用，如皮尺、罗盘、海拔仪等，但是如果条件不允许，我们手头儿没有任何仪器的情况下，通过本次地实习也能了解一些使用的方法。

一、点法

该方法就是用一个个的调查点来确定群落中物种的盖度或者组成。对于一些没有明显主干的森林群落或者丛生的草本和灌木群落，要调查它们的密度时需要采取点法，通过调查每一类植物的相对数量，从而达到了解盖度、频度和种类成分的目的。

1．覆盖度(Coverage)

覆盖度的具体调查方法是：准备一根竹扦或者铁钎（通称钎子），钎子的直径越细越好，理论上应改没有直径。调查时在群落内随机确定一个起始点，随机或者每隔一定距离把钎子垂直插入土壤，然后查数碰到钎子上的植物叶片或者灌木的枝茎的数量，重复调查多个样点，然后按着下面的公式具体计算覆盖度。

植物A的覆盖度（%）为：

100 钎子碰到植物A（至少一次）的次数/钎子碰到所有植物的总数。

2．频度(Frequency)

频度的调查方法与覆盖度相似，不同之处只是在查数碰到钎子上的植物叶片或者灌木的枝茎时，同种植物只要是碰到钎子上，在一个样点上无论有多少个碰上了钎子都只算一次，重复调查多个样点的数量，然后按着下面的公式具体计算频度。

植物A的频度（%）为：

100 钎子碰到植物A的次数

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所有样点的总数。

二、距离法

（Distance Method or Plotless Method）

距离法也叫线法，是沿着一条固定的线路，调查各种群落参数，如某种林木的优势度，树高，株树等。在人们的长期野外调查中，总结出很多方便实用的以距离为基础的调查方法，这就是距离法。就是用各种线路和长度来确定植物间的距离和组成成分，它比点法更精缺，尤其是距离的测量，可以根据不同的目的，量测不同的指标，下面介绍几种距离法的调查方法。

1. 最近个体法（Nearest Individual Method）

在群落内首先确定随机点，并以每一个随机点为中心，记录距离该随机点最近一株

植物树的距离（林木还可以记录胸径和树高）。注意每一个随机点只测定一株植物，所