植物生态学野外调查方法.doc

附录　植物生态学野外调查方法野外调查是植物群落生态学研究的基本方法下面介绍野外调查的内容和方法，以方便学生查寻和参考一　野外调查设备的准备海拔仪、地质罗盘、GPS、大比例尺地形图、望远镜、照相机、测绳、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）该总表是根据法瑞学派的方法而设计的，也可用于英美学派目的在于对所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录，见表1表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群落高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与程度群落动态2　法瑞学派的野外样地记录对于样地中的乔木层、乔木亚层、灌木层、草本层、藤本和附生等均通用即通用于各类森林群落，也通用于灌丛和草地以及水生植物群落等表2　植物群落野外样地记录表群落名称　　　　　　面积　　　　　野外编号　　　　　第　　　页　　层次名称　　　层高度　　　　　层盖度　　　　　调查时间　　　　　　　　　　记录者　　　　　　　编号植物名称多优度、群集度高度/m粗度/cm物候期生活力生活型附记一般最高一般最大3　样地记录表因为英美学派对森林的不同层次有不同调查项目和不同的样方面积，故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格，见表3、表4、表5。

表3　乔木层野外样方记录表群落名称　　　　　　面积　　　　　野外编号　　　　　第　　　页　　层次名称　　　层高度　　　　　层盖度　　　　　调查时间　　　　　　　　　　记录者　　　　　　　编号植物名称高度胸径株数盖度物候期生活力附记表4　灌木层野外样方记录表群落名称　　　　　　面积　　　　　野外编号　　　　　第　　　页　　层次名称　　　层高度　　　　　层盖度　　　　　调查时间　　　　　　　　　　记录者　　　　　　　编号植物名称高度/m冠径/m丛径/m株丛数盖度/%物候期生活力附记一般最高一般最大一般最大表5　草本层野外样方记录表群落名称　　　　　　面积　　　　　野外编号　　　　　第　　　页　　层次名称　　　层高度　　　　　层盖度　　　　　调查时间　　　　　　　　　　记录者　　　　　　　编号植物名称花序高/m叶层高/cm冠径/cm丛径/cm株丛数盖度/%物候期生活力附记一般最高一般最高一般最高一般最高三　取样方法1　种－面积曲线的绘制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应一般不小于群落的最小面积所谓最小面积，就是只有这样大的空间，才能包涵组成群落的大多数植物种类最小面积通常是根据种－面积曲线来确定的。

① 样方面积的确定在研究群落中选择植物生长比较均匀的地方，用绳子圈定一块小的面积对于草本群落最初的面积为10cm×10cm；对于森林群落则至少为5m×5m登记这一面积中所有植物的种类开始，植物种类随着面积的扩大而迅速增加，尔后随着面积增加的种类数目降低，直到面积扩大时植物种类很少增加或不再增加② 样方面积扩大的方式法国的生态学工作者提出巢式样方法（图1）即在研究草本植被类型的植物种类特征时，所用样方面积最初为1/64m2,之后依次为1/32，1/16，1/8，1/4，1/2,1，2,4，8，16，32，64，128，256，512m2，依次记录相应面积中物种的数量把含样地总和数84%的面积作为群落最小面积针对不同的群落类型，巢式样方起始面积和面积扩大的级数有所不同，但可参考表6的形式进行设计表6　巢式样方法记录表顺序面积/m2种类11/6421/3231/1641/851/461/27182941081116123213641412815256┆┆将以上获得的结果，在坐标纸上以面积作为横坐标、种类数目为纵坐标作图，可以获得群落的最小面积③ 群落类型与最小面积一般环境条件越优越，群落的结构越复杂，组成群落的植物种类越多，相应地最小面积就越大。

例如在我国西双版纳热带雨林群落，最小面积至少为2500m2，其中包括的主要高等植物高达130种；在东北小兴安岭红松林群落中，最小面积约400m2,包含的主要高等植物有40余种；在荒漠草原，最小面积只要1m2左右，包含的主要高等植物可能在10种以内1234567图1　巢式样方示意图2　样方法样方，即方形样地，是面积取样中最常见的形式，也是植被调查中使用最普遍的一种使用技术当然，其它形式的样地也同样有效，有时甚至效率更高，如样圆样方的大小、形状和数目，主要取决于所研究群落的性质，采用的学术思路（如英美学派和法瑞学派）一般地，群落越复杂，样方面积越大，取样的数目一般不少于3个取样数目越多，取样误差越小因工作性质不同，样方的种类很多，可以分为以下几种：①记名样方：主要用来计算一定面积中植物的多度、个体数等等比较一定面积中各种植物的多少，就是精确地测定多度②面积样方：主要是测定植物群落所占生境面积的大小，或者各种植物所占整个群落面积的大小这主要是用在比较稀疏的群落里一般是按照比例把样方中植物分类标记到坐标纸上，然后再用求积仪计算有时根据需要，分别测定整个样方中全部植物所占的面积（样方面积），以及植物基部所占的面积（基面样方）。

这些在认识群落的盖度、显著度中是不同缺少的③重量样方：主要是测定一定面积样方内群落的生物量将样方中地上和地下部分进行收获称重，研究其中种类植物的地下和地上生物量该方法适应于草本植物群落，对于森林群落，多采用体积测定法④永久样方：为了进行追踪研究，可以将样方外围明显的标记进行固定，从而便于以后再在该样方中进行调查一般多采用较大的铁片或铁柱在样方的左上方和右下方打进土中深层位置，以防位置移动3　样带法为了研究环境变化较大的地方，以长方形作为样地面积，而且每个样地面积固定，宽度固定，几个样地按照一定的走向连接起来，就形成了样带样带的宽度在不同的群落中是不同的，草原地区为10～20cm左右，灌木林为1～5m左右，森林为10～30m有时，在调查一个环境异质性比较突出，群落也比较复杂多变的群落时，为了提高研究效率，或以沿一个方向、中间间隔一定的距离布设若干平等的样带，再在与此相垂直的方向，同样布设若干平等的样带在样带纵横交错的地方设立样方，并进行深入的调查分析4样线法用一条线绳置于所要调查的群落中，调查缰绳一边或两边的植物种类和个体数样线法获取的数据在计算群落数量特征时，有其特有的计算方法它往往根据被样线所截的植物个体数目、面积等进行估算。

5无样地取样法无样地法是不设立样方，而是建立中心轴线，标定距离，进行定点随机抽样无样地法有很多方法，比较常见的是中点象限法在一片森林地上设若干定距垂直线（借助地质罗盘用测绳拉好）在此垂直线上定距（比如15m或30m）设点各点再设短平行线形成四个象限在各象限范围测1株距离中心点最近的，胸径大于11.5cm的乔木，要记下此树的植物学名，量其胸径和圆周，用皮尺测量此树到中心点的距离同时在此象限内再测1株距中心点最近的幼树（胸径2.5～11.5cm），同样量胸径和圆周，量此幼树到中心点的距离有时不测幼树，每个中心点都要作4个象限，在中心点（或其附近）选作1个1m2或4m2的小样方，记录小样方内灌木、草本及幼苗的种名、数量及高度在我国亚热带常绿阔叶林及其次生林中采用这个方法，20个中心点的数据中可以与2个500m2样方的精确度相当该方法也可用于草地群落，只是相关的距离是根据实际情况进行调整四　群落特征的描述与度量1　多优度－群聚度的估测用其准则多优度与群聚度相结合的打分法和记分法是法瑞学派传统的野外工作方法它是一种主观观测的方法，要有一定的野外经验该法包括两个等级，即多优度等级和群聚度等级，具体内容如下：　多优势度等级（即盖度－多度级，共6级，以盖度为主结合多度）　5：样地内某种植物的盖度在75%以上的（即3/4以上者）；　4：样地内某种植物的盖度在50%～75%以上的（即1/2～3/4）；3：样地内某种植物的盖度在25%～50%以上的（即1/4～1/2）；2：样地内某种植物的盖度在5%～25%以上的（即3/20～1/4）；1：样地内某种植物的盖度在5%以下，或数量尚多者；＋：样地内某种植物的盖度很小，数量也少。

单株群聚度等级（5级，聚生状态与盖度相结合）　5：集成大片，背景化；　4：小群或大块；　3：小片或小块；　2：小丛或小簇；　1：个别散生或单生因为群聚度等级也有盖度的概念，在中、高级的等级中，多优度与群聚度常常是一致的，故常出现5.5，4.4，3.3等记号情况，当然也有4.5，3.4等情况，中级以下因个体数量和盖度常有差异，故常出现2.1，2.2，2.3，1.1，1.2，＋，＋.1，＋.2的记号2　物候期的记录这是全年连续定时观测的指标，群落物候反映季相和外貌，故在一次性调查中记录群落中各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各种各样，有分5个物候期的，如营养期、花蕾期、开花期、结实期、休眠期我们经过多年实践，发现分为6个物候期记录为好：① 养期：－或者不记；② 蕾期或抽穗期：V；③ 开花期或孢子期：O　（可再分：初花；盛花O；末花）；④ 结果期与结实期：＋（可再分为初果；盛果＋；末果T）；⑤ 落果期、落叶期或枯黄期：﹏　（常绿落果）；⑥ 休眠期或枯死期：（一年生枯死者可记为X）如果某植物同时处于花蕾期、开花期、结实期，则选取一定面积，估计其一物候期达到50%以上者记之，其它物候期记在括号中，例如开花期达50%以上者，则记O（V，＋）。

3　生活力的记录生活力又称生活强度或茂盛度这也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，在群落中生长势良好）；　　中：不记（生活力中等或正常，即具有营养和繁殖能力，生长势一般）；　　弱（或衰）：〇　（营养生长不良，繁殖很差或不能繁殖，生长势很不好）4　Raunklaer生活型类别及识别准则（1）高位芽植物（Ph）：地上部分大于0.25m的植物，分大、中、小3类。