生态学实习报告

鹫峰林场主要森林的分布及林分结构特点张鹏水保141140214101中文摘要：妙峰山林场经过了长期的人工经营和自然改变，现在临汾无力地上下分层结构和生态结构都较为复杂，生态功能良好，具有较高的抗逆性和稳定性。作为人工林，其重要值分析表现为人工栽植树种较高，但其他树种也占相当比例。在空间格局上，地下草本作物表现出近自然的分布特点。关键词：林分、调查、分析、植被、林层、结构特点。【1】序言：通过所学到的知识，运用树木学、测量学、测树学以及生态学等有关学科对妙峰山进行了一系列调查，如每木检尺，最小面积的计算，点四分法，林木特征，林下植物。通过我们这三天的实习，使我们小组成员基本掌握了研究生态学的基本方法，巩固生态学知识，同时也培养我们数据分析能力和团队合作能力。我们妙峰山实习期间得到了大量的第一手资料，对于我们所分析的林分结构及林层分布等问题带来了大量的真实数据。【2】实习地点的自然概况：1地理位置：北京林业大学妙峰山教学实验林场位于北京市西北角太行山脉北部，北安河境内，横跨海淀和门头沟两个区，距市区约30公里。燕山东端，东界与北安河、南安河和周家巷相接壤，西边与妙峰山的涧沟村、南樱桃沟相邻，南到北安河的大宫村，北一区妙峰山的香道为界。北纬39º54′，东经116º28′，面积811．73hm，鹫峰主峰海拔465米，最高海拔1153m。森林覆盖率高达96.2%，共有陆地植物110科313属684种。2气候：林场位置属于温带落叶林带的山地栎林和油松林带，代表华北大陆性季风气候型，春季干旱多风，夏季炎热多雨，冬季干燥寒冷。年均温12.2℃，最高气温39.7℃，最低-19.6℃，年均气温12.2℃。降雨量近700毫米，多集中在7—8月份。植物生长期为220天，无霜期为180天，晚霜于4月上旬，早霜于9月上旬。不同海拔高度及坡向显著的影响着植物生长期，海拔900米德萝芭地林区晚于海拔130米的秀峰寺地区20天，阴阳坡可差15天左右。3土壤：由于林场地形地势比较复杂，相对高差较大，基岩、尤其形成的成土母质以及坡向、坡度、局部地形的变化，而且在不同时期受到不同成多的人类经济活动的影响，因此，形成的土壤也比较复杂。林场范围内平均土层后约为19cm，最小5cm（除去岩石裸地），最大厚度近2m。主要基岩在300m以下为花岗岩，300—700m为辉绿岩，700m以上为砾岩。根据土壤的形态特征将林场范围内的土壤分为褐土型耕作土、淋溶褐土、暗淋溶褐土三种。4植被：妙峰山镇植被覆盖率80%，乔灌相间，灌木主要以荆条为主，遍布全镇17个村，同时还有大量的山桃、山杏等野生蜜源植物，林场内有天然次生山杨林、槲树和山杨混交林，以及鹅耳栎、白蜡、大叶椴、辽东栎等杂木混交林，野生及人工培育的果树也很多，此外也有人工培育的成片玫瑰。萝芭地作业区有一百多公顷的侧柏、油松、樟子松人工林和近两公顷的落叶松纯林；寨尔峪为以果树为主的杂木混交林；大觉寺往西的老龙臂主要为栎树林；贝家花园则有侧柏、油松和杂木混交林；秀峰寺附近为树木园标本区；金山为鹅耳栎、山杏林；高海拔处有零星的山杨分布，下部大都是山桃、山杏及阔叶树种。此外，林场的灌木草本也很丰富。【3】调查研究方法：1调查方法：3.1调查方法3.1.1森林植物识别实习工具：植物检索表、标本袋、标本签主要内容：在线路调查的过程中识别植物，不能及时判别者可采集标本。实习方法和步骤1每人识别植物100-150种，每个小组拍至少50种植物的照片。2利用检索工具查出各植物的科、属、种名。3写出植物名录（科、属、种中文名称、拉丁名）。4掌握所认识植物的主要识别特征。3.1.2森林群落最小面积调查㈠实习工具：皮尺、测绳㈡实习方法和步骤：由调查面积1平方米起测，调查植物的种数，逐步扩大调查面积，每次记载新出现的植物种数，直到新的植物不出现为止。记入《表17群落最小面积调查表》。3.1.3森林类型的线路调查用海拔仪测定海拔高度，步速器测定距离，手罗盘测定方位。起点为0号转折点，每逢拐点编号，测定海拔高度、距离和方位，记入《表1森林类型线路记录表》。3.1.4林木调查每到达一个森林类型，要记载该类型所处的林班和小班；按调查顺序为标准地编号，并记录到达最近调查线路上拐点的方位和距离；测定标准地的海拔、坡向、坡度和坡位；记载林型的名称和土壤类型。然后，利用角规进行林木调查。在调查地段的中间选择一个角规的中心，用角规环绕一周依次测定每一株树木的名称、胸径、树高、角规值（角规的豁口取1cm），记入《表2森林类型线路调查记录表》。运用百步抬头法测定郁闭度。在内业时计算各树种和林分的平均胸径（D1.3）、平均树高（H），以及每公顷的胸高断面积（G/ha）、株数（N/ha）。根据断面积确定林木组成式。3.1.5林分特征调查——标准地法1．仪器准备：罗盘仪1台、测绳（100m）1根、皮尺（50m）两个、标杆4根；围尺2个、测高器1个；调查表格等。2．林分的选择①根据调查的目的和要求确定林分类型；②根据林分优势种选择典型地段；③调查区域没有林窗；④地形基本一致3．标准地的设置①在调查林分的典型区域，避开边缘的影响，设置标准地；标准地尽量成方形，如果为长方形，方向应随林分的面积和形状而定；②标准地的面积：人工林一般不低于400平方米，原始林一般不低于900平方米，增加的面积多少，应随林分的具体情况而定，一般要保证被调查的树木在150株以上；③测量时，要求水平距离，有坡度要进行坡度改正；闭合差要小于1/200；④测量完毕时，测绳和皮尺应固定在边线上，以便于下一步的调查；⑤记载该森林类型的名称和所处的林班和小班，按调查顺序为标准地编号；⑥测定标准地的海拔、坡向、坡度和坡位；⑦运用百步抬头法测定郁闭度。4．林木调查分别树种进行每木调查3.1.6林木特征调查——点四分法点四分法调查是林木调查的无样地调查方法。1.仪器准备：测绳、皮尺、围尺、测高器、木杆2.外业调查方法在所要调查的林分中，用测绳开设几条线，在线上每隔5米或10米机械布点。在每个点上用木杆作一垂线，划分为四个象限，在每个象限中找距点最近的一棵树，记载树种名称，测定点树距离、胸径、树高，共计测定30个点，记入《表8点—四分法调查记录表》。3.1.7林下植物调查----样方法1.调查工具：测绳、皮尺、钢卷尺、2米秆两根2.外业调查方法用测绳或皮尺在群落中设置若干条平行线，在线上间隔3-5米等距设置25个样方，调查灌木样方面积2米×2米，草本样方面积1米×1米。记载每种植物的名称（不能确定名称的采集标本）、株数、平均高度、生长状况、分布状况等，记入《表10下木（灌木、幼树、藤本）调查记载表》和《表11活地被物（草本、小灌木）调查记载表》。3.1.8森林更新、演替趋势调查调查方法：在所选定的林型内，系统设置20个样方，样方面积：主林层5×5m、更（演）替层2×2m、更新层1×1m。分别样方记载树种名称、株数、、高度，记入《表19森林更新及演替调查表》。3.1.9森林小环境测定与分析：林内光照强度的测定1.调查工具：照度计、皮尺2.透光度调查在林内和林外同时用照度计进行观测。在林内每隔3-5米机械布点20个，在每个点上分四个方向测定照度值，记入《表20林内照度调查统计表》。3.2数据处理方法1.2平均点树距离平均株间距离2.22)(210000)(10000)/(平均点树距离平均株间距离公顷株所有种的总密度3.一个种的相对密度（）一个种的个体数所有种的总个体数%1004.一个种的密度（株公顷）所有种的总密度一个种的相对密度/5.相对显著度（）某一树种的胸高断面积和所有树种的总胸高断面积%1006.频度（）一个种出现的点数样点总数%1007.100%所有种的频度值和一个种的频度值）相对频度（8.重要值相对密度相对显著度相对频度39.调查面积平均株间距离调查点数()()m22410.胸高断面积全部胸高断面积和调查面积()m21000011.胸高直径全部胸高断面积和调查点数()cm4412.株数jijin12513.样方面积和=4×25=10014.密度株数样方面积和jj/1000015.相对密度密度密度jjjjm110016.盖度和盖度jijijin12517.相对盖度盖度和盖度和jjjjm110018.频度出现样方数jj2510019.相对频度频度频度jjjjm110020.重要值相对密度相对盖度相对频度jjjj321..种的多样性计算①辛普森多样性指数（Simpson’sdiversityindex）多样性指数Dpsiis121最大多样性指数DSSismax()111121均匀度EDDDSssmax11②香农-威纳指数（Shannon-Weinerindex）信息量Hppiisi12log最大信息量HSSSSmax(log)log1122最小信息量HSSSSminlog20均匀度EHHHSmaxlog2不均匀性RHHHHmaxmaxmin22.种群空间分布格局计算23.相对照度（）林内照度总平均值林外照度平均值%10024.透光度（）相对照度%1林分郁闭度有树冠覆盖的点数1003.3应用软件Microsoftexcel，word【4】结果分析：妙峰山主要是以人工林为主，分为侧柏林，元宝枫林，栓皮栎林，辽东栎林和油松林。总共森林覆盖率达到96.2%侧柏林：侧柏多生长在800—l,300米的低山地区或低中山地域，树高一般可达20米。群落结构构成简单。林下灌木稀疏，草本以苔草为主,土壤为褐土型粗骨土。本次调查的侧柏林层分布于北京西郊的西山鹫峰脚下，海拔在300米到400米的地带，地形以山地为主。林分层次较为清晰，大致分为乔木层、灌木层和草本层。其中所调查乔木几乎都为侧柏，平均数高在10米左右，平均胸径在13厘米左右，密度，蓄积度较高，郁闭度一般。树种组成为大部分为侧柏，间杂五角枫、山桃、三亚绣线菊、胡枝子、栓皮栎、荆条等。下木层种类较杂，平均层次将近2，平均盖度达20%，平均高度为0.59米，生长状况有所不同，不过基本无状态很差的植株，分布状态也是随机，分散、聚集不等。灌木层包括：荆条层次平均为1.5，平均盖度30%，平均高度1米，生长状况优，呈随机分布。山桃幼树平均层次为2，平均盖度11%，平均高度0.4米，生长优秀，呈随机分布。五角枫幼树平均层次2，平均盖度15%，高度平均0.7米，生长优秀，呈随机分布。三亚绣线菊，平均层次3，平均盖度30%，平均高度0.3米，生长优秀，聚集分布。胡枝子层次平均为3,平均盖度10%平均高度0.2米生长优秀，分平均株数nxxnii1方差1)(122nxxsnii方差均值比Csx方差平均株数2散分布。栓皮栎幼树平均层次3，平均盖度20%平均高度0.2生长优秀，聚集分布。草本、小灌木层的植物包括：龙葵、蟋蟀草、苦荬菜、早开堇菜、酉酢草、鬼针草、葎草、堇菜、狗尾草、小红菊、原叶牵牛、蕨类和灰绿藜。栓皮栎：林分结构包括7.5的栓皮栎和2.5油松。在乔木层，优势树种是栓皮栎，栓皮栎平均树高为8.1712m，山杏为9m。林的平均胸径为9.4cm，其中胸径在10-20cm的有1棵占总栓皮栎数的33.3%；胸径小于6cm的有2棵，占总数的66.7%；一棵栓皮栎的胸径分别为20cm，山杏有一棵，胸径为19cm，树高11m。树高平均植分别为栓皮栎11.8m，山杏11m。物种较单一，多样性差。灌木、幼树层包括：荆条、胡枝子、孩儿拳、灰绿藜、构树幼树、酸枣、臭椿幼树、春榆七种，种类较为丰富。优势种为荆条，次优势种为臭椿幼树，本层物种丰富，各植物种生长良好；可细分为四个小层次，四层平均高度分别为：0.3m/0.6m/1.0m/1.4m。草本、小灌木层的组成包括：朝天委陵草、荆条幼苗、草木樨、苦荬菜、葎草、三樁荬、狗尾草，共八种。其中葎草为优势种，草木樨、荆条等几种为次优势种，草本层有品种多样，多样性高，分布均匀，生长