森林生态学
实
习
指
导
书
生命与环境科学学院
2012年3月
说明
一、 组织与纪律
班级编为六至七个临时小组,分别选出正副组长、负责实习过程中纪律与组织安排,负责每次实习结束前后借还仪器、工具和材料等,并负责组织同学搞好内业整理,写出实习报告,报告写好后,统一交给学习班干,由学习班干 1
交指导教师。实习过程中,不得无故请假或不参加除特殊情况外,不得单独活动,要认真学习、认真作业,按时写实习报告。
二、 由干实习场地及有关材料,器具有限,故有的实习内容可能做不全面, 但尽可能按照实事求是的精神,有多少内容就做多少内容,只要能够掌握实 习方法即可。
三、 如遇阴雨,实习相应延期,室内上课。
实习一:森林结构特征观察一、目的要求:
1、加深对各种不同森林结构特征的认识。
2、掌握森林群落结构特征的一般调查方法。
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二、地点:内容和方法:
1、地点:校园后山马尾松林或西田林场、黄源工区分林点二三等其他。
2、内容和方法:
在森林中选择一条线路,路线必须通过各种不同的森林结构特征,能够观察到单层林、复层林、热林、混交林、同龄林、异龄林、萌芽林、实生林以及不同的郁闭度、密度、疏密度、地位级等多种情况地带。
在线路进行观察调查时,每过森林的结构特征有明显变化时,须选一观察点,在观察点中对树林的结构特征进行详细观察记载。
在具有混交林特征的观察点上,按学习小组分别选定500m2的样地(针叶林400m2即可,常绿阔叶林需800m2)进行每木检尺,分别树种,径阶进行登记,以便计算各树种组成,在单层林或片林中被组分别设置500m2的样地。样地应具有代表性,在样地进行每木检尺,并按每100m2的标准选取优势木,测其树高平均木,测其树高,用查数伐根年龄,利用生长锥查资料和访问方式年龄,调查林分,作为确定该次林分的立地指数,地位级疏密度,密度的依据,设置的样地要求用罗盘仪器定间测绳量距。
在两个郁闭度不同的观察点上,选有代表性的地段用测绳拉100米长的测线,在测线上分段记录未被树冠投影的线段长度并作记录,用以计算林分的郁闭度。
在复层林中,选取层次明显的森林地段,绘森林纵剖面草图(要求每人一 ,并注明乔木、下木、草本植物的主要种。份)
三、作业
整理和计算观察所得材料,并将结果写出实习报告,具体内容包括: (一)按观察点编号,顺序写清各班观察点林分的结构特征,并注明其特 点。
(二)确定树种组成。
分树种按检尺径阶查一元材积表,计算各树种的蓄积量(或断面积合计),求各树种的断面积,各树种的蓄积量(或断面积合计),即为样地的总蓄积量(或总断面积之比)以某树种的蓄积量(或断面积)与总蓄积量或(断面积之比)即为该树种所占成数或称组成系数。并出各树种组成系数以后,写出树种组成式。
(三)确定林分的立地指数和地位数
在选取的样地中,所测得的各优势木,平均后即是林分的优势高或称上层
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高,所测得的3—5株平均木的平均高平均后,即林分平均高,林分的上层高与年龄在该树种的立地指数曲线或地位指数表中查清林分的地位指数,以林分的平均高与年龄,在地位表中,查定林分的地位数。
(四)计算林分的疏密度
利用材积表(或断面积合计表)计算样地中样木的蓄积量(或断面积)并计算出公顷蓄积量(或断面积),与该地区标准表中,用树种同地位级的每公顷蓄积量(断面积)之比,即为林分的疏密度。
(五)计算林分的密度
以样地每木检尺材料,检校样地中林木的株数再推算每公顷株数,即为株分密度。
(六)计算林分郁闭度
用已量取的测线上林冠下投影线断的总和与测线全长之比,为林分的透光度。以1.0减去透光度即为林分的郁闭度,或以测线上树冠投影线段长度的总和(以测线全长减去已测得的树冠投影线段度总和获得),与测线全长之比,求得郁闭度。
(七)清绘森林纵剖图。
利用野外的绘森林纵剖面地图,清绘上述成果综合写成实报告。
四、仪器用具和材料。
罗盘仪、轮尺(或直径卷尺),绘图笔刀、铅笔、每木检尺表、测绳、皮尺、材勘设计手册、橡皮、测杆有关树种地位级表、绘图纸记录板、锯、生长锥。
实习二:光的生态作用、林内光照条件的变化
一、目的要求:
使同学们进一步理解光对林木生长发育和形态结构的影响,以及森林对光的影响。
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二、地点、内容和方法:
1、地点:校园马褂木日本冷杉林、校园马褂木行道树、校园马尾松林,稽 灵山森林公园马尾松林等。
2、内容及方法:
a、观察林木在不同光照条件下的生长发育情况。
1、 林木和孤立木的形态特征和结实情况
比较林缘木、林木和被压木的生长发育状况2、
3、 比较树冠不同部位(上、下、内、外、南向、北向)的结实情况和叶 片的形态构造。
4、 观察单方向光照下树木的形态及生长发育状况。
疏密自然整枝程度和相对高度,b、 观察喜光树种和耐荫树种在树冠大小,
叶片形态,构造、着生状况等方面的区别。
c、测定林内外光照不同时间的光谱组成进行比较。
三、作业:
(一)对观察的外业资料进行整理,分别用表格形式将其区别列出。
(二)根据已学过的理论知识说明光照条件影响林木生长发育的原理。
四、仪器用具:
照度计、分光光度计、皮尺、图尺、钢卷尺、测高器。
调查登记表(二)
调查面积: | 树种: |
| Ⅰ级 | Ⅱ级 | Ⅲ级 | Ⅳ级 | Ⅴ级 | 断面积合计 |
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0 |
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∑ | Ⅵ | Ⅶ | Ⅷ | Ⅺ | Ⅻ | G: |
林分主要调查因子记载表(表三)
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林分起源 |
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树种组成 |
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平均年龄 |
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平均胸径 |
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平均树高 |
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地位级 |
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地位指数 |
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疏密度 |
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郁闭度 |
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密度 |
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相对密度 |
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每公顷蓄积量 |
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实习三观察林分各发育阶段的特点 林木分化和自然稀疏现象
一、目的要求
认识林分各发育阶段的特点,了解林木分化和自然稀疏现象。
二、地点、内容及方法
(一)地点:校园后山马尾松林或其它。
(二)内容与方法
分别于同树林组成幼林,中龄林和成熟林内观察其外貌上的差异。观察项目主要有:树冠形状、树枝的数量及其伸展角度大小,枯枝数和位置、树皮的色泽、粗糙程度、裂纹程度和附生植物的有无和数量、开花、结实的数量和种子的质量、林木的长势和年高生长量等。
(三)林木分化和自然稀疏现象的观察
在密度较大,未经间伐的人工纯林内(或天然纯林内)
(1)观察林木个体在高低、粗细、枝叶量、树冠大小、形状和生长势等方 面的差异,并探讨产生这种分化现象的原因。
(2)统计枯死木(自然死亡)与濒死木的数量与总数的百分比,分析说明 自然稀疏的程度。
(3)测定林木的直径,计算林木自然径阶,统计不同自然径阶的直径分布。
三、作业
写出实习报告
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四、仪器用具
直径卷尺、测高器、小钢尺、放大镜
实习四地形对森林林分的影响一、目的要求:
了解地形条件对森林分布的影响。
二、地点、内容及方法:
(一)地点西田林场,黄源工区护林点三。
(二)内容及方法:
1、从低海拔到高海拔,按生态序列的方法观察森林树种垂直分布受海拔高 低的影响,并记载不同海拔高度主要树种的种类及生长发育状况。
2、观察阴坡和阳坡树种的分布的特点。
3、观察不同坡面生长主要树种有无差异。
三、作业:
根据观察记载的材料写出实习报告
四、仪器、工具
海拔仪、手持罗盘仪等。
实习五观测林内外空气温度、湿度以及土壤温度的变化一、 目的要求
1、 进一步了解森林地改变小气候方向的作用。
2、观察林内外土壤温度,在林内外设置地面温度表,地面最高温度表和地面最低温度表以观测对比林内外地面温度变化情况。
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在林中设置一组曲管地温表,以观测比较林内外土壤温度的状况每组四只地温表,分别测定深5、10、15、20、40各处的土壤温度安装曲管地温表时应该注意温度表的球部和土壤委的接触温度表的上部和地面成45度交角。
林内外土壤湿度,要分组同时进行观测记载观测时间与空气湿度和湿度的观测相同。
三、作业
将观测记载进行整理,写成实习报告。
1、对比林内外气温、空气湿度的变化状况。
2、对比林内外各层土壤,温度变化状况。
3、对比林内外气温、地表温度的变幅/
4、阐明所测得林内外上述气温、空气湿度,土壤表面温度和土壤上层温度不同变化的原理。
四、仪器、用具和材料。
干温温度表、棒状玻璃水银温度表,最高温度表、土面最近温度表、最低温度表,地面最高温度表,地面湿度表、曲管温度表(5、10、15、20四件)、白色护带、温度查算表。
实习六森林演替的调查方法一、目的要求
加强对森林演替规律的理解,了解森林演替的常用方法。
二、内容和方法
群落演替的过程逐阶段进行的是一个群落代替另一个群落,是新的建群种在消退的群落中逐步产生的,成长与最后取而代之,形成一个新的顶极群落。
三、观察两至三个群落
森林群落中的各个树种所处的地位不同,有一个或几种在群落中地位最重要,所起的作用也最大,确定地位所占的优势程度对群落的影响时,常用指标是种名盖度和频度,显著度,等级度和高等特征也很重要。
种的盖度除用绝对数值表示外,通常用盖度等级表示,一般采用下列等级表。
级别 | 盖度 | 平均数% | 以分数表示 |
5 | 100—75% | 87.5 | 0.88 |
4 | 75—59% | 62.5 | 0.63 |
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3 | 50—25% | 37.5 | 0.28 |
2 | 25—50% | 15.0 | 0.15 |
1 | 小于5% | 2.5 | 0.09 |
把该植物种在不同样地中的各级盖度系数加起来,即为其总的盖数系数数,
把它列在群落表上,以显示该植物在群落中的重要程度。密度=个体的数量/样地面积。
相对密度(%)=一个种的密度/所有种的密度×100%
频度=该种出现的样地数/样地总个数
相对频度(%)=一个种的频度/所有种的频度×100%
相对优势度(%)=一个种的优势度/所有种的优势度×100%
优势度=种的密度×种的平均优势度(一个种的树冠面)之积和该种个体数除 等级度是把同一树种的幼苗至成年个体的不同年龄个体按其大小分成5个等级,凡乔木幼苗高在33cm以下均为第Ⅰ级苗木,高度在33cm以上基干粗度不足2.5cm都为Ⅱ级苗木,
凡苗木基部粗度在2.5以上至胸径在7.5cm以下的幼树为第Ⅲ级立木直径下7.5-22.5cm的成年树木列为第Ⅳ等级,胸径大于22.5cm的为Ⅴ级等级,可分为百分数,每级占20%。
重要值=相对密度+相对优势度+相对频度。
森林群落特征测定记载计算表
树种 | 密 | 相 | 频度 | 相对频度 | 优势度 | 相对优势度 | 等 | 重要值 | 该树种所处层次平均年龄 |
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通过上述几个指标的综合评定,便可看出哪一树种占优势,各个树种在群
落中的重要性,可以了解群落中哪个树种的进展或暂消退,以而可以估计到群
落发展的趋向。
三、作业
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写实习报告一、仪器、工具标本夹、植物标鉴、植物检索表、直径夹、测高器、钢尺等。
使表说明:我国际了松杉林(实生)地位级表外,其它的树种的地位级仍在编写过程中,过去都是采用通用地位级表,为使同学们掌握方法今后实习仍使用通用地位表。
实习七林木根系的测定和研究
一、 实习目的
根系测定和研究包括根系形态学、根系生态学、根系生理学三个方面,三者之间互有联系。根系生态学是研究环境因子对植物根系生长的影响,测定植物在不同土壤、不同层次、不同时期的根系量并找出影响根系量的主要生态因子,如土壤容重、水分、空气与养分等。
通常用于表示根系生长和分布的参数是根数、根重、根表面积、根体积、根直径、根长和根尖数等,在对森林生态系统生物量测定和林木营养面积测定中,主要是测定根重,(鲜重、干重)根长和其他地下分布状况等。
本试验在地上部分生物量测定的基础上,进一步掌握林木地下根系量,分布特点和测定方法。
二、方法介绍
主要介绍挖掘法和土钻法(小粒取样法)
1、挖掘法在暴露植株的整个根系必须移去它周围的土壤,通常的方法是小心挖除根系周围的土壤,然后对暴露的根系进行绘图和摄影,并计算根量,这就是传统的挖掘法,也称脉络法,是目前采用的一古老的方法,主要步骤如下:
(1)选择植株测定地上部分生物量选择的标准木株数较多,但由于测定地下部根系的工作量较大和繁重,可在地上部分生物量测定的标准木中精选少数标准木加以测定地上部有关因子,然后因定植物顶部。
(2)开沟
沟与植株数备妥
4—5、5—10、15—20、>20mm以及其他分组,标准分组,称鲜重,在105
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℃烘箱中烘至鲜重,求定各在径级的绝干重,侧面积和体积。
挖掘试是应用最少的根系诚直方法,对根长形态、体积、重量、分布状况,均可直径调查出来,还可应用此法研究,根系竞争和嫁接,在多石土壤,小地,挖试是进行根系研究的唯一有效方法,适用于乔灌木的根系测定和研究,工作量相当大,如减轻工作量可用水平挖掘法或扇形挖掘法,另用挖掘法难以准确测定细根量。
2、土钻法:
在各种取样技术中,土钻法是制取一定质土壤中根量的最好方法,可用手钻或机械钻进行取样,通过冲洗耳恭听得到根量,批此外可与挖掘法同时进行应用,以便测出准确的细根量。
此法可与挖掘法同时应用,以便测出准确的细根量。
荷兰Lathum,B.和V.Eijkelkamp土壤科研设备公司有一种土钻的构造是:钻筒管高15cm,钻咀外缘为锯齿形, 内径7cm,钻筒上端固定一中空的钻柄、长100cm,钻筒和钻柄的外壁每10cm刻有标记,柄顶按有一把手,中空的钻柄中插有钢杆,在近钻筒一端连有一个圆筒塞,调正钢杆可使筒塞向下推进以顶出土柱。使用时旋转把手,使钻简钻进土层,达到110cm标记时旋转几次,然后拔出,使土钻倒立,操纵钢杆和简塞顶出土柱,写好标签放人袋中。然后以同样方法取下一个10cm深的上柱。为了工作方便和起润滑作用,可在每次开钻前把钻筒浸水。
(1)取样
we11er,F(1964,1971)研究树木根系时,曾以树干为圆心每隔一定距离作一同心圆,在每个同心圆上约有10个取样点,取样深度1m以上(1m以下用手钻取样困难)、每10cm为一层,如图8一1所示。
也有在林分内等间距机械取样的(样线法),由于树木伐根附近与伐根间细根量可能不等,如在30m,长的样线上以等间距取土柱的话,则可保证取得的伐根附近,伐根间的上柱与相应的面积成比例。在三条30m长的平行线上每隔3m取一土往,并量测该点与最近标准木伐根的距离,对于云杉(piceaabies 苏联、爱沙尼亚)取样的最深深度为40cm,因一般情况下活根主要位于这一层内。
(2)根系冲洗
主要目的是从土柱样品中把根系分离出来,可用筛孔为2--5mm的铁丝网用干筛法完成。干筛法主要用于研究直径大于2mm的树木根系,而且只对砂土才适用。另一方法是冲洗技术,取样后不可能对每个试样都立即冲洗完毕,如把
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样品泡于水内,在15--25℃下一般可以保存2--5天,超过这段时间,会因为根系腐烂或仍能继续生长而造成误差。若待测时间较长,则应在水内加入浓度大于10%的酒精或用4%的福尔马林稀释液保存,另外也可采取风干或0℃以下的冷冻办法。
从砂质土中冲洗出根系,一般浸一夜即可,但如土壤粘重则冲洗困难,土柱样品浸水时加入某些化学分散剂是有效的方法,这些分散剂包括:焦磷酸盐 ;盐酸(3一5%);草酸等。(0.27%焦磷酸盐溶液)
土样样品用水泡软后,倒入筛孔范围为0.2一2mm2(通常用0.5mm2的筛网孔径)筛网,用水冲洗、重复几次即可。
对于云杉而言,把冲洗出的根系放在培养皿中,用针把活根上的菌丝分离出来,这样大致可知道菌丝数量。
按直径把根分为两部分,直径小于1mm者为一部分,其余为另一部分。云杉短于10mm和直径小于0.6mm的根为吸收根,对这样的吸收根进行仔细的冲洗和照象,通过根的投影面积计算出表面积,其中投影面积是以放大10倍的照片影象用求积仪求出的。
各项根系参数测定完后,烘干求出绝干重。
(3)含灰量的估计
试样冲洗后,不可能彻底除掉土壤矿物颗粒,如不去除含灰量,则根重可能估计过高,据以往经验,大根的含灰量约占2-4%。小根的含灰量可用热量计测出(见实试实习三十)。曾有人测得样往中细根的含灰量为27一41%(云杉)。总之,如不做含灰量的测定,则对根重可能估计过高,而对表面积可能估计过低。
四问题讨论
1、植物间的他感和竞争的作用途径和作用机理有何异同?当两种植物生长在一起,其中一种出现生长不良时,如何确定它是他感作用还是竞争作用的结果?
2、按下述各种情况提取一种松树或云杉淬取物,然后用淬取液浇其幼树或幼苗确定哪些组合方式他感作用效果明显。
(1)针叶的汁液。
(2)林下的凋落物。
(3)分别林下的针、阔叶凋落物。
五、有关表格
表一、按根系粗细分级的看分比(%)
根系 | 代 | >20 | 15-20 | 10-15 | 5-10 | 4-5 | 3-4 | 2-3 | 1-2 | <1 |
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粗变 | 根 |
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重量 |
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表2 备森林类型林木生物量的分配
森林类型 |
| 树干 | 活枝 | 叶 | 枯枝 | 芽 | 果 | 根 |
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表三不同土层深的根系生物量
土层深(cm) | 根系鲜重 | |||
林 | 林 | 林 | 林 | |
0—20 |
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实习八森林类型线路调查
(一)目的意义
在环境梯度明显间断或森林群落类型的分布与生境关系较密切的山区,研究森林群落组成、结构及发展规律过程中,掌握森林类型的线路调查方法,了解森林类型的分布规律、特点及其与生境的关系,确定主要的森林类型是十分
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重要的。它是进一步进行标准地调查和群落数量分类的基础。线路调查的任务是通过沿一定方向的线路,长距离的调查环境和森林特征,进行森林类型的初步划分并了解它们的分布规律和特点。
(二)方法介绍
1.调查前的准备工作
(1)收集资料主要收集有关林区的自然地理(气候、地质、地貌、土壤、植被等)的文献资料,已有的森林分布、森林资源、经营历史、社会经济等方面的资料。并尽量收集大比例尺的地形图、林相图、航空象片等。
(2)仪器工具准备
包括:调查表格、测树仪器(测高器、角规、围尺、生长锥等)、海拔计、手持罗盘、步数计、皮尺、测绳、标本采集制作工作所需用具、照像机等,并备好必要的工具书(如植物志或植物检索表等)。
2.外业
(1)通常到达林区后,首先向有关林业机构(局、场)的干部、技术人员、工人等进行访问、座谈,了解林区自然环境、森林分布、开发历史、社会经济等方面的情况。
(2)踏查踏查的目的是初步熟悉和掌握调查区内森林的组成、结构、分布特点与生境的关系和非林地上植物群落的分布规律。作为进一步拟定工作计划和确定调查线路的依据,踏查应由有经验的人员担任。
在踏查中应着重了解植被和植物群落的垂直分布带,各带的海拔范围,主要的森林类型及其与生境的关系,代表性的植物种类(群落的优势种、主要伴生 。种、具指示意义的下木和活地被物等)
(3)根据收集资料、访问、踏查的知识积累,应对全体调查人员作必要的业务准备,统一调查方法等。
(4)选择调查线路,线路的选择应当参考图面或航空象片等资料,沿林区自然环境有规律变化的方向并尽可能通过各种群落类型。如在河流切割的丘陵、山地可穿过河床、河谷阶地、丘陵、山地,直到海拔最高的峰顶:在山地应与河谷、山脊的走向相垂直。如一条线路概括不了上述要求,可增设另一两条线路。并注意线路的起、终点与明。显地物标相联结(记明线路起点与明显地物标的方位角、距离)。从图面上决定线路的长度,从而确定工作量,工作的难易程度,以便分工。
(5)在选定的线路上,逐段设点调查,段内的典型调查地点称为调查小区,
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无面积限制,也不设标准地。调查中应特别注意地形、群落外貌和指示植物的变化,找出明显变化的转折点,调查测定该段的距离、地形部位、坡向、平均坡度、海拔高、土类或亚类等因子记人表8一1的表头相应栏内。同时用方格纸按合适比例尺绘出该段的线路平面图和剖面图,包括起点与明显地物标的方位角、距离、海拔高、此段的坡度、坡向、距离、段内和周围群落状况等,详见表8-1 所示。
表8-1 森林类型线路调查卡片
地理位置___省___县___林业局(乡)____林班____小班海拔___m,坡向____坡度___地形部位_____
土壤名称(土类或亚类)_______________
其他________________________
线路调查线号______调查点号__________离起点距离___________
①林分调查因子
林木组成 | 林龄 H (龄级)(m) | D 1 . 3 cm |
a | 郁闭度 | 树种 | 林龄 龄级 | H | D 1、3 (cm) | ||||
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②下木调查
种名 | 层次 | 高度 | 覆盖多度 | 分布状况 | 生活力 | 群聚状况 | 季相 |
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③活地被物调查
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种名 | 层次 | 高度 | 覆盖多度 | 分布状况 | 生活力 | 群聚状况 | 季相 |
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④层名植物调查
种名 | 攀缘或附生高度 | 分布状况 | 种名 | 攀缘或附生高度 | 分布状况 |
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⑤更新调查
更新组成____________
更新频度____________
每公顷更新株数_________
更新评价____________
⑥其他特征记载及经营措施意见
调查组____调查人____年__月__日
(6)拆回到该段中群落典型地段(调查点或调查小区)作林木测树因子、下木、活地被物、层外植物、更新、土壤等方面的调查,记入表9一1各栏。
①林木测树因子调查在线路调查中,不要求实测,但应籍助测树仪器目测,得出林木组成、平均树高、平均直径,每公顷胸高断面积、郁闭度等主要指标记人林分调查因子表。
②下木、活地被物调查首先按高度分层,目测各层的总盖度,记载各层次下木、活地被物的种名、覆盖多度等级(一般按德鲁捷标准)、分布状况、生活 、群聚度(单生、丛生、群团)、季相等,记人下木、活地被力(弱、中、强)
物调查表(见表8一1)。
③更新调查利用无边界样园法(见方法十六)或样方法,调查起测径阶以下幼苗幼树的更新组成,每公顷更新株数、更新频度,记人更新调查表;也可用分层频度调查法(见方法二十三)调查分析森林的演替趋向。
④层外植物调查记载种类,攀缘或附生高度、密度或多度等。
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⑤在典型地段挖土壤剖面或用上钻作土壤调查,定出土类或亚类,记入表1表头。
上述五项,逐一调查,应边走动边调查,记载在森林类型线路调查卡片的相应栏内,切忌停留在一点调查记载。
⑥然后按线路既定方向,继续下一段的调查,一直达到线路的终点。每天工作完 毕,在回驻地后参照地形图或地物标(河流交叉处、居民点、大的孤立木、森林区划标椿、路标等)进行核对,尽可能把水平距离估算正确。如有条件,在航空象片上选定线路更为理想,调查后就可在航空象片上判定水平距离,并对照、熟悉象片上不同森林类型的影象特征。
5.内业
(1)整理每个调查小区的森林类型线路调查卡片,计算有关数据。
(2)详细绘制整个调查线路的平面图和剖面图。
(3)最后综述所调查地区森林垂直分布规律,主要森林类型特征与生境的关系,更新演替趋向,培育前途或经营措施等。
(四)问题讨论
1.以小组为单位讨论所调查线路各森林类型的特征,生境特点。
2.总结森林类型线路调查的整个过程。
3.毕业分配到某一新林区开展工作时,怎佯应用所学过的各科知识进行森林类型线路调查工作。
4.绘制调查地区森林类型线路调查平面图和剖面图,并添上主要调查因子。
九森林类型的标准地调查
(一)标准地调查的目的和任务
在线路调查以后,已初步获得了调查区内有关森林类型的概念并初步确定了森林类型的名称,但为了进一步深入研究林分的各项调查因子,获得更确切 的可靠材料,必须设置标准地
进行细致的调查。特别是对初做森林调查的人更有必要。
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(二)标准地的选择和确定
研究森林类型的标准地应设置在有代表性的典型地段内。除为了特殊的目的(如更新、演替调查等),不应把标准地设在受人为影响(如采伐迹地、放牧地等)或受自然因素影响(如火灾、病虫害等)特别严重的地段,同时应避开道路、电力网、居民点等。
标准地的数量应根据调查区的类型多少而定,在同一类型内,应至少设置三块以上,在天然原始林内,标准地的数量应较多,以能更确切的反应森林结构规律和生长情况为准则。并应设置在不同年龄阶段的林分内。
标准地的面积大小是随林分年龄及株数多少而定,在天然原始林中主林层林木株数以不少于200株为原则小因此一般在寒温带,温带林区采用500一1000m2;亚热带,热带林区采用1000-5000m2的面积。次生林、人工林,幼令林面积可酌情减少。
在无林地或大面积采伐迹地,火烧迹地上进行立地类型的调查,标准地面积并不受上述所限,可根据植被变化的情况而定,一般采用100m2即可。标准地的形状一般为方形,但在沿河或一些狭长的林分内,可用带状标准地,带的宽窄可根据实际林分情况决定。
(三)标准地调查的内容及方法
标准地调查和线路调查一样,是在一定时间内将调查区按点调查完毕,并不是长期的观察。因此,线路调查和标准地调查愈深入,则反映的情况愈确切,这样就要求调查员对每项调查因子要进行深入的观察,对此有时借助于简单仪器以反映正确的自然情况。
为了有顺序地进行调查,可按下列的既定表格所列项目逐次填写,但必须说明,自然界的情况千变万化,最优秀的调查员不能为表格所限制,一定要富有创造性地运用这一表格,兹将各项因子调查方法顺序列述如下。
1.调查开始时,应首先注明调查日期,标准地号码,标准地面积和详细的地理位置,以便在内业分析时查对研究。
2.在记载完第二项内容以后,调查员应普遍了解一下标准地四周以及标准地以内的情况,以便进行全面调查。标准地四周的情况应记人表内,以便了解本类型和周围各类型的相互关系。同时,附近的河流、道路、各种迹地、林班线亦应相应地填在本栏内。
3.地貌条件和本类型标准地所处的地形部位,是各生态条件的综合表现。
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地貌类型的大单位则决定着植被型和群系的分布。因此在本栏内应详细记载巨,大、中、小各级地形以及标准地所在海拔高、坡向、坡度、坡位,相对高度,与对山的距离等,关于地貌的分级如下。
①大地形:捐水平距离为数百m至数十km,垂直高度为数十m至数百m范围内的地形。如山系的支脉、山前丘陵、分水岭和山间盆地等。
②中地形:指宽度数十m一数百m,垂直高度数m至数十m范围内的地形,如山、岭的脊部,平原或盆地中的洼地、孤山、丘陵等。
:指宽度之一50m,高差之一数皿范围内的地形,如小洼地、切割③小地形
沟、冲积锥,小沙丘、山坡上明显的突起处。
除了这三个主要的地形级外,巨地形不必在野外填写,根据调查区位置即可查出全国地貌分区中的地位如长白山系。微地形是以10cm 计的微凸地或微凹地(如倒木、宿根等形成的小凸起)。记载微地形的作用是了解它对地表逞流的阻截作用和对幼苗更新的关系等。
4.地质条件应记载本标准地的母岩种类及外力作甩(如侵蚀、洪水、泛滥、冲积及溶岩作用等》的因素。
5.湿度条件和地下水调查,湿度条件是指空气中水汽及地表等水分条件的来源,如大气降水、地表逗流、暗流、持水、排水状况,地下水深度可根据土坑、打上钻,或利用天然泉水、井等以作参考。
6.小气候特征,可在标准地调查时,利用简易的照度计,湿度计、温度计等测定,也可以利用植物种属的指示性来进行分析小气候的特点。
7.死地被物,对水源涵养、森林更新、幼苗的成长和发育都有关系,重要的是时土壤肥力有极为重要的作用,因此在调查时要详尽地记载它的组成、厚度、复被度、结构等。
8.土壤调查,在做森林类型调查研究时,应挖土壤剖面,做土壤调查。
9.立木因子在有林地内是一项重要的调查因子,调查内容及方法在测树学的标准 地调查方法中已有详述。将所有测树因子调查完毕后。应该注意将整个林分的生长状况及林分特点给以描述。这些特点是指林分的卫生状况,林分分布特点,各树种之间的相互关系,自然整枝和自然稀疏过程,枝下高、树冠的一般特征,及大多数林木的生长发育状况等。
10.更新调查,更新调查是在于查明天然原始林内树种更新数量和质量,演替的趋向性及影响立木更新更替的因素,因此除了森林更新专业调查外,在作森林类型调查时,对更新质量方面应着重调查。
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种类:用中文和拉丁文记载,然后分别如下项目填记。
密度:分密、中、疏三种,也可以用百”分法表示,如0.51 或0.72 等。
年龄:目测或实测幼树的年龄,为证明目测年龄的正确性,可以砍几株实测其年龄或用生长锥钻孔测其年龄。
分布状况:要说明均匀或不均匀,还要记载分布形状,如点生、丛生或块状等。
生长情况:生长的好坏,应由将来能否形成森林和目前的生长发育程度来区别。
在作这些项目的目测以后,最后必须指出影响更新好坏的原因及促进更新的措施等建议。
在这里必须指明,整个调查区的更新调查是在抱有主要目的时(如决定主伐方式),要经过详细的更新专业调查来解决的,在进行森林类型的线路调查时,当然也可以负担起更新调查的任务。
11.下木调查:下木是指林内的灌木和不能达到林冠层的灌木状小乔木总和,调查时先用中文及拉丁文记载其种类,然后分别种类记载其层次、高度、复盖度、多度、季相、生活力等,并在最后要说明其起源,总的生长状况,分布的特点和更新的能力。
(1)覆盖多度:按德鲁捷分级法调查记载,
Soc.极多
Cop.(Copiosae),遇见很多,但个体未完全衔接分以下三级。
Cop3很多,覆盖度在50%,以上。
Cop2较多,覆盖度在25%一50%。
Cop1分布中等,覆盖度在5一25%。
Sp.(Sparsae)植物散生,数量不多,覆盖度在5%以下。
So1.(Solitariae).稀疏。
Un.(Unicum)个别植株,单株存在。
以上是在分布均匀胁情况下的符号。块状生长则要附加符号Gr.(Grnau1atum)。在数量极多而分布均匀的情况下,灌木或半灌木,草本植物将
形成全郁闭的状况下,附加Soc (Sociales)。
的情况下,Gr 只能产生在cop1及Sp 的情况下。
Soc只能产生在Cop3及Cop2
(2)生活力(亦称生活强度)在同一植物群落内,同一种类的值株,由于遗传性和生长的具体环境条件不同,生活力的强度也是不同的。同一种植物在
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不同的植物群落内,生活力的差异更显著,一种植物在某一植物群落内生长愈好,则该植物的适应性愈强,而对该种的生长愈有利,测定生活力的方法,通常采用三级制进行记载,即:
Ⅰ级——发育良好能完成其生活史的。
Ⅱ级——发育较差常不能完成其生活史仅能生长者。
Ⅲ 级——生长不良,完全不能完成其生活史。
(3)物候相(树液流动,芽膨胀,芽展开,展叶期,新梢生长期,开花期,果实形成,或种子成熟期,果实或种子脱落期,叶变色,落叶期,休眠期等) 12.活地被物调查:活地被物调查包括苔藓、地衣、菌类及草本植物,半灌木和遮蔽土壤的小灌木等。在调查活地被物时,和下木调查相同,要分别种类记载其层次、多度、覆盖度、生活力、物候相等。
对于活地被物分布的描述,可以清楚地看出各种植物的特征,以及在群落中所处的地位或发展的可能性。对于这种分布特点本来不应定成固定的几种描述方法,因为植物生长特性是多种多样的,例如:
单茎:从根或根状茎上发出的个体,只发生一个茎,很少有两根到三根的。
多茎:由一个共同的地下部分(根茎或根)发出的个体具有若干个茎,这些多茎植物又可分:①单丛,从一个根或根状茎发出的茎,为数不多,生长戌丛或成束;②密丛,由许多茎形成稠密的草丛或垫子;③簇生,茎由很或根茎扩展成较疏松的植丛,在群落中的,这种生长特性表现了各种不同的分布情况,因此生长特点和分布状况不仅是植物本身的特征,也是群落的一种特性,因此,对分布特点就可以按实际情况描述,如片生、单生、斑点、均匀等。
在活地被物的描述中,应特别指出,在天然林中特别是原始林中,活地被物对立地条件具有重要的指示意义,活地被物的一般特征,外貌,结构性及其层次都是较复杂的。因而,在调查活地被物前,应该对正个草被层盖度、外貌七季相、分布特征。层次的划分以及各层的高度,复盖度及主要种加以概述,列于地下部分也应记载其盘结程度,一般只分为强、中、弱三级即可,但在荒山造林或草原造林时,对草根盘结度的调查必须进行得详细,在必要的情况下要设样方调查。
在活地被物调查的最后,对地表的苔薛、地衣、真菌也要进行调查,这种调查的重要性已不用赘言,因为”它们对森林火灾、更新、林木生长发育,以及多种经营都有意义,并且还可以提供森林动态的材料。
13.外因影响的调查:如火灾、放牧、采伐、烧垦、开垦以及多种动物的为
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害,都直接影响森林的成长和发育,因此,必须利用一切方法找出影响的时间和程度。
14.重要值的调查:在标准地进行完测树因子调查后,再补充调查一下林木分布的频度即可求算各树种的重要值。
重要值=某种的相对密度十相对优势度十相对频度
相对密度(%)=一个种的株数/所有种的总株数/100
相对优势度(%)=一个种的断面积和/所有种的总断面积和/100 (此外用断面积表示优势度)
相对频度(%)=一个种的频度/所有种的总频度xl00
15.在全部调查后,应给予一个标准地以总的结语。主要是在生产实践中的意义及其自然特性的总概括。例如更新、演替、造林、改造、抚育、主伐、防火等方面的意见。
(四)标准地调查所应提供的材料
在标准地调查后,必须即时将类型相同的标准地材料按号归类,所应归类的材料包括:
1.测树因子材料:要把基本数字查表填清,只把将要分析的内容留在内业中做。
2.关于森林类型种类成分的调查材料要求在外业时填清或查检索表填写,特殊不认得的可以编号,标签必须有标准地号。
3.土壤记载要求与线路调查相同。
4.对幼苗幼树的更新或生长过程,可以选不同高度级的幼苗幼树带回)查数年龄,决定年龄和高的大致关系。
(五)调查材料的整理
1.地貌类型的划分
地貌类型的划分,关于大地形的划分按中国自然地理区划的标准进行。
内业中对地貌类型的划分,实际上是对外业调查地貌记载一栏的检查和归纳。实际划分和记载,主要依靠外业。
在内业中,可以根据地形图及野外调查记录和小班调查薄勾绘出地貌分区的地貌图,这种地貌图将有助于地区森林类型图的绘制。
2.植物标本的整理与鉴定
将外业采集好的植物标本按每块标准地的采集号次序进行分类与整理,并将其中相同种抽一份或一部份完整的标本上台纸,在每份台纸的右下角贴上从
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外业标本采集记录本上抄下来的植物标本卡片一份,进行自己鉴定或请有关部门给予鉴定,并按森林类型归类,以定名植物作为修改野外调查表中有错误的植物名称。
3. 土壤的分析与鉴定:
(1)土壤标本的正确定名与野外记载表的校正,根据野外记载表与采集的标本(纸盒与布袋)对照,以校正在野外对层次划分、颜色、质地、结构等记载是否正确,并将调查材料按森林类型归类。
(2)土壤分析:首先应该选择样品,在分析项目中主要是根据工作性质要求确定。
一般为了确定土壤肥力主要是进行腐植质,代换性盐基总量,吸收容量,易溶磷、钾、pH值,水解酸度活性等项目的分析及全量分析,土壤质地分析,在高水位沼泽地带应进行亚铁的测定,在碱土中测定碱化程度,在盐土中则测定盐渍化的程度。
(3)土壤鉴定:根据土壤形成作用的特点,和分析土壤的资料,鉴定土类与亚类,土种与变种,并修改野外调查表中有错误的土壤名称。
4.岩石的整理与鉴定
(1)岩石标本的整理:将外业采集的岩石标本,按每块标准地进行整理,检查记载表与采集标本是否相对,然后按照火成岩、水成岩、变质岩三大类进行分类与鉴定或请有关部门给予鉴定,鉴定好的岩石标本按森林类型归类,同时以定名岩石作为修改野外调查表中有错误的岩石名称。
5.测树因子的检查和计算
(1)森林测树因子计算:按照林层,森林世代进行森林测树因子的计算登记工作,其方法与顺序如下:
,林层编号、树种名称、平均年龄、最大最小与平均树高(其精度为0.5m)最大、最小,平均直径(其精度为0.1cm),每公顷株数,每公顷蓄积量分别以活、枯立木计算,(精度为 0.001m3)。
(2)林层测树因子的计算:将同层、同森林世代的测树因子归纳后,再算出整个林层的测树因子,其方法顺序如下:
优势树种与次优势树种,优势树种的林龄、地位级(或立地指数)林木组成、林层高、林层疏密度、每公顷株数、每公顷蓄积量(分别活、枯立木求得)。
6.调查因子的检查,计算
在野外调查时,同一森林类型进行了许多标准地调查及线路调查,收集了
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许多材料,通过计算分析,用来检验森林类型的正确性,同时也求得各森林类型图表和森林类型的鉴定,按如下方法和顺序进行:
1.地形、地势因子统计:按森林类型分别统计海拔高度、坡度、坡向、坡位。
(1)海拔高度:以100米为一个单位,分别统计各海拔高度的遇见度。
(2)坡度:分别以5度以下,6一15度, 16一25度、36一45度、46度以上进行统计。
(3)坡向:以东、东南、南、西南、西、西北、北、东北等八个坡向分别统计。
(4)坡位:分脊、上部、中部、下部、河谷分别进行统计。
2.土壤剖面形态因子的整理:以同森林类型的不同标准地土壤剖面因子进行统计;包括土类、亚类、土种、变种、上层总厚度、黑上层厚度、石砾含量(%)、土壤结构、质地、土壤湿度、pH、根系分部的深度、碳酸盐反映的程度与深度等。
3.下木、地被物种类与多度、总覆盖度的统计:首先按同一森林类型的不同标准地统计植物总覆盖度的遇见度,其次统计植物种类多度的遇见度,最后,统计同一森林类型中不同植物生长高度、生活力、物候相,和分布状态的遇见度,以便求得森林类型的平均数。
4.森林更新的统计:按同一森林类型的标准地分别按树种、生活力、健康与不健康统计0.5米,0.5一1.5米、1.5米以上的幼苗幼树的遇见度,以求出森林类型各树种更新的平均数,并求出更新组成式,主要树种更新频度和每公顷更新株数。
5.测树因子的统计与检查,首先按着同一森林类型的标准地统计:立木组成、地位级、年龄(龄级),疏密度和遇见度,以便求出各森林类型的平均数。
其次要检查树高,直径因子,并绘制立木树高,直径和年龄关系曲线与直线图,平均数之偏差在同一年龄内不应超出±10%以便检查同一森林类型的标准地材料是否正确,从而可以检查外业工作的准确性。
(六)森林类型的鉴定和分类
1.森林类型的鉴定:
森林类型确定后:需要对每个类型内的各个因子作详细鉴定,以便进一步了解森林 类型内的各个因子间的特点和各因子间的相互影响,力求鉴定简要,说明问题,鉴定内容大致分如下几个方面:
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(1)森林类型分布状况:所处地理位置,分布面积大小,垂直分布和水平分布情况,与其他类型在地形部位和演替阶段上的关系,占调查区林地面积的百分比。
(2)地形分布规律,各森林类型经常出现的地形部位、海拔高、坡向、坡度的范围。
(3)土壤:指出调查地内的地带性和非地带性,土类与亚类,土种与变种,经常出现的岩石与母质种类以及土壤最重要的理化性质,和土壤形成的特点,应举典型土壤剖面叙述,并说明地被物的组成,厚度,分解情况。
(4)小气候特征与水文状况:指出各森林类型下、风、温度、湿度等因子的变化规律,同时指出地下水位深度,土壤侵蚀及水分来源等。
(5)测树因子:随着年龄的增长,立木组成、层次、结构、疏密度、地位级、蓄积量等因子的变动规律,并说明各树种之间相互关系,林木生长发育情况等。
(6)下木地被物:指出各森林类型总的复盖度、分层、结构,并说明主要植物的种类,多度,对环境的指示意义,生长发育状况,与森林更新的关系。
(7)森林更新:林冠下森林更新的评价,更新的数量与质量,幼树分布及生长的特点,不同树种幼树年龄与高生长的关系,每公顷株数和应采取的措施。 2.森林类型分类:参照中国植被的分类系统。
3.森林演替:研究森林的动态演替规律最好的方法是以森林群落类型为基础,首先要分析乔木树种之间的相互关系,如各树种的生物学特性及林冠下更新情况的分析以及森林植物之间的相互作用,如下木地被物的变化规律等,同时也应该分析森林植物与环境的相互影响,其次要注意外界环境条件的变化引起森林变化的规律:如森林火灾及采伐后森林演替的规律性等。
4.各种图表的绘制:绘制各种图表是为了更好说明各森林类型所处的生境,在相同气候区内各森林类型的形成过程与各环境因子的相互关系,更好反映了森林类型之间的动态关系。按各地区具体情况,大致可以绘制如下几个方面的图表:
(1)森林类型与地形土壤关系示意剖面图。绘制该图是在线路调查的基础上,按照森林植物垂直分布的资料,并参考了标准地的材料绘制的,首先要划分不同的森林带,然后按照各森林带内森林类型分布规律绘制而成
(2)生态序例图表的编制:为了更好的使许多森林类型都能在生态系列图式中正确地反映,以便了解各类型之间的特点,可绘制生态序列图。
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该图是在同一气候区内根据地形或土壤两个因子,将调查地区拟出不同的等级标准,然后按相适应的森林类型安排。同时也可以绘出乔木树种,下木、草木、苔藓等生态序列图。并可以进一步做数量分类和排序。
(3)“Y”形生态网的编制:在山地条件下,阴阳坡分布的森林植被有着极明显的差异,用丫形生态网图能更好说明森林类型分布的规律,其左列代表山北坡。沿箭头向上,海拔渐高,土壤湿度增加,在东北林区灰化程度增加,愈向下时,土壤肥力愈增,右列代表山南坡,愈向上土壤肥力愈低,生境干燥增加,相反地向下土壤肥力增加,土壤湿度也增加,沿河谷向下表示土壤湿度积水程度增加,潜育化、沼泽化程度加强。
(七)调查报告书的编写
森林类型调查报告书应包括以下几个组成部分:
1.前言:扼要叙述工作性质,工作时间、参加人员以及完成的任务量。
2.调查地区的自然概况:
(1)地理位置。
(2)地质与地貌
(3)气候与水文
(4)植被与土壤
3. 调查地区的经济状况
扼要说明调查地区的人口、劳力、交通,以及社会经济情况等。
4. 森林类型的分类
5. 森林类型的鉴定
(1)森林类型图表
(2)森林类型分布与地形关系剖面图
(3)森林类型生态序例图
(4)森林类型的鉴定
(5)森林类型的演替
6.森林类型在林业实践中的应用:
(1)森林类型在森林调查划分小班中的应用(2)划分经营区,组织作业级。
(3)经营设计中应用:主伐利用,抚育采伐、造林,次生林改造,水源涵养,防火、病虫害等方面。
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森林类型或立地类型调查表
编号___标准地面积:____日期__年__月__日
森林类型名称__________________
1、地理位置(行政区或自然区)
林业局__________林场____林班_____所在环境_____________________
2、地貌形态:
大地形:________________
中地形:________________
小地形:________________
海拔高:_________m,坡向__________坡度:______________度地形变异和植物分布的关系:__________________________________________________对坡水平距及沟谷宽:__________________________________________
3、水气候及水文条件:
水分来源_______________________地下水深度:_____________________积水时期:______________________小气候特征:_____________________4、
岩石矿物和地质条件:__________________________________________5、水土冲蚀状态:_____________________________________
________6、立木的特性,林木分布性状:____________林木 生长性状:(林层结构的均匀度,平均株距,生长状况等:____________ |
______________
测树学上的特征 | 组成 | 郁闭度 | 龄级 | 平均高(m) | 平均直径CM | 地位级 | 出材级 | 蓄积 |
总的 |
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第一层 |
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第二层 |
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第三层 |
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其他 |
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树 | 林 | 树 高 | 直 径 | 龄级 | 地位级 | 干形及枝下高 | ||||
平均 | 最大 | 最小 | 平均 | 最大 | 最小 | |||||
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7、下木(包括灌木)总复盖度:______。
种类 | 亚层 | 多度 | 覆盖度 | 高度 | 年龄 | 分布状态 | 生活力 | 物候相 | 其他 |
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下木生长状况:____________________天然更新:(1)更新性状:
幼树级别 | 年龄及高度(平均,最大,最小)组成及优势种,密度分布及生长状况 |
1-2 年生苗 |
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实生苗 |
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萌芽苗 |
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(2)更新数量(2×2m2样方25个)
树种 | 高度 | 年龄 | 标准地内小样方更新的数量 | 株数/ha | |||
1 | 2 | …… | 25 | ||||
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更新评价:_________________
9、层外植物:(种类,生长状态,对林木影响)__________________________________________________________________________________________________________________
10、草木植物:总的覆盖(覆盖地面%)及亚层覆盖度:
亚层高度及外貌:___________________分布状态:______________________草根盘结度:_____________________
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号次 | 植物名称 | 亚层 | 多度 | 覆盖度 | 高度 | 生活力 | 物候相 | 分布状态 | 其他 |
1 | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | ⑽ |
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号次 | 植物名称 | 亚层 | 多度 | 覆盖度 | 高度 | 生活力 | 物候相 | 分布状态 | 其他 |
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11、苔藓地衣类植物:覆盖度(%)___________分布状态:______ ________________厚度及其它性状(活及死层次):_____ |
_______
号次 | 名称 | 多度 | 分布状态 | 其它 |
1 |
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12、死地被物:组成及结构:_______________________ |
__________________厚度:__________覆盖度
(%)________可燃性:____________________
___
13、土壤性质:土壤名称(土类)______________________
_________________
土壤剖面的草图 | 层次及厚度cm | 剖面记载:机械组成,湿度、色泽、结构、坚实度、结持力、新生体、侵入体、PH 值、泡沫反应、层次过渡特点,盐碱化特性,沼泽化特性,根系分布特性。 | 取样深度cm | 备注 |
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机械组成:_________泡沫特点及深度:_____________
___________________湿度(等级)_________化
学养分(估计及分析结果)________________________
___根系分布特性:____________________形成土壤
的岩石:___________________
14、动物及病虫害火灾及其它自然灾害的影响:________________
31
____________________________________________
15、其它记载(已往采伐情况及其影响,更新情况,树种更替生态序列):
______________________________________________________
16、结果及建议森林主伐、抚育、防火、水土保持、水源涵养、更新、林产利 :__________________用、野生经济植物及动物繁殖利用等)_______________________________________
调查小组:_______
组 长:_______
记录员:________
17、纵剖面图:____________________
18、平面图:____________________
十森林生物量的测定
(一)目的意义
森林生物量和生产力是森林生态系统研究的基础,是森林生态学的一个重要内容。在任何一个时间内,物质生产的总量即总内能的贮存量叫生物量,亦即生物量是一定时间内生态系统进行光合作用总积累的净初级生产。研究生物量可以了解森林生产力的水平和立地质量,也可以了解森林生态系统在演替过程中所处的状态。
森林植物生物量由乔木,灌木和草本组成。而森林中木本植物的生物量由干、枝、叶、根、果等部分组成。应该区分生长量和生物量积累的不同方面,植物个体的净生产量是单位时间内植物合成和积累的有机物质量;它是植物光合作用后的净收益,或等于总生产量减去呼吸量。植物净生产量的某些部分可由组织的死亡和脱落而丧失,在测定生产量时这种丧失必需计算在内。例如:一年内一棵树的生长量可能表现为增重10公斤。
但是这棵树的净生产量则包括其生长量加上一年内消耗于落去的叶、果、枝、花、芽和烂掉的根系部分和以有机物质流失和渗出而失去的净生产量。
我们主要研究森林木本植物的生物量,了解木本植物物质生产状况,这对立地质量评价,经营和造林工作有很重要的意义。
(二)方法介绍
森林生物量的测定分为单木生物量测定和林分生物量测定两大类。所用的方法大致有:收获法,鲜木方法,光合作用方法,CO2测定技术等,此外还有应用数学分析理论的动态测定方法。我们主要介绍样木法和数学分析方法。
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1.单木生物量测定
单木生物量可分为干重和鲜重。首先测定树木的干、枝、叶、根的鲜重,然后通过求算含水率计算干重。一般通过选取标准木或样木测定。
(1)干重测定(用鲜重测定含水率估计干重)。对选出的标准木(用平均标准木法,等株径级标准木法或径阶等比标准木法或样木法),按树干解析方法把树干截成若干段,量取各段中央带皮,去皮直径,并截取园盘。现场测定各段长度,各区分段和每个圆盘的鲜重和材积。将结果计入表28一1。将所有圆盘装人塑料袋内拿回实验室。在室内对各圆盘再次取样,测定试样鲜重后,把试样放人烘箱中,在105℃下,烘干8小时,取出称重。然后重复烘干称重一次,如果二次重量不等,再放人烘箱中,经2小时后取出称重,直到绝干状态。计算出每个试样的含水率,再通过含水率把鲜重换算成干重。
W干=W鲜(1-P) (1)
P:含水率
枝重与叶重测定:枝重与叶重测定可用全数调整法,标准枝法,回归法,抽样法估计,下面介绍标准枝法和抽样法。
表11—1 树干区分段的量测记录表
区分段号 | 大头直径(或中央直径) | 小头直径 | 区分段长 | 鲜重 | 圆盘号 | 平均东西 | 平均南北 | 圆盘厚 | 圆盘鲜重 | 备注 | ||
带皮 | 去皮 | 带皮 | 去皮 | |||||||||
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①标准枝法 首先是平均标准枝法:树冠的枝叶中具有平均枝的基径(do)和平均枝长(L)且在上着生的叶子重量大致相近于平均叶重的树枝,称为平均标准枝。一般标准枝抽出数量在20%以上时,可获得良好估计效果。
一般计算侧枝(若为N个枝)的算术平均值作为平均基径和平均枝长。在抽取20%以上的标准枝,分别测定枝的基径,带叶侧枝重,侧枝的鲜重,叶鲜重,奖结果填入表28-2)
表11-2
枝号 | 部位 | 基径 | 枝长 | 枝叶重 | 叶重 | 枝重 | 合计 |
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为测定含水率,一般需要从各标准枝的枝条基部,中部和梢部分别取样。枝条样品可取200g左右供烘干用,从各标准枝的各部位取下树叶后充分搅拌,再用“十字”分割法取样,针叶取20g,阔叶取50g。
②分级法 把树冠以力枝为标准分为上、中、下三部分,各部分和平均标准枝法一样,求出各级枝重、叶重,将三部分合计平均,作为树冠的枝重与叶重。
③抽样法 先把树冠中所有侧枝编号,用随机数字表抽出,按精度要求测定样枝的枝重和叶重。
X | | 1 | n | xi |
枝 | | N | i1 | |
x | | 1 | xi | |
n | ||||
叶 | | n | i1 | |
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全枝量估计W枝 | | Nx枝 | | N | | s | N | | n | ||
n | n | ||||||||||
全叶量估计W叶 | | Nx叶 | | W | | s | N | | n | ||
n | n |
n:抽样数
N:总数
Xi:各枝条或叶的鲜重。
3、根量测定根的研究在方法八已作介绍,这里不再论述。
2、林分生物量的测定
林分生物量的测定一般是在标准地内通过选择标准木或样木进行的,测定其
各部分重量,以推断林分或单位面积上的生物量。为了使之估计精确,最好采
用全部测定标准木或样木生物量的方法。林分生物量测定一般采用标准木法和
回归估计法。
1、标准木法根据林分调查结果计算出林分平均高,平均直径,平均树冠长,平均冠幅。根据这些标准选择平均标准木,然后再按单木生物量的测定
方法测定平均标准木的生物量,最后用它来估计林分生物量。
2、回归估计法利用回归估计法估计林分生物量,其关键是选择适当的测定因子。许多测树因子与生物量有密切的关系。各国林分生物量测定大都用
回归模型。一般选用的回归方程有:
WaCwb
Wabob
W=aLb
W=a(d2h2)b (9)
式中:CW---树冠面积
dc---冠下径
L---冠长
d2h---直径,树高
a,b---回归系数
为了减少外业工作量,可以用标准木法取得的测定结果直接进行回归估计,推 35
断林分生物量。测定时只需根据等断面积径级法将林木分为五级,每一级选一株标准木,另外增加平均木、优势木各一株,共7株标准木。
问题讨论
1、生物量在生态系统中的功能意义是什么?怎样理解生物量与生产力的关系?2、影响生物量的因子有哪些?
3、生物量在各组份中分配规律是怎样的?各组分配的回归方程是怎样的关系?4、回归方程以及数学方法在生物量研究中有何意义?
实习十一杨子鳄生态习性观察
一、目的要求:通过观察,了解扬子鳄的生态习性,理解动物对环境的适应。
二、地点、内容和方法
1、地点:扬子鳄繁育研究中心(宣州市夏渡林区)。
2、内容和方法
(1)记录宣州市夏渡林区气候条件及自然地貌。
(2)观察扬子鳄饲养库塘、饲养池、繁殖区和孵化饲养、越冬区温、湿度条件,了解扬子鳄的生活史和生态习性。
(3)观赏鳄鱼湖的洞穴,了解扬子鳄的栖息地。
(4)观察扬子鳄的食性(食物、营养吸收、能量消耗及转化及营养对策)。
三、作业
1、扬子鳄的天然分布及历史变迁。
。2、扬子鳄的生活史和生物学特性(生长速度、寿命、发育期、繁殖方式) 3、扬子鳄的生态习性(对高低温适应、水分平衡含氧量适应、休眠习性等),绘制相关的耐性曲线。
4、扬子鳄的习性
实习十二 黄山短尾猴种内关系调查
一、目的要求通过实习要求了解黄山短尾猴的婚配制度、领域性和等级性。
二、地点、内容和方法
1、地点:黄山猴谷
2、内容和方法
(1)观察黄山短尾猴的异性,识别、吸引方式,配偶的数量及持续时间,对后代的抚育方式等。
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(2)观察、了解黄山的猴群数量,猴谷猴群领域的划分,领域大小及其动态、行为和标记方式,猴群对领域的保卫行为。
(3)观察黄山的短尾猴的等级制,了解猴群的大小、等级、分工,同性间竞争和协作关系。
3、作业
描述黄山短尾猴的婚配制度,领域性和等级性。
实习十三 观察黄山森林垂直分布
一、目的和要求:通过实习,要求学生掌握随海拔高度递增导致气候、土壤、微生物的变化,进而导致森林分布垂直地带性变化。
二、地点:内容和方法
1、地点:黄山(云谷寺-北海-天海-玉屏楼、半山寺-慈光阁-温泉) 2、内容和方法
(1)从云谷寺-白鹅岭,观察黄山松的形态(枝条伸展角度、高茎比叶绿含量等)的变化,观察光和风对黄山松形态结构的影响。
(2)从云谷寺-白鹅岭,观察植被绒毛、花朵鲜艳度等,观察光质对森林的影响。
(3)观察迎客松、送客松、接引松、蒲团松等黄山松根系分布和皮孔的形态,了解黄山松对水和营养元素的适应。
(4)从云谷寺-白鹅岭和玉屏楼-慈光阁的森林植被类型的变化,了解承受海拔变化,植被分布的垂直地带性规律。
(5)观察黄山“龙须草”,了解“无崖不长龙须草”的生态学原理。(6)黄山诸峰独树一帜,观察黄山峰,了解黄山的地貌特点。
(7)观察黄山山风和谷风,了解黄山随海拔和早晚变化风的特点。(8)观察黄山云雾,了解黄山云雾多的特点。
三、作业
将实习观察内容,写成实习报告。
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