群落生态学-野外植物群落取样和调查和方法共66页文档
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植物群落生态学的研究方法和群落结构
植物群落生态学是生态学领域中重要的研究方向之一,它致力于探究不同植物物种在特定环境中形成的群落结构和相互作用关系。为了深入了解植物群落的生态学特征,研究者发展了多种研究方法。本文将介绍几种常见的植物群落生态学研究方法,并讨论群落结构对生态系统功能的影响。
一、样方调查法
样方调查法是最常用的研究植物群落的方法之一。该方法通过设定多个样方,以特定的面积或容积内的植物个体为调查对象,进行定量和定性的数据采集。研究者可以记录不同物种的数量、密度、频率、株高、覆盖度等指标,进而研究植物群落的物种组成、数量分布和生长状况。样方调查法的优点是简单易行,可以快速获取大量数据;缺点是可能存在采样偏倚和数据精度不高的问题。
二、空间分布格局分析
植物群落的空间分布格局对其生态功能和种群动态的理解至关重要。研究者可以利用空间统计学的方法,如Ripley's K函数、Clark-Evans指数等,来分析植物个体或物种的随机性、聚集性或离散性分布格局。通过比较实际样地数据与随机分布模型的拟合程度,可以判断植物群落的空间结构及其形成的原因。
三、种间关联性分析 种间关联性分析是研究植物群落相互作用的重要手段。该方法基于物种共存的模式,通过计算物种间的关联系数、互信息等指标,揭示物种之间的相互关系。例如,可以使用关联网络分析方法构建物种关联网络,进而研究植物群落的组织结构、功能分区和环境适应性。种间关联性分析对于预测植物群落的稳定性、生物入侵和种间竞争等生态问题具有重要意义。
四、功能性状研究
植物群落中的物种通常具有不同的功能性状,如根系特征、叶片构型、种子特性等。通过研究物种的功能性状差异,可以揭示植物适应环境和实现异质化利用资源的机制。功能性状研究可以通过野外实验、室内培养和数据库分析等方式进行,进而评估物种对资源利用的策略和竞争能力。
植物群落的结构对生态系统功能的发挥具有重要影响。例如,物种丰富度和物种多样性对生态系统的稳定和生产力有着显著影响;群落中的优势种和常见物种在生态位占据和资源利用方面具有优势。群落结构还与生物入侵、生态系统恢复和景观格局等生态过程密切相关。因此,揭示植物群落结构与生态功能的关系,对于生态系统的管理和保护具有重要意义。
植物群落调查报告
年级:2008级 组别:第八小组 组长:曾文静
组员:何舜辉、赖诗川、张斌丰、叶恩宾、郭乔影、陈惠敏、连琳琳、方雪钦、高悦、方妙真、王婉玲
时间:2010年11月16日 地点:鼓山涌泉寺后山
一、样地概况
样地方位:北纬26°05′,东经119°00′
海拔:470m 坡向:南偏东 坡度:20°
二、调查方法:样方法、中点方角法
三、具体内容:
(一)样方法调查
1、具体步骤
① 在次生常绿阔叶林内选取600m2(30m×20m)样地一块。
② 将600m2样地分割成四块150m2小样地(标号A、B、C、D),每个小组负责一个小样方。本小组负责的是小样地D
③ 每个小样地再分割成37.5m2的小方格(标号a、b、c、d),按小方格进行调查。
④ 调查每木内容:种名、树高、胸径(胸围)、树冠幅(取东西向和南北向各一数据)。调查内容与数据填入调查表(表一)(胸径4.5cm以下为林下层,暂不调查)。
⑤ 估测乔木层的郁闭度
⑥ 按样方法计算公式计算重要值,公式如下:
错误!未找到引用源。
A、密度=一个种的个体数目样地面积
B、相对密度=一个种的密度所有种的密度之和100%
C、显著度= 一个种的胸高断面积之和样地面积
D、相对显著度= 100%一个种的显著度所有种的显著度之和
E、频度= 100%出现该种的样方数(小样方)样方总数
F、相对频度= 100%一个种的频度所有种的频度之和
G、重要值=相对密度+相对频度+相对显著度
2、样方法调查的原始数据:
表一 样方抽样技术植物个体测定记载表(共4页,包括种名、树高、胸径(胸围)、树冠幅) 3、数据处理:
将表一中的原始数据输入Excel表格中,先算出每木的胸断面积,而后进行分类汇总,计算各个树种的株数及该树种胸断面积的总和。利用上述公式即可求得密度、相对密度、显著度、相对显著度这4个指标。之后,统计各个树种出现的样方数,样方总数取16,利用上述公式计算出频度和相对频度。最后将相对密度、相对显著度、相对频度这3个值相加,即得到各个树种的重要值。按重要值大小排序即得重要值序。(见表二)
实验四、植物群落数量特征的调查
一、 实验内容:
群落调查取样方法、群落种类组成分析。
二、 目的要求:
掌握群落调查的基本方法和群落分析方法。
三、 主要仪器设备:
皮尺、卷尺、照度计。
四、 取样方法:
1. 样地法
样地法通常是在群落内圈出…定面积,称样方,对样方内的生物进行调查的 方法。样方的大小和数目根据群落的不同而不同。草本群落的样方大小通常为 Im2,较高的草本群落也有用4 n?或更大的样方。灌木的样方大小通常为3mX 3m、4mX4m甚至5mX5m。乔木的样方大小通常为100 m,
样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。但全部 样方的总面积,应略大于群落的最小面积。
样方•在群落中的设置有随机设置、规则设置、主观设置(代表样地设置)等 不同的方法。随机设置样方(随机取样)是在群落中随机确定每一个样方。可在 群落中系统地设置一些点,编上1, 2, 3,……100等数字,然后随机地抽取其 中的数字,以确定样方的位置。规则取样即在群落中以一定的规则确定取样位置, 如在祥落中设置凡条等距离的样线,然后在每一样线的相等间距设置样方。主观 取样即在认为有代表性的地段设置样方。
2. 调查记录
调查记录的内容、项目随研究目的不同而不同。但原则是不宜罗列得太繁太 细致,以免影响调查进度。细致的数据整理分配工作应在室内进行。研究群落的 组成和结构,可使用群落调查表格,群落调查表格根据研究目的和对象而制订(表 2.1—表2.5供参考)。
植物名称一栏,一行记录一个个体。胸径在野外测定时,往往先测定胸围, 再据胸围与胸径的关系推算胸径。用胸高(1.3m)宜径取代基部口径,是由丁•许 多植物树干基部有板根、支柱根等影响测定,此外,测定胸高直径也比基部宜径 更易些。
3. 数据整理
数据整理是将野外调查的原始资料条理化,并演算出•些反映群落特征的数 量指标。其中反映种群在群落中优势度大小的指标有:
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可编辑 实验2 植物群落数量特征的调查及分析
一、实验目的
植物群落的调查目的:a.对不同群落相互比较、进行分类,以达到认识和识别群落的目的。b.将植物群落的分布或变异和生境条件的变化加以比较,阐明群落与环境的联系。c.对同一群落类型进行分析,阐明它的内部结构与均匀程度。d.将同一群落在不同时期加以比较,说明它的动态变化规律。不管要达到哪个目的,都要对群落进行调查。群落的数量特征是群落调查的重要内容,在植物生态学日益成为定量科学的今天,尤其如此。
植物群落的样方取样法适用于所有主要植物类群,样方法可以取得群落结构、组成的定量数据,是研究植物群落数量特征的主要方法,它所获得的第一手资料详细、可靠,可作为其他调查方法,如估算法、目测法精确程度的对照依据,因而成为最广泛应用的植物群落取样技术。
在实验中要求学生必须掌握这个方法,并学会分析、整理样方法所获得的资料,认识实习地区植物群落的特征及分布规律。
1 样方的设置及其面积和数目的确定
实习地区的植物群落有多种类型,各类群落所占据的空间和位置不同,或大或小,或连续或分散。因而在野外进行群落数量特征的研究,涉及的对象是庞大的或无法确知的整体,由于时间、空间和人力的限制,一般不可能,也不需要将全部对象和所有地段进行全面的调查,特别是数量特征,更不可能全部查清。所以一般采用抽样调查技术完成这一任务,其实质是通过调查具代表性、有一定大小面积的植物群落的各项特征,以此估计、推断此类群落的整体特征。这种抽样技术选取的测量地块一般为方形或长方形,所以把这种调查方法称为样方法(如果选取的地块为圆形,则称为样圆法)。用样方法调查植物群落时,将涉及样方的设置(布局)、面积大小、数量等问题。
1.1 样方设置(布局)
样方的面积,可能仅占某个植物群落在一个地段总面积的几百分之一或几千分之一,在大范围内怎样合理设置样方,直接影响着调查结果的准确性。样方的设置有多种方式,这里介绍三种常见的设置方法,可根据调查的目的和群落的实际情况而加以选用。