中藥資源學(xué)實驗指導(dǎo)目錄與內(nèi)容精選目錄

1、目 錄中藥資源學(xué)實驗教學(xué)大綱2實驗一 校內(nèi)藥用植物的識別與鑒定3實驗二 植物群落的基本知識及其調(diào)查方法4實驗三 紫金山野生中藥資源調(diào)查5植物群落的基本知識及其調(diào)查方法6精選內(nèi)容實驗三、紫金山野生中藥資源調(diào)查一、實驗?zāi)康闹嘏囵B(yǎng)學(xué)生從事中藥資源野外實踐調(diào)查的實際操作能力，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、吃苦耐勞的精神，通過實驗，加深學(xué)生對中藥資源學(xué)基本理論與概念的理解，增強學(xué)生運用所學(xué)理論進(jìn)行中藥資源調(diào)查的實際能力。二、實驗原理與方法植物群落的基本知識和植物群落調(diào)查的一般方法，見附錄。三、實驗儀器和設(shè)備樣繩、皮尺、gps儀、照相機等。四、實驗內(nèi)容和要求進(jìn)行野外實地調(diào)查，掌握所調(diào)查區(qū)域的植被類型，藥用

2、植物的種類，名稱，測定某些藥用植物出現(xiàn)的頻度、多度，密度等，做好實驗觀察和記錄。要求注明實驗的時間、地點、經(jīng)緯度、海拔高度、天氣狀況等。五、作業(yè)按照要求對野外調(diào)查結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄，撰寫實驗報告。植物群落的基本知識及其調(diào)查方法 一、有關(guān)植物群落的基本知識 當(dāng)我們?nèi)ヒ巴庾R別植物時，一般僅從分類學(xué)角度區(qū)分植物的類群，如這一株植物是什么科、什么屬、什么種，它有哪些形態(tài)學(xué)特征等，卻很少從生態(tài)學(xué)角度去觀察，如該植物一般在怎樣的生境中生長，它處于什么植物群落中的哪一層次，群落的基本特征如何，各層次的優(yōu)勢種群是什么，這一植物在某一群落中的密度、年齡結(jié)構(gòu)等特征怎樣，等等；而采用科學(xué)的方法了解這些植物群落學(xué)知識，

3、對我們認(rèn)識植物的類群，并將它應(yīng)用于中藥資源理論研究和生產(chǎn)實踐中，具有十分重要的意義。 (一)植物種群(plant population)的概念和基本特征（1）植物種群是指在一定空間中同一植物種類的個體的組合。它占據(jù)著特定空間，同時又具有潛在雜交能力。population這個術(shù)語從拉丁語派生，一般譯為人口，在遺傳學(xué)中常譯作“群體”，而在分類學(xué)中一般譯為“居群”，“種群”是生態(tài)學(xué)和進(jìn)化論中的譯法。植物種群有著獨有的特征，如密度、年齡結(jié)構(gòu)、性比、內(nèi)分布型等。 （2）種群密度(population density)。一個種群的個體數(shù)目多少，稱為種群數(shù)量(number)或大小(size)。如果用單位面積

4、或單位容積內(nèi)的個體數(shù)目來表示種群大小，則叫做種群密度，如 每公頃有多少株樹。植物種群密度一方面取決于植物本身的生物學(xué)特性，如繁殖能力、種子的傳播特性，另一方面取決于環(huán)境條件，即資源的豐富程度和生存空間所允許的限度等，并通過種群內(nèi)部的自我調(diào)節(jié)，保持相對穩(wěn)定。 (3)種群年齡結(jié)構(gòu)(age structure)。種群的年齡結(jié)構(gòu)是指不同年齡組的個體在種群內(nèi)的比例或配置情況。年齡錐體(age pyramid)是以不同寬度的橫柱從上到下配置而成的圖?？砂村F體形態(tài)把種群分為增長型、穩(wěn)定型和下降型三種。對森林中的喬木種群來說，因年齡的判定不現(xiàn)實，通常用個體所處的大小級代替年齡來描述種群結(jié)構(gòu)。 (4)種群的分布

5、格局(distribution pattern)。組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局稱為種群的分布格局。它大致可分為三類：均勻(uniform)、隨機(random)和集群(group)分布。在自然群落中的種群，呈隨機分布的比較少見，均勻分布的極其罕見，而集群分布最為常見。 (5)種間聯(lián)結(jié)與相關(guān)性(species association and correlation)。種間聯(lián)結(jié)指群落中不同種群在空間分布上的相互關(guān)聯(lián)性。它通常指成對種群的存在與否，是兩個種群出現(xiàn)的相似性的一種尺度，是定性的數(shù)據(jù)。而種間相關(guān)性則不局限于種類的存在與否，它涉及的是兩個變量，反映了定量的關(guān)系。不同種類的個體

6、在空間上的聯(lián)結(jié)程度和相關(guān)性的測定，對研究兩個種群的相互關(guān)系以及群落的組成和動態(tài)很有意義，它是客觀認(rèn)識自然種群的一種有效的途徑。 (二)植物群落(plant community)和植被(vegetation)的概念 我們在野外可以發(fā)現(xiàn)，自然界的任何植物都極少單獨生長，幾乎都是聚集成群的。并且，群居在一起的植物并非雜亂的堆積，而是一個有規(guī)律的組合，這種一定植物種類的組合，會在環(huán)境相似的不同地段有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。每一個這樣組合的單元就是一個植物群落，而植被則是一個地區(qū)植物群落的總和。 1植物群落的基本特征 植物群落的基本特征，主要指群落的外貌、結(jié)構(gòu)、種類組成及其數(shù)量特征等。 (1)群落的外貌(phy

7、siognomy)。群落的外貌指群落的外表形態(tài)或相貌。它是群落與環(huán)境長期適應(yīng)的結(jié)果，主要取決于植物種類的形態(tài)習(xí)性、生活型和葉型、周期性等。形態(tài)習(xí)性有高度、樹冠形態(tài)、樹皮外觀等。生活型(1ife form)是植物對于綜合環(huán)境條件的長期適應(yīng)而在外貌上反映出來的植物類型，raunkiaer曾建立了一個應(yīng)用廣泛的生活型分類系統(tǒng)，他以溫度、濕度、水分作為揭示生活型的基本因素，以植物體在度過生活不利時期對惡劣條件的適應(yīng)方式作為分類的基礎(chǔ)。具體的是以休眠芽或復(fù)蘇芽所處的位置的高低和保護(hù)的方式為依據(jù)，把高等植物分為高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隱芽植物和一年生植物五大生活型類群，在各類群之下再按照植物體

8、的高度、芽有無芽鱗保護(hù)、落葉或常綠、莖的特點(草質(zhì)、木質(zhì))，以及早生形態(tài)與肉質(zhì)性等特征，再細(xì)分為30個較小的類群(具體見調(diào)查方法一節(jié))。植物的葉型指葉片的形狀和大小，它包括單、復(fù)葉，全緣或非全緣葉，葉質(zhì)(厚革質(zhì)、革質(zhì)、紙質(zhì)、膜質(zhì))，以及按葉面積大小劃分的葉型級。某一地區(qū)某一植物群落內(nèi)各類生活型(葉型)的數(shù)量對比關(guān)系稱為生活型譜(葉型譜)。生活型譜與葉型譜在群落外貌研究中十分重要。周期性指群落中與季節(jié)性(或年際)等氣候變化相關(guān)聯(lián)的明顯的周期現(xiàn)象，或稱季相(aspect)，它與優(yōu)勢植物的物候相很有關(guān)系。 (2)群落的結(jié)構(gòu)(structure)。群落結(jié)構(gòu)是指群落的所有種類及其個體在空間中的配置狀 態(tài)

9、。它包括垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)和時間結(jié)構(gòu)等。垂直(vertical)結(jié)構(gòu)又稱成層現(xiàn)象，是指群落的垂直分化或成層現(xiàn)象，它保證了群落對環(huán)境條件的充分利用；它有地上與地下成層現(xiàn)象之分， 它們是相對應(yīng)的。在成熟的森林群落中，通?？梢苑譃閱棠緦?、灌木層、草本層和地被層四個基本層次，另有藤本、附生等層間植物。水平(horizontal)結(jié)構(gòu)是指群落在空間上的水平分化或鑲嵌現(xiàn)象。水平分化的基本結(jié)構(gòu)單位是小群落(microcommunity)，它反映了群落的鑲嵌性或異質(zhì)性，形成原因是生境分布的異質(zhì)性。時間(temporal)結(jié)構(gòu)是指群落結(jié)構(gòu)在時間上的分化或配置，它反映了群落結(jié)構(gòu)隨著時間的周期性變化而相應(yīng)地發(fā)生更替

10、，這主要是由層片結(jié)構(gòu)的季節(jié)性等變化引起的。 (3)群落的種類組成(species composition)。種類組成是形成群落結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)，嚴(yán)格意義上指該群落所含有的一切植物，但常因研究對象和目的等的不同有所側(cè)重，如森林群落的種類組成一般僅針對維管植物而言。種類組成的結(jié)果是建立在種類的數(shù)量特征(numerical characteristics，亦即群落中種群的數(shù)量特征)的取得的基礎(chǔ)之上的，后者一般用以下幾個參數(shù)來表征：種的多度(abundance)，表示某一種在群落中個體數(shù)的多少或豐富程度，通常多度為某一種類的個體數(shù)與群落中同一生活型或同一層次的植物種類個體數(shù)的總和之比。密度(densi

11、ty)，指單位面積上某種植物的個體數(shù)，它由該種植物的個體數(shù)與樣方面積之比求得。蓋度(coverage)，指植物在地面上覆蓋的面積比例，表示植物實際所占據(jù)的水平空間的面積，它可分為投影蓋度和基部蓋度。投影蓋度指植物枝葉所覆蓋的土地面積；而基部蓋度是指植物基部所占的地面面積，通常用基面積或胸高處斷面積來表征。頻度(frequency)，是指某一種類的個體在群落中水平分布的均勻程度，表示個體與不同空間部分的關(guān)系，為某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)與全部樣方之比。優(yōu)勢度(dominance)，指某個種在群落中所具有的作用和地位的大小，美國學(xué)者提出用重要值(importance value)來表示，其計算方法為：重

12、要值相對密度或多度(a)+相對頻度(f)+相對顯著度(喬木種類)(d)或相對蓋度(灌木、草本種類)(c)3。重要值越大的種，在群落中的作用和地位越高。 2植物群落的分類 植物群落的分類是植物群落學(xué)中最復(fù)雜的問題之一，從19世紀(jì)至今，植物生態(tài)學(xué)家們根據(jù)不同的原則建立了多種植物群落分類系統(tǒng)，分類系統(tǒng)的建立主要依據(jù)以下幾種原則：外貌原則、結(jié)構(gòu)原則、區(qū)系原則、優(yōu)勢度原則、生態(tài)原則、演替原則和外貌一生態(tài)原則等。通常用群叢、群系和植被型作為分類的單位。蘇聯(lián)學(xué)派、北歐學(xué)派、法瑞學(xué)派、英美學(xué)派等植物生態(tài)學(xué)學(xué)派均有自己的分類系統(tǒng)。 這里簡單地介紹一下中國植被的分類系統(tǒng)。中國植被分類的依據(jù)是，在劃分植被的高級類型

13、時，側(cè)重于外貌、結(jié)構(gòu)和生態(tài)地理等方面，而在確定中級以下分類單位時，主要著重于植物種類組成。采用的主要分類單位有三級，即植被型(高級單位)、群系(中級單位)和群叢(基本單位)，每一級分類單位之上，各設(shè)一個輔助單位，之下設(shè)亞級。具體的分類系統(tǒng)為：植被型組(如闊葉林)、植被型(如常綠闊葉林)、植被亞型(如典型常綠闊葉林)、群系組(如青岡林)、群系(如青岡、紅楠林)，亞群系(大多數(shù)無)和群叢(青岡、紅楠一短柱柃狗脊群落)。 二、植物群落調(diào)查方法 要了解某一植物群落的特征，就必須在野外識別植物群落或植被片段，并通過取樣的途徑對其進(jìn)行描述和研究，因為對其作百分之百的調(diào)查十分費時，并且對調(diào)查的大部分目的而言

14、根本無須這么做。根據(jù)研究目的，常用的調(diào)查方法有兩種：一種以群落外貌(與結(jié)構(gòu))為基礎(chǔ)，它適合于小比例尺大范圍的研究或高級分類單位的劃分；另一種則以群落的種類組成或區(qū)系成分為基礎(chǔ)，它對大比例尺小范圍的研究更為合適，但法瑞學(xué)派也把它用于大范圍的植被分類與制圖。由于時間關(guān)系只介紹后一種方法。 以群落結(jié)構(gòu)和種類組成為基礎(chǔ)的方法 用此方法可獲得每一種類的多度、密度、蓋度、頻度、優(yōu)勢度等參數(shù)，從而可進(jìn)行進(jìn)一步的分析和分類。由于每一國家和地區(qū)的植被特點和文化背景的差異，不同的植物群落學(xué)學(xué)派的方法也各異，這里主要介紹英美學(xué)派的樣方法。一般在植被的低級單位分類時以此方法為主。 1樣方法 樣方法(quadrat m

15、ethod)是植物群落調(diào)查中比較科學(xué)的、綜合性的方法，采用這種方法可獲得很多參數(shù)，從而能較準(zhǔn)確地描述植物群落的各項特征。 (1)野外調(diào)查步驟 用樣方法調(diào)查植物群落一般有以下五個步驟： 將植物群落或植被分成片段，并初步識別它。這需要有一定的研究經(jīng)驗和對群落的認(rèn)識水平。 在已識別的群落片段中選擇樣地(plot)。選擇的樣地應(yīng)符合下列要求：代表性，即樣地的大小應(yīng)包括屬于該群落的絕大多數(shù)種類(即最小面積要求)；一致性，即樣地范圍內(nèi)可能確定的生境應(yīng)是一致的；同質(zhì)性，群落盡可能是同質(zhì)的，比如，樣地內(nèi)不應(yīng)該有大的林窗，或不應(yīng)是一個種在樣地的半邊占優(yōu)勢，而另一個種在樣地的另半邊占優(yōu)勢。決定取什么形狀和大小的樣

16、地，樣地內(nèi)怎樣劃分樣方。形狀如正方形、矩形、圓形等等。樣地大小一般采用最小面積(minimal area)，并要求在該面積范圍里，群落的種類組成及數(shù)量特征等能得以充分的體現(xiàn)。 決定要記錄或測量的是哪些參數(shù)或統(tǒng)計指標(biāo)(主要是能反映群落和種群特征的那些參數(shù))。對群落進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。(2)最小面積的確定方法最小面積的確定十分重要，通常是采用逐步擴大樣地面積的方法，用種的數(shù)目與樣地的關(guān)系，繪制一個“種一面積”曲線(圖)，再根據(jù)肉眼識別，或以預(yù)定的坡度或曲率，判斷曲線開始平伸的一點所示的面積，作為最小面積。不同群落類型的最小面積是不一樣的，如幾種主要的森林植被類型的最小面積為：熱帶雨林25004000m2

17、，南亞熱帶常綠闊葉林1200m2，中亞熱帶常綠闊葉林400800m2。(一般取400m2)，落葉闊葉林200500m2，常綠針葉林100250m2。在進(jìn)行某一種植物群落調(diào)查時，首先需要通過大面積樣地的調(diào)查得出最小面積，然后用多個最小面積的樣地進(jìn)行具體的調(diào)查。確定樣方最小面積的程序 (按左圖所示方式，成倍擴大樣方面積，記錄出現(xiàn)的種數(shù)，根據(jù)記錄繪出如右圖所示的種一面積曲線) (3)調(diào)查內(nèi)容 在確定所調(diào)查的群落的地點后，先根據(jù)表對群落(樣地)的概貌進(jìn)行記錄，并用樣繩拉好樣地(以中亞熱帶常綠闊葉林20m20m為例)，樣地內(nèi)分16個5m5m喬木層調(diào)查樣方、8個2m2m灌木層調(diào)查樣方、8個lmlm草本層調(diào)

18、查樣方(圖)，然后分喬木層、灌木層和草本層分別按表和表作調(diào)查和記錄，同時記錄樣地內(nèi)藤本植物種類。調(diào)查的工具和材料除了樣繩和記錄表外，尚需帶海拔儀、指南針、坡度儀、鉛筆、橡皮、卷尺等。表1 群落(樣地)概貌登記表總樣地號 樣地號海拔 坡向坡度 群落類型總郁閉度 樣地面積 m m地形特點 土壤類型土壤厚度巖石裸露率 死地被層覆蓋率 死地被層厚度人類干擾程度 周圍生境狀況喬木層高度蓋度優(yōu)勢種伴生種第一亞層高度蓋度第二亞層高度 蓋度第三亞層高度 蓋度灌木層高度蓋度優(yōu)勢種伴生種第一亞層高度蓋度第二亞層高度 蓋度第三亞層高度 蓋度草本層高度 蓋度優(yōu)勢種伴生種常見藤本植物 注：群落類型和土壤類型盡可能為較低的分類單位；總郁閉度指群落所有植物在地面的投影面積與相應(yīng)的地面面積之比(o1)；地形特點如山頂、山脊、上坡、中坡、下坡、溝谷、山麓等；蓋度為植冠在地面的投影面積占相應(yīng)的地面面積的百分比(0100)；藤本植物最好能記全。20m20m樣地及其中的樣方設(shè)置圖注：圖中，116為喬木層調(diào)查樣方，面積均為5m5m，在其中選擇8個樣方，用機械布點法，在其角上布置2m 2m，灌木層樣方和lmlm的草本層樣方(18號)各8個。表2 喬木層調(diào)查記錄表樣方(格子)號 種類胸徑(圍)(cm)基徑(圍)(cm) 樹高(m)冠幅(mm) 長勢注：表中胸徑(圍)基徑(圍)為胸高處(樹干