生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、生態(tài)學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)一森林群落的組成結(jié)構(gòu)調(diào)查一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)調(diào)查，初步掌握植物群落的調(diào)查方法及各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的含義二、工具備品皮尺、鋼卷尺、測(cè)繩、枝剪、粉筆、鉛筆、標(biāo)簽、方格紙、調(diào)查表格、植物檢索表等。三、調(diào)查方法全面踏查和樣方法相結(jié)合。其基本步驟是：全面踏查：對(duì)所要進(jìn)行調(diào)查的植物被地全面踏查一遍，選定若干個(gè)具有代表性的區(qū)域作為（固定或）臨時(shí)樣地。樣地調(diào)查：（1）樣地面積：森林:20*20平方米，其中：灌木樣方五個(gè)，2*2平方米，草本樣方五個(gè)，1*1平方米（2）每木調(diào)查：具體按測(cè)樹(shù)學(xué)方法進(jìn)行。平均胸徑大于8厘米者，2厘米一個(gè)徑階；小于8厘米者，1厘米一個(gè)徑階。（3）植被及灌木調(diào)查：植被調(diào)查在1*1平

2、方米小樣方中進(jìn)行，下木調(diào)查在2*2平方米小樣方中進(jìn)行，喬木調(diào)查在實(shí)習(xí)中繪制樹(shù)冠投影圖。植物名稱：記錄植物中名或?qū)W名，并采集有關(guān)植物標(biāo)本（實(shí)習(xí)中只采集野外不能識(shí)別的標(biāo)本。經(jīng)鑒定后再將植物名稱填入，但在鑒定前要填入代號(hào)）。由于標(biāo)本不完整，鑒定有困難時(shí)可暫時(shí)填入*科或*屬的一種。如苔草屬的一種。層次：可根據(jù)植物高度劃分為幾個(gè)層次。若一種植物分布在幾個(gè)層次中，按其分布情況記入分布最多的層次中層次蓋度：即該層次植物投影面積占該樣方面積的百分比。按植物自然情況進(jìn)行測(cè)定。范圍指最低高度到最高高度。如果植物最低為0.3米,最高為1.5米，則記為0.3-1.5米。多度：指該植物投影面積占該樣地面積的百分比。用德

3、魯提的多度等級(jí)進(jìn)行分級(jí)。分布：指叢生、片狀、稀疏、單株等。統(tǒng)計(jì)及報(bào)告：按測(cè)樹(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)林木組成和平均胸徑。植被統(tǒng)計(jì)頻度和多度。描述群落的組成結(jié)構(gòu)特征。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表1森林群落類型調(diào)查表、樣地基本概況標(biāo)準(zhǔn)地面積:調(diào)查日期:經(jīng)緯度:坡度:20*20平方米2015.05.26生態(tài)系統(tǒng)類型:15.2森林生態(tài)系統(tǒng)地點(diǎn)名：海拔：150米坡位：半山腰森林類型：天然林林分郁閉度：80%占八、地質(zhì)、土壤調(diào)查土壤類型：壤土土壤厚度：一米以上母巖類型：砂巖、礫巖、巖石風(fēng)化殘積巖石露頭：10%土壤A層厚度：棕色土壤顏色：棕色土壤侵蝕狀況：很少枯落物厚度：1.5cm土壤質(zhì)地：黃棕壤排水狀況：良好、經(jīng)營(yíng)歷史與人為活動(dòng)狀況:表

4、2樣地每木調(diào)査表序號(hào)樹(shù)種名稱胸徑cm樹(shù)高m冠幅m*m1a33.5220.68.7*5.12麻櫟21.8217.154.5*4.43麻櫟28.4526.58.3*7.54麻櫟28.6024.06.1*5.45麻櫟37.3822.49.2*8.36麻櫟32.9525.36.6*6.37麻櫟22.1218.05.4*4.68麻櫟28.9621.96.3*5.49麻櫟20.5715.44.6*3.710麻櫟25.8218.45.3*4.111麻櫟30.2121.07.4*5.812麻櫟22.2817.45.2*4.713麻櫟32.7017.96.5*6.214麻櫟37.7222.09.1*8.015麻

5、櫟22.0015.95.6*5.316麻櫟29.3014.46.5*5.6表2數(shù)據(jù)分析整理如下:徑階平均直徑各株樹(shù)木直徑（cm）/（m）樹(shù)高實(shí)測(cè)值株數(shù)（株）平均樹(shù)高2020.5720.57/15.4115.42222.0621.82/17.1522.00/15.922.12/1822.28/17.4417.11242625.8225.82/18.4118.42828.6728.45/26.528.60/24.028.96/21.9324.13029.7629.30/14.430.21/21.0217.73232.7032.70/17.9117.203433.5233.52/20.6120.63

6、63837.5537.38/22.437.72/22.0222.2由標(biāo)準(zhǔn)地每木檢尺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得直徑算術(shù)平均值：28.40cm徑階株數(shù)分布圖徑階/cm各徑階平均樹(shù)高胸徑散點(diǎn)圖平均胸徑/cm胸徑樹(shù)高散點(diǎn)圖y=-0.0313x2+2.1668x-15.481冋樹(shù)胸徑/cm表3灌木/下木小樣方調(diào)査表樣方面積：2*2平米總蓋度:樣方物種名稱蓋度（）平均高m多度（株）1a281.5412b261.51c181.151d151.123eb201.4514f251.51g801.635e401.71c201.31表4草本小樣方調(diào)查表樣方物種名稱蓋度（）平均高m分布狀況1A300.08稀疏B600.80片狀C

7、500.10稀疏2絡(luò)石600.07從牛A200.12稀疏D100.06單株3E200.06片狀麥冬400.10從牛F100.08稀疏B100.12單株4絡(luò)石400.07稀疏G500.04從牛麥冬100.11從牛5絡(luò)石300.07單株C100.10稀疏D100.06單株表5植物頻度和多度統(tǒng)計(jì)表植物名稱小樣方號(hào)（株）頻度（%）平均多度12345a0001250.25麻櫟63331003.75a10000200.2b01100400.4c01001400.4d01000200.2e00101400.4f00010200.2g00030200.6A34000401.4B02001400.6C03001

8、400.8D02002400.8E00400200.8F00300200.6G00300200.6絡(luò)石03022601.4麥冬00530401.6由以上數(shù)據(jù)可知，該樣地內(nèi)群落組成較為豐富，喬灌草均有分布。喬木中只有兩個(gè)種，比較單一，其中麻櫟為優(yōu)勢(shì)種，數(shù)量多，較為均勻密集的分布于樣地內(nèi)，其胸徑集中于22cm至28cm以及5cm以下（因?yàn)椴糠致闄狄约坝芸频男棠疚催_(dá)到起測(cè)徑階，所以在表中沒(méi)有體現(xiàn)）；灌木品種稍多一些，每個(gè)品種零星分布且沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)種；草本植物種類最為豐富，其中以絡(luò)石及麥冬較為廣布。實(shí)習(xí)二物種多樣性指數(shù)的測(cè)定一、實(shí)習(xí)目的：1了解各類物種多樣性指數(shù)的特點(diǎn)、測(cè)定方法及生態(tài)學(xué)意義2.熟悉

9、掌握常用物種多樣性指數(shù)，如香農(nóng)指數(shù)（Shannonndex）的計(jì)算方法基本原理物種多樣性是群落生物組成結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)，它不僅可以反映群落組織化水平，而且可以通過(guò)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系間接反映群落功能的特征從目前來(lái)看，生物群落的物種多樣性指數(shù)可分為a多樣指數(shù)，B多樣性指數(shù)和Y多樣性指數(shù)三種。其中a多樣性指數(shù)是反映群落中（群落內(nèi)部）物種豐富度和個(gè)體在各物種中均勻程度的指標(biāo)，J3多樣性指數(shù)是反映隨群落內(nèi)環(huán)境異質(zhì)性變化或隨群落間環(huán)境變化而導(dǎo)致的物種豐富度和均勻程度變化的指標(biāo)，多樣性指數(shù)可以用來(lái)在更大的生態(tài)學(xué)尺度上如景觀水平上的測(cè)量物種多樣性變化或差異。在比較不同群落的物種多樣性時(shí)，可以按照研究者的不同需要采

10、取不同指數(shù)。1.a多樣性指數(shù)它包含兩方面的含義（1）群落所含物種的多寡，即物種豐富度；（2）群落中各個(gè)種的相對(duì)密度，即物種均勻度（1）物種豐富度指數(shù)（speciesrichnessindex）Gleason指數(shù)D=S/lnA式中，A為單位面積，S為群落中的物種數(shù)目Margalef指數(shù)D=（S-1）/lnN式中，S為群落中的物種數(shù)目，N為觀察到的所有個(gè)體總數(shù)（2）Simpson指數(shù)（又稱Yule指數(shù)）D=1-工P2i式中，Pi物種的個(gè)體數(shù)占群落中總個(gè)體數(shù)的比例（3）中間相遇幾率（PIE）指數(shù)（又稱Gini指數(shù)，Simpson相遇指數(shù)）D=N（N-1）/ENi（Ni-1）式中，Ni為種i的個(gè)體數(shù)，

11、N為所在群落的所有物種的個(gè)體數(shù)之和（4）Shannon指數(shù)（又稱Shannon-Wiener指數(shù)）H=-E（Pi*lnPi）式中，Pi-Ni/N（5）Shannon均勻度（均衡度）指數(shù)E=H/lnS式中，S為群落中的總物種數(shù)（6）Pielou均勻度指數(shù)H=lnS式中，H為實(shí)際觀察的物種多樣性指數(shù)，Hmax為最大的物種多樣性指數(shù)，S為群落中的總物種數(shù)。此外，還有Berger-Parker指數(shù)、Brillouin指數(shù)、Brillouin均勻度（均衡度）指數(shù)、Fishera指數(shù)、Meintosh均勻度（均衡度）指數(shù)、Menhinick指數(shù)、Q統(tǒng)計(jì)指數(shù)、倒數(shù)Simpson指數(shù)等等。群落的物種多樣性指數(shù)

12、與以下兩個(gè)因素有關(guān)：（1）種類數(shù)目，即豐富度；（2）種類中個(gè)體分配上的均勻性。2.B多樣性指數(shù)B多樣性可以定義為，沿著環(huán)境梯度的變化，物種替代的程度。不同群落或某環(huán)境梯度上不同點(diǎn)之間的共有種越少，B多樣性越大。所以，利用B多樣性指數(shù)可以對(duì)兩群落的相似性程度進(jìn)行估計(jì)。精確地測(cè)定B多樣性具有重要的意義。這是因?yàn)椋海?）它可以指示生境被物種隔離的程度；（2）B多樣性的測(cè)定值可以用來(lái)比較不同地段的生境多樣性；（3）B多樣性與a多樣性一起構(gòu)成了總體多樣性或一定地段的生物異質(zhì)性。（1）Whittaker指數(shù)（B3）B3二S/maT式中，S為所研究群落中記錄的物種總數(shù)；ma為各樣方或樣本的平均物種數(shù)（2）C

13、ody指數(shù)（B）CBc=g（H）+l（H）/2式中，g（H）是沿生境梯度H增加的物種數(shù)目；l（H）是沿著生境梯度失去的物種數(shù)目，即在上一個(gè)梯度中存在而在下一個(gè)梯度中沒(méi)有的物種數(shù)目。（3）WilsonShmida指數(shù)（B?）BT=g（H）+l（H）/2a該式是將Cody指數(shù)與Whittaker指數(shù)結(jié)合形成的。式中變量含義與上述兩式相同。（4）Jaccard指數(shù)C.=j/（a+b-j）J式中，J是兩環(huán)境共有種數(shù)，a是環(huán)境A的物種數(shù)，b是環(huán)境B的物種數(shù)。三、實(shí)習(xí)器材樣地：選取自然生物群落（森林、灌叢、草地、河流、池塘等）進(jìn)行野外實(shí)地調(diào)查儀器設(shè)備：計(jì)算機(jī)、計(jì)算器、皮尺、鋼卷尺、測(cè)繩、枝剪、粉筆、鉛筆、

14、標(biāo)簽、方格紙、調(diào)查表格、植物檢索表等。四、實(shí)習(xí)步驟野外調(diào)查，與實(shí)習(xí)一相同2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理3多樣性指數(shù)計(jì)算4.計(jì)算結(jié)果的分析比較五、實(shí)習(xí)報(bào)告1物種多樣性在生物群落中有哪些功能和作用?哪些因素影響群落的物種多樣性？以自然界任何2個(gè)或3個(gè)環(huán)境中的任何一類生物的調(diào)查資料計(jì)算Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)，并進(jìn)行不同環(huán)境中的物種多樣性指數(shù)的差異顯著性檢驗(yàn)。F面以1、2、3個(gè)小樣方數(shù)據(jù)計(jì)算群落物種多樣性指數(shù):植物名稱群洛小樣方號(hào)(Ni/Pi)123麻櫟6(0.6)3(0.15)3(0.15)a1(0.1)00b01(0.05)1(0.05)c01(0.05)0d01(0.05

15、)0e001(0.05)A3(0.3)4(0.2)0B02(0.1)0C03(0.15)0D02(0.1)0E004(0.2)F003(0.15)G003(0.15)絡(luò)石03(0.15)0麥冬005(0.25)1a多樣性指數(shù)Shannon扌旨數(shù)：Hl=(0.6*In0.6+0.1*In+0.3*In0.3)=0.898H2=(0.15*In0.15+0.05*In0.05+0.15*In0.15)=2.085H3=(0.15*In0.15+0.05*In0.05+0.25*In0.25)=1.822Shannon扌旨數(shù)：D1=1(0.62+0.12+0.32)=0.54D2=1(0.152+0

16、.052+0.152)=0.865D3=1(0.152+0.152+0.252)=0.825Pielou均勻度指數(shù)：Hmax=InS=In15=2.71E1=H1/Hmax=0.898/2.71=0.331E2=2.085/2.71=0.769E3=1.822/2.71=0.672通過(guò)計(jì)算可以大致得到這樣的結(jié)論：樣地2的物種豐富度最高，物種均勻度也高，樣地3次之，樣地1最低。這三個(gè)小樣地都位于20*20的標(biāo)準(zhǔn)地中，光照，溫度，水分，土壤等因子差異不大，而人為因素占主要地位。樣地2處于密林深處，而樣地1及3靠近小路，人為干擾稍多一些，因此物種豐富度和均勻度低于樣地2.2B多樣性指數(shù)需對(duì)照另一組數(shù)

17、據(jù)計(jì)算，下表是第一組調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果：植物頻度和多度統(tǒng)計(jì)表植物名稱小樣方號(hào)頻度平均多度12345喬木麻櫟4311100%2.25刺楸4431100%3A2273100%3.5楓香21175%1B125%0.25灌木麻櫟220%0.4莢蒾120%0.2竹子31160%1刺楸21160%0.8野柿子2640%1.6香樟120%0.2山胡椒320%0.6覆盆子4240%1.2d120%0.2e220%0.4f1240%0.6絡(luò)石3391380%5.6麥冬112180%1草本海金沙120%0.2g3140%0.8h（茜草科）6240%1.6i120%0.2j720%1.4k120%0.2Whittaker

18、指數(shù)：陽(yáng)=36/(16+23)/2=1.846Cody指數(shù)：卩c=33/2=16.5WilsonShmida指數(shù)：卩t=33/(16+23)=0.846Jaccard指數(shù)：C=3/(16+23-3)=0.083可以看出兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地所在環(huán)境的物種分布差異是比較大的，同時(shí)可以看出喬木中麻櫟分布范圍比較廣，占據(jù)了主導(dǎo)地位，在草本中，絡(luò)石及麥冬同樣如此。實(shí)驗(yàn)三土壤動(dòng)物群落研究一、實(shí)習(xí)目的通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解土壤動(dòng)物的多樣性、重要性2學(xué)會(huì)土壤動(dòng)物學(xué)研究的課題設(shè)計(jì)3掌握各類土壤動(dòng)物標(biāo)本收集技術(shù)4學(xué)會(huì)土壤動(dòng)物高級(jí)階元的分類5掌握土壤動(dòng)物生態(tài)學(xué)基本分析方法二、基本原理土壤是自然界一個(gè)特殊的生物環(huán)境，是生物、氣候與地址相

19、互作用的產(chǎn)物。土壤是一切陸生生物的載體，也是人類生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤中生活著許多生物，對(duì)土壤的形成、發(fā)育、物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)分解及保溫、持水等性能起著重要的作用。在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動(dòng)物是不可缺少的重要組成部分。土壤動(dòng)物涉及的門(mén)類非常廣泛，?？梢园ㄆ甙藗€(gè)動(dòng)物門(mén)、數(shù)十個(gè)綱。由于各類動(dòng)物體形大小相差懸殊，活動(dòng)方式也各有差異，因而采集調(diào)查方法也有所不同。為了研究方便起見(jiàn)，可將土壤動(dòng)物按體型和習(xí)性分為以下4類:微小土壤動(dòng)物，小型濕生土壤動(dòng)物，中、小型截肢動(dòng)物，大型土壤動(dòng)物。三、實(shí)習(xí)器材野外采集工具：土壤環(huán)刀（100ml、25ml）、大型土壤動(dòng)物采樣框、地溫計(jì)、土壤采樣鋁盒、小鏟子、卷尺、大小布袋、尼龍掃網(wǎng)、塑料布、白瓷盤(pán)、大小鑷子、吸蟲(chóng)管、標(biāo)本收集瓶、筆、記錄本、標(biāo)簽紙、背包等。四、土壤動(dòng)物分類土壤動(dòng)物的分類研究已有上百年的歷史，但由于涉及的動(dòng)物門(mén)類繁多，至今沒(méi)有完整的研究成果。應(yīng)用漏斗法采集的土壤動(dòng)物，首先，進(jìn)行粗略的分揀，然后分送各門(mén)類的專家進(jìn)行進(jìn)一步的分類鑒定。在歐洲、日本等地，由于土壤動(dòng)物分類學(xué)的基礎(chǔ)雄厚，有不少的土壤動(dòng)物分類學(xué)工具書(shū)已經(jīng)出版。由于土壤動(dòng)物數(shù)量巨大，種類眾多，我們不可能將每一個(gè)動(dòng)物標(biāo)本都定名到種，僅能根據(jù)動(dòng)物體的形態(tài)特征分類到