生態(tài)學(xué)課程設(shè)計(jì)

@南昌大亨課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱：《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程設(shè)計(jì)題目： 鄱陽(yáng)湖周邊植被樣方調(diào)查課程設(shè)計(jì)學(xué)院：資源環(huán)境與化工學(xué)院系：環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)班級(jí)：環(huán)境科學(xué)與工程171班學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 起訖日期： 指導(dǎo)教師：職稱：學(xué)院審核（簽名）： 審核日期： 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，并經(jīng)專業(yè)學(xué)科組審定，下達(dá)到學(xué)生。學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的任務(wù)書(shū)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)。本任務(wù)書(shū)在課程設(shè)計(jì)完成后，與論文一起交指導(dǎo)教師，作為論文評(píng)閱和課程設(shè)計(jì)答辯的主要檔案資料。一、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和基本要求(1)針對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)，在校園內(nèi)劃定不同的森林生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)行群落生態(tài)學(xué)樣方測(cè)定。(2)樣方設(shè)定需包括喬木樣方、灌木樣方及草本樣方，每小組需完成兩個(gè)10m義10m的喬木樣方，2個(gè)5mx5m的灌木樣方及4個(gè)1mx1m的草本樣方，并按照樣方測(cè)定的方法進(jìn)行測(cè)定。喬木樣方進(jìn)行每木檢測(cè)，灌木樣方進(jìn)行每木檢測(cè)，草本樣方應(yīng)記錄物種、高度及蓋度的測(cè)定。(3)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算森林生態(tài)系統(tǒng)的生物量，計(jì)算生物多樣性指數(shù)，同時(shí)，依據(jù)群落生態(tài)學(xué)的要求，計(jì)算相應(yīng)的群落描述的指數(shù)，如多度、重要值、優(yōu)勢(shì)度等。(4)提交相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)報(bào)告，進(jìn)行相應(yīng)的文字排版。二、課程設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容及張數(shù)本次課程設(shè)計(jì)無(wú)需設(shè)計(jì)圖紙。三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的軟硬件的名稱、內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo)1、項(xiàng)目組提交的課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)（包含內(nèi)容：課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，方法和技術(shù)路線，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、方案設(shè)計(jì)及計(jì)算，總結(jié)）；2、本人所作部分的詳細(xì)內(nèi)容（對(duì)某一局部細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)思路、方法、具體方案）;3、參照區(qū)域?qū)嵉卣{(diào)查的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表。四、主要參考資料.普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材：生態(tài)學(xué)（第二版）林文雄主編.全國(guó)立木生物量方程建模方法研究曾偉生（2011）.千煙洲試驗(yàn)站幾種常見(jiàn)灌木生物量估測(cè)張海清，劉琪，陸佩玲，于強(qiáng)，曾慧卿（2005）.基于冠幅及植株高度的橫木生物量回歸模型曾慧卿，劉琪，馬澤清，曾珍英（2006）.中國(guó)濕地松立木生物量方程的研建曾偉生，姚順彬，肖前輝（2015）TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、樣方調(diào)查前期工作 6.\o"CurrentDocument"1.相關(guān)測(cè)量值的概念 6\o"CurrentDocument"2準(zhǔn)備用具及分工 6\o"CurrentDocument".尋找合適樣方 6\o"CurrentDocument".數(shù)據(jù)處理公式 6\o"CurrentDocument"二、樣方記錄 7\o"CurrentDocument".數(shù)據(jù)記錄 7\o"CurrentDocument".照片記錄 10\o"CurrentDocument"三、數(shù)據(jù)處理 11\o"CurrentDocument".喬木樣方 11\o"CurrentDocument".灌木樣方 11\o"CurrentDocument".草本樣方 12\o"CurrentDocument"四、總結(jié)與思考 12\o"CurrentDocument".調(diào)查總結(jié) 12\o"CurrentDocument".反思與提升 12\o"CurrentDocument"五、參考資料 13一、樣方調(diào)查前期工作.相關(guān)測(cè)量值的概念(1)冠幅G：樹(shù)(苗)木的南北和東西方向?qū)挾鹊钠骄怠?2)胸徑D：胸高直徑，距根莖1.3m處的樹(shù)木直徑。(3)蓋度：指植物地上部分植投影的面積占地面的比率。又稱為投影蓋度。(4)生物量：某一時(shí)刻單位面積內(nèi)實(shí)存生活的有機(jī)物質(zhì)(干重)(包括生物體內(nèi)所存食物的重量)總量，通常用kg/m或t/hm表示。(5)重要值:研究某個(gè)種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標(biāo)。是相對(duì)密度、相對(duì)頻度、相對(duì)優(yōu)勢(shì)度的總和。其值一般介于0?300之間。.準(zhǔn)備用具及分工準(zhǔn)備用具：軟尺、記錄工具、拍照設(shè)備、形色識(shí)花APP。人員分工：本小組共有6人表1具體分工***記錄數(shù)據(jù)***:拍照、識(shí)花***計(jì)算植被多度、識(shí)花***:計(jì)算植被多度、識(shí)花***測(cè)量喬木高度、繪制樣方***:測(cè)量喬木、灌木胸徑及蓋度.尋找合適樣方(1)地點(diǎn)：中科院鄱陽(yáng)湖湖泊濕地觀測(cè)站(2)樣方：10mX10m的喬木樣方10mx10m的喬木樣方2個(gè)5mx5m的灌木樣方5個(gè)1mx1m的草本樣方.數(shù)據(jù)處理公式(1)生物量數(shù)據(jù)計(jì)算公式來(lái)源：①喬木：全國(guó)立木生物量方程建模方法研究(曾偉生)根據(jù)贛湘鄂啞變量模型中D為胸徑，單位m。②灌木：千煙洲試驗(yàn)站幾種常見(jiàn)灌木生物量估測(cè)（張海清、劉琪璟、陸佩玲、于強(qiáng)、曾慧卿）根據(jù)其中取樣的長(zhǎng)葉凍綠灌木模型的生物量方程：W=3.262+0.351DA2*G（2）蓋度計(jì)算：蓋度二（東西冠幅義南北冠幅）/樣方面積又100%（3）生物多樣性指數(shù)計(jì)算（辛普森多樣性指數(shù)）：□2Ni為i物種個(gè)體數(shù)；N為總個(gè)體數(shù)。（4）重要值計(jì)算：重要值=［相對(duì)密度（D%）+相對(duì)頻度（F%）+相對(duì)顯著度（d%）］/300二、樣方記錄.數(shù)據(jù)記錄表2喬木樣方和灌木樣方喬木樣方1樹(shù)高/m胸徑/cm冠幅/m東西南北柚子樹(shù)3.815.23.73.6樟樹(shù)3.48.92.82.5喬木樣方2樹(shù)高/m胸徑/cm冠幅/m東西東西樟樹(shù)14.516.73.84.2

樟樹(shù)22.23.71.21.5灌木樣方1樹(shù)高/m胸徑/cm冠幅/m東西東西小桂花樹(shù)1.62.871.00.6灌木樣方2樹(shù)高/m胸徑/cm冠幅/m東西東西石楠11.32.941.21.0石楠21.32.981.21.3如上表可見(jiàn)，鄱陽(yáng)湖濕地岸邊喬木和灌木很少，而且石楠為人工栽培的，作為景觀而用。這恰恰符合了從沉水植物到到森林植物的演替規(guī)律，即要經(jīng)歷從沉水植物到浮葉根生植物再到挺水植物最后至森林植物的四個(gè)階段。由于位于鄱陽(yáng)湖濕地周邊，植被仍處于挺水植物到森林植物的演替過(guò)程，所以未出現(xiàn)大量的灌木和喬木，主要為草本植物。喬木與灌木數(shù)量少，郁閉度低，給草本植物提供了充足的光照，有利于草本植物的大量生長(zhǎng)。

表3草本樣方時(shí)木士￥十1種類數(shù)量個(gè)體總數(shù)早本樣方1662草本名稱數(shù)量多度胡蘿卜1費(fèi)菜245%菖蒲275%酢漿草6地耳草1鐵莧草3時(shí)木士￥十G種類數(shù)量個(gè)體總數(shù)草本樣方2555草本名稱數(shù)量多度費(fèi)菜316%菖蒲163%羅勒1酢漿草3鐵莧菜4種類數(shù)量個(gè)體總數(shù)草本樣方3522草本名稱數(shù)量多度翅果菊2苣荬菜3萵苣3鐵莧菜131%白英1種類數(shù)量個(gè)體總數(shù)草本樣方4515草本名稱數(shù)量多度費(fèi)菜6鐵莧菜5薊2瓶爾小草1萵苣 1

種類數(shù)量個(gè)體總數(shù)草本樣方5568草本名稱數(shù)量多度楝1紫菀8費(fèi)菜5紫花地丁2積雪草5212%如上表所示，該調(diào)查點(diǎn)草本植物豐富度較高，草本種類數(shù)均大于5，但是各個(gè)樣方的個(gè)體總數(shù)不一，優(yōu)勢(shì)種也不盡相同。草本樣方1與樣方2中數(shù)量較多的兩種植物均為菖蒲和費(fèi)菜，而它們的優(yōu)勢(shì)種則分別為菖蒲和費(fèi)菜。這說(shuō)明菖蒲與費(fèi)菜具有相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。草本樣方3與樣方5中個(gè)體總數(shù)較低，植被覆蓋率低，這可能是樣方點(diǎn)位于喬木和灌木的正下方造成的。草本樣方5中積雪草多度最高。積雪草性喜溫暖潮濕、耐陰、水陸兩棲，而鄱陽(yáng)湖濕地的氣候和地形條件恰好滿足積雪草的大量繁殖。.照片記錄（1）數(shù)據(jù)測(cè)量照片圖1測(cè)量胸徑 圖2測(cè)量樹(shù)高 圖3拍照識(shí)花（2）植物類別圖（申明：由于非植物分類學(xué)專業(yè)，大部分植物無(wú)法靠自身辨別出來(lái)，所以借助形色APP來(lái)分辨植物，如果存在錯(cuò)誤，請(qǐng)多諒解。另外，由于篇幅不宜過(guò)長(zhǎng)，所以下圖未涵蓋樣方中所以植物）

圖4小桂花樹(shù) 圖5胡羅卜 圖6費(fèi)菜圖7樟樹(shù) 圖8萵苣三、數(shù)據(jù)處理1.喬木樣方植物種類生物量/kg/m蓋度/%生物多樣性指數(shù)柚子樹(shù)70.721013.320.5樟樹(shù)19.90817.0表4喬木樣方1植物種類生物量/kg/m蓋度/%生物多樣性指數(shù)樟樹(shù)188.378815.960樟樹(shù)22.49041.8表5喬木樣方22.灌木樣方植物種類冠幅G/m生物量/kg/m蓋度/%生物多樣性指數(shù)小桂花樹(shù)0.85.57492.40表6灌木樣方1植物種類冠幅G/m生物量/kg/m蓋度/%生物多樣性指數(shù)石楠11.16.59934.80石楠21.257.15836.24表7灌木樣方2.草本樣方樣方編號(hào)辛普森生物多樣性指數(shù)草本樣方10.6483草本樣方20.5891草本樣方30.6033草本樣方40.7022草本樣方5 0.3949表8草本樣方四、總結(jié)與思考.調(diào)查總結(jié)根據(jù)處理的數(shù)據(jù)可知，喬木和灌木的辛普森生物多樣性指數(shù)低，蓋度小，而草本植物的生物多樣性指數(shù)高，說(shuō)明鄱陽(yáng)湖湖邊植被大多以草本植物為主。這符合了水生植物到陸生植物的演替過(guò)程與規(guī)律。喬木中的樟樹(shù)大多分布于長(zhǎng)江流域，在江西最為常見(jiàn)，它在偏酸性的紅壤中生長(zhǎng)良好，能抗二氧化硫、臭氧、煙塵污染能力強(qiáng)，能吸收多種有毒氣體，較抗風(fēng)，樹(shù)枝堅(jiān)韌，有樟腦香氣，可作為木材制作家具。小桂花樹(shù)和柚子樹(shù)可能是由于隨風(fēng)飄來(lái)的種子落地發(fā)芽而來(lái)。小桂花樹(shù)胸徑小于3cm將其看作了灌木處理。灌木中的石楠為人工栽培而來(lái)，作為景觀用途。其對(duì)該地的生物多樣性影響不大，但會(huì)影響我們對(duì)植被演替規(guī)律的判斷。各草本樣方的辛普森生物多樣性指數(shù)不同，這可能是由于喬木和灌木的遮蔽作用，爭(zhēng)奪光照導(dǎo)致。.反思與提升（1）由于我們是在鄱陽(yáng)湖站內(nèi)調(diào)查，調(diào)查點(diǎn)處的生態(tài)系統(tǒng)或多或少受到了人為的干擾，所以此次調(diào)查無(wú)法完全表示鄱陽(yáng)湖湖邊植被的生物多樣性的真實(shí)情況，以后在選擇調(diào)查地點(diǎn)要盡量根據(jù)調(diào)查目的選擇最為合適的調(diào)查地點(diǎn)。(2)由于沒(méi)有專業(yè)的測(cè)量樹(shù)高的工具，我們使用手機(jī)APP粗略地測(cè)定了樹(shù)高，但是對(duì)我們計(jì)算生物多樣性指數(shù)沒(méi)有太大的影響。(3)由于非植物分類學(xué)專業(yè)，大部分植物無(wú)法靠自身辨別出來(lái)，所以借助“形色”APP來(lái)分辨植物，如果存在辨別錯(cuò)誤，請(qǐng)多諒解。(4)此次調(diào)查組員分工合理，充分發(fā)揮了每個(gè)組員的優(yōu)勢(shì)。大家齊心協(xié)力，調(diào)查進(jìn)行的井井有條。(5)本次調(diào)查地點(diǎn)