長白山實習(xí)報告

1、長白山植物與土壤野外實習(xí)報告胡志強 08508007 城環(huán)學(xué)院 08地科一、前言（一）、實習(xí)時間：2010年7月2號到2010年7月8號（二）、實習(xí)地點：吉林省長白山自然保護(hù)區(qū)（三）、實習(xí)任務(wù)：實地調(diào)查和研究長白山地區(qū)得土壤發(fā)育和植物生長情況，通過使用樣方法來了解長白山地區(qū)植物得長勢，調(diào)查當(dāng)?shù)氐梦锓N豐富度及其生長情況。通過運用生態(tài)序列法來學(xué)習(xí)環(huán)境因子逐漸變化得過程，并分析發(fā)生這種變化得原因。使用樣線法來學(xué)習(xí)同一水平線上植物得長勢及其植物得逐漸變化過程以及當(dāng)?shù)氐蒙?。在學(xué)習(xí)土壤方面，我們主要是通過層面得挖掘和觀察，從而了解土壤得發(fā)育情況及其剖面形態(tài)。（四）、實習(xí)目的：聯(lián)系課堂所學(xué)知識，定見聯(lián)系實

2、際，通過野外觀察研究，積累大量感性資料，分析對比，歸納分類，通過實踐、認(rèn)識再實踐、再認(rèn)識循環(huán)往復(fù)的形式，得出反映客觀事物本質(zhì)的結(jié)論。（五）、實習(xí)行程：7月2號開始從學(xué)校出發(fā)，7月4號到達(dá)實習(xí)基地二道白河鎮(zhèn)，當(dāng)天下午參觀了位于當(dāng)?shù)氐拈L白山自然博物館，7月5號到長白山地進(jìn)行得野外實習(xí)，并到達(dá)天池進(jìn)行學(xué)習(xí)，7月6號到圓池及其附近地區(qū)進(jìn)行野外實習(xí)，7月7號在長白山麓得森林進(jìn)行實習(xí)，7月8號結(jié)束實習(xí)并從二道白河返校。（六）、實習(xí)指導(dǎo)老師：天津師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院劉海亮老師、劉偉老師、弋良朋老師等。二、自然地理環(huán)境概況（一）、地理位置長白山位于吉林省東南部，地處東經(jīng)1275612806、北緯4058

3、4206它涉及范圍較廣，跨延邊、白山和通化三個地區(qū)。其范圍大致北起自我國安圖縣的松江鎮(zhèn)，南和東南則沿伸至朝鮮境內(nèi)，西始于撫松縣，東止于和龍縣的南崗嶺。在我國眾多的名山中，唯有長白山的緯度最高(長白山天池位于北緯4200，東經(jīng)12803)，也是歐亞大陸東部最高的山峰(海拔高達(dá)2749m)。（二）、氣候特征 長白山是溫帶大陸季風(fēng)型高山氣候，冬季漫長寒冷，夏季短暫涼爽且天氣變化無常，春季多風(fēng)，秋季多霧。年平均氣溫在-7至3之間，年降水量在700-1400毫米之間。北坡有明顯得垂直氣候帶，自下而上一次為山地針闊混交林氣候帶、山地針葉林氣候帶、山地岳華林氣候帶、高山灌叢氣候帶、高山荒漠氣候帶。長白山在中

4、緯度亞洲大陸東岸，隔日本海面向太平洋；在高空正處西風(fēng)帶，終年以偏西風(fēng)為多，山的頂部全年吹西風(fēng)。由于亞洲大陸與太平洋氣壓場的配置，使長白山區(qū)風(fēng)向隨季節(jié)更替呈有規(guī)律的變化：冬、春、秋多吹西風(fēng)、西北風(fēng)；夏季主吹東南、西南風(fēng)，表現(xiàn)了明顯的季風(fēng)性。東北西南走向得山體構(gòu)造，成為氣候上得自然屏障，致使山地各坡向氣溫和降水得分布有所不同，氣節(jié)相差半個月以上。由于長白山走向與海岸一致，在迎風(fēng)坡降水豐沛，而背風(fēng)側(cè)則降水較少，為典型得雨影區(qū)。長白山得障壁作用阻擋了暖濕空氣深入內(nèi)部，除了頂峰因地勢高受下墊面得影響小，大陸度為48%有類海洋性山地氣候外，其余地方大陸度均在50%以上。長白山得天氣多變，晴朗的天空在數(shù)小時

5、內(nèi)即可發(fā)生劇烈得變化。山頂霧日平均每年為267天，大約占年總?cè)諗?shù)得六分之五。雷暴日數(shù)有30多天。冬季漫長可達(dá)8個月，全年只有四個月在零度以上，春季也很短促。（三）、地質(zhì)地貌 長白山處于東亞大陸邊緣，瀕臨太平洋的強烈褶皺帶。遠(yuǎn)在兩億年至七千五百萬年的中生代以前，就曾經(jīng)有過多次地殼變遷活動，形成古老的巖層。中生代經(jīng)歷上億年的風(fēng)雨侵蝕，形成一系列山間盆地。到了新生代，變成了一片波狀起伏的具有殘丘散布的準(zhǔn)平原。隨著新生代喜馬拉雅造山運動，伴有火山的間歇性噴發(fā)，地殼發(fā)生了一系列斷裂、抬升，地下深處的巖漿大量噴出地面，構(gòu)成玄武巖臺地。第四紀(jì)到來之前，地殼運動進(jìn)入一個新的活動時期，火山活動趨于活躍，由原來裂

6、隙式噴發(fā)轉(zhuǎn)為中心式噴發(fā)，噴出的熔巖和各種碎屑物堆積在火山口四周的熔巖高原和臺地上，筑起了以天池為主要火山通道的龐大的火山錐。 長白山自然保護(hù)區(qū)為典型的火山地貌，縱觀長白山，可按高度和地貌部位將其分為三大部分，即火山錐體、山前熔巖高原和山前熔巖臺地三個環(huán)狀地帶。區(qū)內(nèi)海拔高差較大，山前熔巖臺地在海拔1000m以下，在長白山火山體的最下部，多為起伏的丘陵地帶，但大體上地勢是比較平坦的，主要由玄武巖組成。山前熔巖高地是火山錐體與熔巖臺地的相連的緩斜地帶，海拔為1000-2000m，呈環(huán)狀圍繞著山體，為一熔巖高原區(qū)。二道白河、三道白河、漫江、鴨綠江、圖們江等河流發(fā)育在高原面上，將地表切割成波狀起伏、嶺谷

7、相間的狀態(tài)?；鹕藉F體是長白山的最上部分，范圍為海拔2000-2700m，分上下兩部分。上部坡度很陡，河流溝谷呈放射狀分布，流速湍急。下部為山麓斜坡，如裙?fàn)顕@錐體，上覆較厚的火山灰、火山砂，坡度較陡，沖溝發(fā)育較多，河流以侵蝕為主，多“V”型谷。構(gòu)成長白山山體的地層較為簡單，均為長白山天池火山巖類，其中最主要的是凝灰?guī)r、集塊巖、堿性流紋巖質(zhì)粗面巖，寄生火山玄武巖及浮石等。（四）、水文狀況長白山地區(qū)水系眾多，主要水系有圖們江、松花江、鴨綠江，皆發(fā)源了當(dāng)?shù)氐瞄L白山。該地水文條件受氣候等因素的影響，氣溫低，蒸發(fā)弱，河流水量豐沛，由于當(dāng)?shù)氐弥脖惠^多和水土保持較好，河流得含沙量小。春季積雪融水和夏季得降水

8、使當(dāng)?shù)氐暮恿餍纬蓛蓚€汛期，表現(xiàn)為春汛和夏汛。在當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懴?，氣溫低，河流得冰期長，還出現(xiàn)明顯得凌汛現(xiàn)象。長白山是吉林省乃至東北區(qū)的水系發(fā)源地，保護(hù)水源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境意義重大。（五）、植被、土壤概況長白山區(qū)內(nèi)植物屬長白山植物區(qū)系，生態(tài)系統(tǒng)比較完整，植物資源十分豐富。區(qū)內(nèi)植被主要以紅松闊葉林、針闊混交林、針葉林、岳樺林、高山苔原等組成，并從下到上依次形成五個植被分布帶，具有明顯的垂直分布規(guī)律紅松闊葉林帶處于海拔1100米以下的玄武巖臺地上。地勢平緩，氣候溫濕，植物種類繁多,針葉林帶位于海拔11001700米的傾斜玄武巖高原上。氣候冷濕，植物層次清晰，整齊高大。除針葉樹之外，伴生有槭樹、花楸等闊

9、葉樹，林下灌木、草木種類較針闊混交林帶明顯減少。岳樺林帶在海拔17002000米之間，占據(jù)火山錐體下部，坡度陡，氣溫低，降水多，濕度大，風(fēng)力強，樹木矮小彎曲。該帶代表樹種是岳樺，伴有散生的長白落葉松、東北赤楊、花楸等。灌木以耐寒種類為主。高山苔原帶處于海拔2000米以上的火山錐體上部，氣溫低，濕度大。隨著海拔的增高，植物逐漸稀疏，種類逐漸減少，生長期很短。該帶植物矮小為匍匐狀，根系肥大，花序大型，色彩鮮艷，為典型的苔原植被類型。該區(qū)的土壤受地貌、母質(zhì)、植被和氣候等自然因素的影響呈垂直帶譜分布，自下而上大體可分為山地暗棕壤土、棕色針葉林土、亞高山疏林草甸土和高山苔原土。山地暗棕壤分布在海拔110

10、0米以下的熔巖臺地上，成土母質(zhì)為殘積物、坡積物和湖積物，土壤質(zhì)地較粗，結(jié)構(gòu)疏松，排水良好，上層大于50厘米。植被以紅松闊葉林為主。棕色針葉林土分布在海拔11501800米之間的坡地高原上，母質(zhì)為玄武巖、花崗巖風(fēng)化物，上部覆蓋有火山灰。植被以云、冷杉為主，混生有岳樺及長白落葉松。土層較薄，多在2030厘米。亞高山疏林草甸土分布在海拔18002100米的火山錐體的下部，母質(zhì)為粗面巖、粗面角礫巖和流紋巖。植被以岳樺矮曲林為主，伴生少量耐寒的長白落葉松，低洼及溝谷處有赤楊分布，土層較薄。高山苔原土分布在海拔2100米以上的火山錐體周圍。土壤母質(zhì)主要是角礫巖、粗面巖和玄武巖。植被只有矮小的灌木、草本和地

11、衣、苔蘚等。植物生長期短，有機質(zhì)分解特別緩慢，大量積累，形成泥炭質(zhì)。土層很薄，剖面層次不明顯。除上述有規(guī)律的地帶性土壤外，非地帶性土壤主要有白漿土、沼澤土和草甸土等。三、植物地理實習(xí)長白山生態(tài)系統(tǒng)比較完整，植物資源比較豐富，是植物實習(xí)的典型區(qū)域，同時植物實習(xí)也是我們這次野外實習(xí)得一個重要內(nèi)容。在實習(xí)之前我們已經(jīng)在課堂上學(xué)習(xí)了完整的有關(guān)植物的知識和學(xué)習(xí)植物有關(guān)的幾種方法。這次野外實習(xí)得主要目的是把課堂理論和戶外實踐相結(jié)合，加強我們的實踐能力，同時實地觀察長白山地區(qū)的植被分布規(guī)律，了解植被得分布狀況和類型，加強我們對植被的認(rèn)識。（一）、實習(xí)方法這次我們在長白山地區(qū)的實習(xí)方法主要有三種，包括樣方法、

12、生態(tài)系列法以及樣線法，其中樣方法是我們最主要用的方法。樣方法就是在若干樣方中計數(shù)全部個體，然后將其平均數(shù)推廣，來估計種群總體數(shù)量的方法。表1（草本或半灌木調(diào)查記錄表）植物名稱層次株數(shù)覆蓋度聚生度高度cm物候相生活力生活型星葉蟹甲草11420%單生50花前營養(yǎng)期生活力強地面芽金蓮187%單生43花期生活力強地面芽禾本科12535%單生102地面芽表2（灌木調(diào)查記錄表） 群落類型：灌木層 群落名稱：赤楊+老金莓+藍(lán)果忍冬名稱赤楊金老莓藍(lán)果忍冬層次123株數(shù)626943覆蓋度40%35%25%平均高度cm1809585最大高度cm19011088物候相營養(yǎng)期營養(yǎng)期營養(yǎng)期生活型地上芽地上芽地上芽表3：

13、喬木調(diào)查記錄表 群落類型：喬木層 群落名稱：紅松+水曲柳群落植物名稱水曲柳水曲柳紅松紅松紅松花楷槭層次高度/m211618211712枝下高/m1212無無無無胸徑/cm603027502218樹皮厚度/mm11.722.21.80.6樹皮顏色灰灰灰白灰灰灰光滑度粗糙有青苔粗糙有青苔粗糙粗糙粗糙光滑黑褐色樹冠/m8*56*84*35*34*26*3物候相營養(yǎng)期營養(yǎng)期營養(yǎng)期營養(yǎng)期營養(yǎng)期營養(yǎng)期生活力強強強強強強生活型高位芽高位芽高位芽高位芽高位芽高位芽生態(tài)序列法是某種或某組生態(tài)因子在空間不同部位出現(xiàn)連續(xù)性變化，構(gòu)成各類生態(tài)序列。在此序列中植物生長狀況相應(yīng)發(fā)生連續(xù)性變化。根據(jù)這些情況可以找出該因子作

14、用的生態(tài)幅度的上限和下限、以及最適區(qū)。這些變化的連續(xù)性幫助人們獲得較完整的生態(tài)觀念，比只選擇幾個孤立的特定情況要更精確些。在圓池得實習(xí)過程中我們就使用了這種方法。樣線法指在某個植物群落內(nèi)或者穿過幾個群落取一直線（用測繩、卷尺等），沿線記錄此線所遇到的植物并分析群落結(jié)構(gòu)的方法。與樣帶法相同，適于分析逐漸過渡的群落結(jié)構(gòu)，在圓池中也采用了這種方法，在圓池生態(tài)環(huán)境變化明顯的地方，我們用皮尺從圓池向外拉伸了30M，詳細(xì)的記錄了皮尺方向得植物類型、名稱、生長狀況等，以及它們得生境特點。（二）、植物區(qū)系分析長白山由于氣候和海拔的影響形成了典型得垂直氣候帶，植被類型豐富多樣。植物區(qū)系隨著海拔的不斷升高表現(xiàn)出明

15、顯得垂直變化規(guī)律，為了探討長白山植物區(qū)系的垂直分化特征及其與周邊地區(qū)植物區(qū)系的聯(lián)系,通過對以往資料得分析統(tǒng)計得出長白山共有維管束植物134科517屬1323種。對這些植物從屬、種兩級進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明：長白山4個植被垂直帶的植物區(qū)系具有明顯的垂直分布格局；在整體上具有溫帶性質(zhì),包含有少量的熱帶成分，主要體現(xiàn)在闊葉紅松林帶;隨海拔的升高，溫帶性質(zhì)逐漸減弱,寒帶亞寒帶逐漸增強。植物區(qū)系的垂直變化反映了長白山低海拔植物區(qū)系與熱帶植物區(qū)系的聯(lián)系,以及高海拔地段與北極成分之間的聯(lián)系。（三）、植被類型的論述長白山地區(qū)由于海拔和氣候得影響，行程了豐富多樣的植被類型，主要得植物表現(xiàn)為以下幾種，包括針闊混交

16、林、針葉林、岳樺林以及苔原帶等。針闊混交林分布在長白山海拔1000m以下，植被是生長在由玄武巖構(gòu)成的平緩臺地上，占有最大得垂直寬度，分布面積極廣，為我國山地植物水平分布的代表型。這里屬于典型溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季溫暖濕潤，冬季寒冷干燥，年平均氣候只有3，降水集中在夏季，年降水量在700800mm之間。針葉樹和闊葉樹的比例在本帶隨海拔高低而有規(guī)律地變化。針葉樹隨海拔增高而增多， 闊葉樹隨海拔增高而減少。針闊混交林，群落外貌常雄偉壯麗，不僅種類繁多，而且結(jié)構(gòu)雜。可分為喬木、灌木、草本三層。 針闊混交林的代表植物種，針葉樹占勢的以紅松為代表性植物，樹高常達(dá)3040米，位居第一層。紅松為半陰性樹，幼需要

17、在避光的條件下發(fā)育，其樹干筆直大，材質(zhì)優(yōu)良，用途廣泛，是長白山珍樹木之一。第一層的針葉樹除紅松外，有長白落葉松、紅皮臭、魚鱗松、長白，以及為數(shù)不多的紫杉等。闊葉樹有：春榆、蒙古櫟、水曲柳、胡桃楸、山楊、白樺、大青楊等。針葉林，分布在長白山西側(cè)約海拔在10001800m之間，北側(cè)在12001800m左右，北側(cè)分布較高，可能與氣候較西側(cè)冷濕有關(guān)。在垂直分布上，本帶位于針闊葉混交林與岳樺林之間，該帶得氣候冬季嚴(yán)寒，夏季涼爽，相對濕度較大，為針葉林提供了良好得生長環(huán)境。樹木以紅松、云杉、冷杉、落葉松為主，樹高林密，四季常青。由于本帶海拔高度變化大，影響了植物種類成分的變化，可以劃分為下部針葉林帶與上部

18、針葉林帶。該帶河谷地貌發(fā)育，且多為U型谷地，以長白瀑布和谷底森林為典型，一定程度上影響著針葉林的分布形態(tài)。針葉林帶的植物種類較針闊混交林貧乏，針葉樹占絕對優(yōu)勢，為數(shù)不多的闊葉木僅在林下零星分布。樹冠郁閉度很大，林下陰暗潮濕，幾乎被蘚類獨霸，成為“蘚的世界”。灌木和草本多為陰性植物，群落結(jié)構(gòu)清晰簡單。紅松在本帶自下而上逐漸減少，在海拔1600米以上幾乎絕跡，而魚鱗松、臭松則由下而上逐漸增加。岳樺林帶，在針葉林之上，海拔18002050m間，位于長白山火山錐體的下部，地面坡度陡峻，氣溫低，雨量豐沛，風(fēng)力強大，蒸發(fā)量較小，相對濕度甚大，年降水量1000-1100毫米。岳樺林帶是針葉林和山地苔原之間的

19、過渡帶，是山地苔原和森林成分的特殊結(jié)合，并有自己的特殊成帶的岳樺林景觀植被類型，是歷史植被產(chǎn)物。在本帶中，山地苔原和森林成分彼此互相滲透，形成了復(fù)雜的植被鑲嵌性，喬木以岳樺為主，還有云杉、冷杉、落葉松、東北赤楊等，灌木主要有牛皮杜鵑、篤斯越桔等。岳樺林木稀疏，矮曲成叢生狀態(tài)。矮曲和稀疏程度隨海拔增高而增大，在上部呈匍匐狀生長，根系發(fā)達(dá)，能適應(yīng)高山嚴(yán)寒的氣候、瘠薄的土壤和強風(fēng)的吹襲。山地苔原帶分布在海拔2000m以上的火山錐體的中上部，氣候寒冷，降水多，風(fēng)力強，植被主要為矮小灌木組成的灌木苔原，植株矮小，匍匐貼地，強烈分枝，交織成網(wǎng)，枝上密生常綠革質(zhì)，或具有白色絨毛的葉片，形成密集而松軟的墊狀植

20、物。這種形態(tài)的構(gòu)造具有防寒、防風(fēng)的特征。（四）、長白山植被得垂直分布規(guī)律長白山由于海拔較高，形成了比較典型植被的垂直帶。大致1200米一下，氣候較溫暖濕潤，生長著地帶性植被針闊混交林；1200-2000米之間的氣候寒冷潮濕，自下而上依次為針葉林和岳樺林；大概2100米以上為無林地帶，常年低溫濕冷，而且風(fēng)雪較大，這里的代表性植被為山地苔原，之上還有小部分的凍原荒漠。因此，上述的植被垂直地帶性規(guī)律形成了長白山獨特的景觀特征。（五）、圓池地帶性生態(tài)系列隨著離圓池得距離越來越遠(yuǎn)，水分逐漸減少，使植物得種類也發(fā)生變化，由水生植物逐漸向旱生植物演變，由草本向灌木再向喬木轉(zhuǎn)變。圓池3m鳶尾5.4m鳶尾7m鳶

21、尾9.3m鳶尾9.4m地榆9.5m金老梅9.7m赤楊9.9m地榆10.4m沼柳10.7m鳶尾、蜈蚣草、鳳毛12.8m赤楊、金老梅 13.5m金老梅14.2m赤楊14.8m北纈草15m赤楊、金老梅15.8m太陽花、蜈蚣草16.4m沼柳17.5m 金老梅、赤楊18.2-18.5mm鳶尾18.6-19mm金老梅20m赤楊、金老梅22.1m松樹、金老梅、赤楊22.1-229m赤楊24.1m松樹、沼柳、禾草25.9m赤楊、金老梅30m赤楊四、土壤地理實習(xí)（一）、實習(xí)方法：土壤剖面的挖掘、觀察以及記載。（二）、土壤實習(xí)長白山地區(qū)的土壤分布與當(dāng)?shù)貧夂蚝椭脖环植加兄芮械年P(guān)系，受氣候、地貌、母質(zhì)、植被等自然因

22、素得影響，長白山土壤由基帶向上依次為山地棕色針葉林土、亞高山灰色土、森林草甸土和高山苔原土。山地暗棕壤分布在海拔1100米以下的熔巖臺地上，成土母質(zhì)為殘積物、坡積物和湖積物，土壤質(zhì)地較粗，結(jié)構(gòu)疏松，排水良好，上層大于50厘米。植被以紅松闊葉林為主。棕色針葉林土分布在海拔11501800米之間的坡地高原上，母質(zhì)為玄武巖、花崗巖風(fēng)化物，上部覆蓋有火山灰。植被以云、冷杉為主，混生有岳樺及長白落葉松。土層較薄，多在2030厘米。亞高山疏林草甸土分布在海拔18002100米的火山錐體的下部，母質(zhì)為粗面巖、粗面角礫巖和流紋巖。植被以岳樺矮曲林為主，伴生少量耐寒的長白落葉松，低洼及溝谷處有赤楊分布，土層較薄

23、。高山苔原土分布在海拔2100米以上的火山錐體周圍。土壤母質(zhì)主要是角礫巖、粗面巖和玄武巖。植被只有矮小的灌木、草本和地衣、苔蘚等。植物生長期短，有機質(zhì)分解特別緩慢，大量積累，形成泥炭質(zhì)。土層很薄，剖面層次不明顯。除上述有規(guī)律的地帶性土壤外，非地帶性土壤主要有白漿土、沼澤土和草甸土等。沼澤土：其所在的地形部位和植被類型有兩種情況。一種是分布在落葉松甸子和莎草甸子的較高處，土層一般較薄。這種土壤層次發(fā)育不好，并有潛育化的現(xiàn)象。 草甸土：分布在岳樺、落葉松疏林之間，地形多為緩坡的平坦地域。氣溫較低，降水豐富。植被以小葉樟、山牛蒡等為主。土壤剖面特點，生草作用較明顯，剖面夾有碎石，母質(zhì)是玄武巖和火山礫等，并有微度潛育化影響。土層總厚度，一般在2030厘米。植物根系較為密結(jié)，淀積層呈