植物群落清查的主要內(nèi)容、方法和技術規(guī)范

王俊2014-6-23植物群落清查的主要內(nèi)容、方法和技術規(guī)范1目錄植物群落能給我們帶來什么植物群落清查的概念和主要成果植物群落清查的意義群落調(diào)查的5個關鍵問題2植物群落能給我們帶來什么植物群落是物種的載體,匯聚了各類生物資源。3植物群落是提供生態(tài)系統(tǒng)功能的主體。4植物群落是土地基本屬性的綜合指標。生態(tài)恢復土地利用政策5植物群落清查的意義充分認識植物群落的重要性和它的價值是開發(fā)、利用和保護生物資源的前提,也是生態(tài)學、環(huán)境科學和地理學等相關學科發(fā)展的需要。植物群落清查也有助于識別瀕危植物及其生境，從而為珍稀瀕危植物判別與保護方案制定提供堅實的數(shù)據(jù)基礎。6植物群落清查的概念和主要成果概念：采用統(tǒng)一、規(guī)范的調(diào)查方法,對植物群落進行全面、系統(tǒng)的野外調(diào)查,在此基礎上,掌握植物群落的整體現(xiàn)狀，分析群落與環(huán)境的相互關系,對重點群落類型進行長期監(jiān)測,了解群落優(yōu)勢種的生態(tài)屬性等,并對群落現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行評估。主要成果：群落數(shù)據(jù)庫和群落圖志,并為生物多樣性利用和保護、土地利用狀況的監(jiān)測、生態(tài)系統(tǒng)管理、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃等提供基礎資料。7樣地(site)：群落調(diào)查的所在地,在空間上它包含樣方，一般沒有特定的面積。樣方(plot)：群落調(diào)查所要實施的特定地段,有特定的面積,如森林調(diào)查的樣方一般為600平米。樣格（module）：針對森林群落調(diào)查樣方而言，往往一個20m*30m的樣方可以分為6個10*10m的樣格。小樣方：針對草本群落而言，比樣格還小，往往為1*1m。重要概念：樣地、樣方、樣格、小樣方8群落調(diào)查的關鍵問題1：樣方取多大？物種-面積曲線巢式取樣圖2物種數(shù)量隨著面積的增大而增多，但是增加的越來越慢。取樣面積物種數(shù)量9群落調(diào)查的關鍵問題2：測量哪些群落指標？出現(xiàn)/不出現(xiàn)蓋度植株密度多度胸高直徑樹高重要值物種的重要性群落多樣性α多樣性β多樣性γ多樣性10物種重要性的測量指標及方法（1）出現(xiàn)/不出現(xiàn)：指某種植物在樣方中是否存在,以該植物個體的基部是否生長在所調(diào)查的樣方中為準；

11（2）蓋度：植物地上部分垂直投影面積占樣方面積百分比,又稱投影蓋度。種蓋度之和可以超過100%,但任何單一種的蓋度都不會大于100%郁閉度：專針對森林群落而言；指林冠覆蓋面積與地表面積之比,常以十分數(shù)表示。郁閉度≥0.70的為密林,0.20–0.69為中度郁閉,<0.20為疏林。12（3）植株密度：指樣方中的植物個體數(shù)量；種群密度：每種植物有各自的個體數(shù)量。個體密度：所有物種的種群密度之和。林分密度：對于森林而言,群落的喬木層植株密度。134）多度：是一種物種個體數(shù)量的目測估計指標,主要用于快速獲得蓋度的野外調(diào)查。如果測定了群落的蓋度或密度,則可以不測定多度。14(5)胸高直徑(簡稱胸徑):樹高超過胸高部位(我國及國際上大多數(shù)國家取1.3m處,美國取1.4m或4.5ft)的個體,測其胸徑；反之,可測其基部直徑。對于連續(xù)觀測樣方要標記測量胸徑的位置。15(6)樹高：全球尺度上,郁閉森林的地上生物量與樹高之比為一常數(shù),即10.6,，也就是說,單位森林空間的地上生物量密度恒定,為伸縮式測高器角規(guī)式測高法樹高~胸徑16(7)重要值（IV）：常用于比較不同群落間某一物種在群落中的重要性,它通過上述直接測度指標計算得到。IV(%)=(相對多度＋相對頻度＋相對優(yōu)勢度)/3相對多度(%)=100×某個種的株數(shù)/所有種的總株數(shù)相對頻度(%)=100×某個種在統(tǒng)計樣方中出現(xiàn)的次數(shù)/所有種出現(xiàn)的總次數(shù)相對優(yōu)勢度(%)=100×某個種的胸高斷面積/所有種的胸高斷面積草本群落中,可用物種的平均高度替代優(yōu)勢度,或相對蓋度替代相對多度進行計算;在森林群落中,常常直接用喬木層的相對優(yōu)勢度(相對胸高斷面積)來表示重要值。一般公式17群落調(diào)查的關鍵問題2：測量哪些群落指標？出現(xiàn)/不出現(xiàn)蓋度植株密度多度胸高直徑樹高重要值物種的重要性群落多樣性α多樣性β多樣性γ多樣性18群落多樣性的測量指標及方法（1）α多樣性：局域均勻生境下群落中所含物種的多少,即物種豐富度(speciesrichness),以及群落中各個種的相對密度,即物種均勻度。19（2）β多樣性:物種沿環(huán)境梯度所發(fā)生替代的程度或物種變化的速率。群落或樣方間物種組成的相似性樣方物種組成沿環(huán)境梯度的替代速率20（3）γ多樣性：描述區(qū)域或大陸尺度的多樣性，指區(qū)域或大陸尺度的物種數(shù)量，也被稱為區(qū)域多樣性。指標為物種數(shù)（S）21群落調(diào)查的關鍵問題3：如何選定樣地盡可能全面的掌握一個地區(qū)或國家的群落現(xiàn)狀、變化及所在地的環(huán)境條件的需求人力，財力的限制22調(diào)查樣地的設置原則和體系系統(tǒng)布點——全面調(diào)查——重點精查全面性——代表性——典型性23（1）系統(tǒng)布點：采用統(tǒng)一的經(jīng)緯網(wǎng)格,對研究區(qū)的植物群落進行系統(tǒng)布點（每個樣地設置3-5個重復樣方）經(jīng)緯網(wǎng)格的精度可根據(jù)任務要求、群落類型的復雜程度以及研究區(qū)的面積大小作相應要求,如0.1?×0.1?,0.2?×0.2?,0.5?×0.5?等24(2)全面調(diào)查：保證研究區(qū)中每一種主要自然群落類型都能得到調(diào)查;在山地,要按海拔高度和植被類型設置樣地。（森林20m*30m)荒漠群落森林水生植物群落草地灌叢25（3）重點精查：對研究區(qū)的地帶性、特有、稀有、瀕危以及有特殊用途和重要經(jīng)濟價值的群落進行精查。(森林20m*50)26群落調(diào)查表GPS海拔儀27群落調(diào)查的關鍵問題4:如何進行樣方調(diào)查？群落調(diào)查：針對不同的植物類群，設置不同的調(diào)查面積和重復。環(huán)境因子調(diào)查：群落照片（群落外貌、群落垂直結構、喬木層、灌木層、草本層和土壤剖面等）溫濕度測定（地表1–2m；地下10cm）土壤調(diào)查（挖土壤剖面1-2個，記錄特征；以100cm3的土壤環(huán)刀,按0–10cm、10–20cm、20–30cm、30–50cm、50–70cm、70–100cm的土壤深度分層取樣,稱取鮮重并編號,用于實驗室理化性質(zhì)分析）0~10cm10~20cm20~30cm30~50cm50~70cm70~100cm28森林群落樣方調(diào)查——方法喬木層（整個樣方）灌木層（對角的兩個10m*10m的樣方）草本層（五個1m*1m的小樣方）層間植物（整個樣方）樣格編號小樣方編號10m1m29森林群落調(diào)查——群落調(diào)查登記表30灌叢和草地植物群落調(diào)查灌木層（整個樣方）草本層（5個小樣方）31群落調(diào)查的關鍵問題5：標本采集與制作臘葉標本浸漬標本風干標本沙干標本葉脈標本32步驟器具準備野外采集清理與壓制裝訂保存33器具準備采集箱（或塑料袋），標本夾，枝剪，掘根鏟，繩子，標簽采集記錄紙，容易吸水的紙（草紙或舊報紙），臺紙（瓦楞紙），鑷子，鉛筆，紙袋等34植物標本簽與采集記錄紙植物標本簽采集號數(shù)登記號數(shù)科名學名中名采集人鑒定人產(chǎn)地日期采集記錄紙35標本采集-草本植物根莖葉花果實太密時可以適當疏去一部分363738層間植物3940如果同一種植物的葉片或者枝條同時存在兩種類型，則兩種類型都要采集。41帶花果的標本，要選擇剛開的花或?qū)㈤_的花蕾。這時花的各部位特征已明顯地反映出來，也不容易脫落。42大型標本往往只是取葉片或者花序的一部分用于制作標本，但是要做好植物原生形態(tài)的記錄。43標本的清理目的：除去雜質(zhì)，使要展示的特征更為突出。（1）除去枯枝爛葉，除去凋萎的花果，若葉子太密集，還應適當修剪，但要留下一點葉柄，以示葉片著生情況；（2）用清水洗去泥沙雜質(zhì)。（3）對蕨類植物根狀莖上的鱗片和毛茸，甘蔗表皮上的蠟質(zhì)，慈姑等球莖上的鱗葉等，應注意保護。44壓制45注意事項⑴盡量使枝、葉、花、果平展，并且使部分葉片背面向上，以便觀察葉背特征。花的標本最好有一部分側(cè)壓，以展示花柄、花萼、花瓣等各部位形狀；還要解剖幾朵花，依次將雄蕊、雌蕊、花盤、胎座等各部位壓在吸水紙內(nèi)干燥，更便于觀察該植物的特征，利于識別。⑵多汁的根、塊莖、鱗莖等標本，不易壓干，要先用開水燙死細胞，然后縱剖或橫剖，滴干水后再壓。這樣既可使標本快干，又能觀察內(nèi)部構造。仙人掌類及大型果實如柚、佛手等，可以縱切挖去內(nèi)部葉肉組織后再壓，或縱取部分縱剖面和橫剖面為代表進行壓制。⑶菟絲子、芋頭、蘭花以及松、杉、柏等植物，往往壓制了1~2個月后，細胞還不死，致使葉、花脫落。這些標本就需要在開水里燙片刻，殺死細胞后再壓。有的標本新鮮時比較脆，壓制時