雾灵山植物土壤实习报告.doc

河北雾灵山土壤、植物地理学实习报告河北雾灵山土壤、植物地理学实习报告目录：1、前言-22、土壤地理学实习内容-33、植物地理学实习内容-64、对雾灵山地区乔木层情况的讨论-9 5、实习的总结与感想-12 6、雾灵山常见植物名录-13一、前言 1.野外实习的基本介绍实习地点：河北省兴隆县雾灵山国家级自然保护区实习时间：2012年7月5日-2012年7月14日参加人员：资环学院2010级1班全体学生42人，教师6人2. 实习的基本安排第一天地点：杵榆沟 内容：土壤、植被野外调查的方法讲授和植物种类的识别第二天地点：东大石沟 内容：土壤、植被野外调查采集植物标本及土壤标本第三天地点：驻地 内容：雾灵山植被、土壤的概况样地分析第四天地点：驻地附近 内容：土壤剖面的观察第五天地点：雾灵山主峰 内容：垂直分布规律观察及样地调查第六、七天地点：野外 内容：野外填植被、土壤图第八、九天地点：野外 内容：专题调查第十天地点：驻地 内容：复习+考试第十一、二天地点：实验室 内容：制作植物标本、清绘专题地图3. 雾灵山自然地理概况3. 1地理位置 雾灵山国家级自然保护区位于河北省北部承德市兴隆县境内,地理坐标东经1171711735，北纬40294038。它地处北京、天津、承德、唐山四市之间，距北京140公里，距天津180公里，距唐山148公里，距承德135公里。该区境内山地属燕山山脉，是燕山山脉的中段，其主峰即坐落在其核心区的中央。3.2. 地质雾灵山地质活动规模很大，它构成了燕山山脉的主体。其走向与燕山山脉一致，由东北至西南，并有大规模侵入体穿插。在各大山脊的西至西南方向广泛发育了第四纪冰期中冰冻风化而成的古石海(乱石窑)。岩石成份，岩浆岩类以花岗岩、正长岩、玄武岩为多；沉积岩类以石灰岩、页岩、砂岩为多；变质岩类以片麻岩为多。3.3. 地貌雾灵山层峦叠嶂，主峰海拔2118.2米，最低海拔450米，高差达1668.2米。大部分山峰在1600米以上，地貌十分复杂，即有陡峭山脊山峰，又有平坦的山顶台地，还有山间小盆地、深沟狭谷、缓坡宽谷、山麓阶台等。主山脊呈南北走向。低山谷呈东西走向居多。沟谷呈现“V”字形，宽度由十几米至数百米不等。地形北高南低并呈西北向东南倾斜之势。坡度多在2540之间。3.4. 气候雾灵山位于我国华北地区东部暖温带大陆性半湿润季风气候区，在保护区外围的低海拔地区大沟村(海拔650m)年平均气温约为8.0，年降水量大约为750800 mm；而在海拔较高的莲花池附近（海拔1750m），年均气温在0左右，年降水量可达1000 mm 以上，其中7 月、8 月和9 月份的降水量占全年总降水量的72%以上。3.5. 水文雾灵山为许多河流的发源地之一，一条绵亘高耸的分水岭自东向西经主峰后折向西南，把全区分成南北两部分。分水岭北面的水系又分为两支，东部的降水汇入安达木河，经潮河入北京密云水库；西部的降水经清水河流入密云水库。它们均属海河水系。南面的降水汇入柳河，经滦河入河北省的潘家口水库，属滦河水系。雾灵山是北京、天津两大直辖市的重要生态屏障。二、土壤地理学实习部分 2.1 土壤实习主要目的1）掌握土壤环境调查的基本方法2）掌握土壤环境特征的记录方法3）掌握土壤环境采样、样品整理及保存的基本方法2.2 土壤调查方法这次实习主要通过土壤剖面的选点、挖掘、观察描述、记录以及土壤样品的采集等一系列方法来研究雾灵山地区的土壤特点和垂直分布规律。2.2.1 土壤实习的材料材料：铁锹、铁铲、钢卷尺、样品盒、标签、比色卡、pH试纸、小刀、铅笔、罗盘、GPS。2.2.2 主要的实习方法（1）土壤环境路线调查选线的原则和方法土壤环境调查属于概查。由于土壤与成土环境之间的关系是统一的，因而选线应通过各种成土环境因素的典型地段，这样可以调查到各种典型土壤类型。如山区土壤路线调查选线，首先应遵循垂直于等高线的原则，这样可以观察到不同海拔高度各种生物、气候、地形、母质；其次还应考虑山体的坡向、坡度对土壤发生发育的影响。平原高原地区要使土壤调查路线通过主要的地质地貌单元，土地利用方式。（2）剖面的选点雾灵山土壤具有明显的山地特点土层浅薄。这就提高了我们选择土壤剖面的难度。如果主要剖面地点设置不当，则所观测的资料没有代表性，会影响对土壤分类、特性等的调查质量。剖面的选择应尽量避免受人为干扰活动影响较大的特殊地段。（3）土壤剖面的设置与挖掘土壤剖面的设置与挖掘应具有广泛的代表性，原则上是每个土壤类型有一个剖面点。如在地形、水文、植被、母年质呈相应变化的区域，就要按中等地形或微地形的不同位置设置土壤剖面点。土壤剖面点的具体位置还要避开公路、水利工程等受人类干扰较大的特殊地段，以确保土壤剖面能代表较大区域的土壤类型及性状。土壤剖面的挖掘应按照长 2m宽1m2m 的规格挖掘，但对不同的土壤应有所调整，如在山区挖到母质或母岩即可，对草垫土或盐渍土挖掘到地下潜水位为限。同时在挖掘时应将观察面留在山坡上向阳面，且不要踩踏观察面上方的地面。（4）土壤剖面观察与描述记录根据土壤剖面垂直方向上土壤综合性状的差异及其变化划分土壤发生层次及诊断土层，O 层枯枝落叶层，A 层腐殖质层，B 层淀积层，C 层母质层，土层划分之后采用连续读数，用钢卷尺从地表向下测量各土层的深度，并记录土壤剖面，记载于表中。2.3 土壤剖面观察的基本步骤 l 第一步：选择一个平缓、受外界影响小且有代表性的斜坡。l 第二步：用铁铲挖出垂直剖面，直到挖至母质或母岩为止。l 第三步：对土壤剖面的每层进行修整，还原剖面的本身的颜色第四步：利用GPS 确定经纬度、海拔、坡向、坡位、坡度，并记录。l 第五步：用比色卡对比确定出各土层颜色，并记录。第六步：用钢卷尺测出整体剖面和各层的深度。l 第七步：用目视法和手测法来测量各层湿度和土壤的质地。l 第八步：用pH 试纸测各层的pH。l 第九步：用小刀自下而上取出各层的土样，放入样品盒。l 2.4 结论和分析雾灵山土壤垂直分布规律：自下而上依次为山地淋溶褐土、山地棕壤和山地生草棕壤、山地次生草甸土。土壤概述如表所示山地淋溶褐土山地棕壤山地草甸土地理分布海拔800m以下，发育地形部位主要为山麓平原和低山丘陵。下限为阴坡700-800m,阳坡1000m，分布上限与林带上限一致雾灵山海拔1600-2800m的平缓的顶部成土条件气候：冬季漫长寒冷，夏季短促凉爽。年降水约800mm、充沛；蒸发量少。母质：花岗岩残破积风化物。气候：冬季寒冷干燥，夏季温暖多雨。年降水大于700mm。植被：以中生夏绿阔叶林为主。气候：暖温带半温湿型。原始植被：干旱森林和森林草原。母质：黄土性物质为主。成土过程在干湿交替的气候条件下，土壤发生季节性淋溶易溶盐类被淋洗。碳酸盐淋洗不完全，一般剖面上部有碳酸钙存在。除了淋溶褐土外，剖面底部均有钙的堆积。土壤形成的基本过程仍以淋溶、粘化和较强的林下腐殖质积累为特征。在温和湿润气候条件下，土壤的粘化过程强烈进行，土壤的质地粘重，土体反应一般为中性或微酸性。在寒冷湿润的气候条件下，周期性的冻融影响着土壤的形成过程。盐基离子释放少儿淋溶作用强，土体反应呈微酸性至酸性。形态特征土体厚度一般不足1m，地表有植物残落物质，下覆灰黑色腐殖质层有机质，之下锈色斑纹。典型棕壤：土体厚50-80cm，腐殖质厚20-30cm，多呈暗灰棕活暗灰色。生草棕壤：腐殖质暗色层厚达40cm，且表层有草根盘结。土壤剖面呈褐色或鲜棕带褐色，腐殖质含量较低。土壤粘化化以土壤中部最为明显。酸碱性微酸性至酸性中性至微酸性中性至微碱性利用与改良由于该地区热量不足、无霜期短，又多强风。但其草被优质，可做天然牧场保护现有林地、防止水土流失。对大片荒地，应育林种草，发展林果、综合利用。首先解决干旱和水土保持问题，其次为培肥土壤。在选种和施肥问题上要因地制宜。2.5 注意事项l 选择剖面时应注意：选择有代表性且不受外界影响的地方；在挖掘的时出现了新生体和侵入体要换地方；在山区要选择不同的高度进行挖掘。在剖面挖掘的过程中应该注意：剖面观察面应垂直、向阳，便于观察和拍照；挖掘出来的表土和底土应分别堆放在土坑两侧，不宜相混；观察面上方不宜堆放挖掘出来的土壤，也不宜在其上方走动踩踏，以免破坏表层结构而影响剖面的观察结果；剖面的观察应该垂直于垄沟走向。每个采样单元应代表所在的整块土壤，应多点采样，均匀混合。从野外采集来的土壤环境分析样品，应及时经过一个严格的制备过程：风干，挑拣，研磨，过筛和装瓶。从野外采来的土样应尽快风干。过筛后的各号土样，应混匀装瓶，在存放处应避免阳光，高温，潮湿，酸碱和不洁气体。 2.6 土壤实习的收获土壤实习重点体现在观察土壤剖面上面，在观察土壤剖面的过程中我学到了很多知识，首先我知道了如何进行土壤剖面的选择和挖掘。在没实习之前，我并没有认识到这项工作的重要性，但是真正的进行这项工作时才发现并没有自己想象中的那么简单，需要我们有一个严谨的态度去进行。另外对于剖面的质地、水分、pH 的测量，则需我们耐心和严格的去做，需要我们反复的揉搓去判断。在野外我们不能像实验室里面那么精确，但是仍然需要尽量严格的去做，揉搓法去鉴别每层的质地或者水分，虽然效果不是很明显，但是依然要有每个标准去细细衡量、去判断。土壤地理学也是一门非常严谨的科学，需要我们用一科严谨的态度去对待，在此次实习中，我不仅收获到了实习的知识，另外还收获到了一种态度，一种科研必备的态度，总体来说，这次实习非常圆满，收获很大。三、植物地理学实习部分 3.1 植物地理学实习的主要目的l (1)掌握植物种群和群落的基本特征，即水平和垂直层面上的基本特征l (2)理解植物的生态分布规律l (3)识别主要的植被类型l (4)学会植物群落的调查方法(5)识别常见的植物200-300种3.2 植物地理调查具体内容 3.2.1 植物实习的材料材料：高枝剪、钢卷尺、掘根器、记录笔、记录本、枝剪、铁锹、采集袋等。 3.2.2野外植物的识别与采集通过识别与采集的方法，我们可以了解常见科、属的特征及其经济价值；认识植物与环境的相互关系，植被的分布规律；掌握标本采集、记录和制作的方法。在识别时，注意充分利用各种感官，将看、摸、闻、尝等综合运用起来。例如唇形科的益母草，就要通过看和摸来进行识别，用手摸可以判断是为唇形科（茎四棱，叶对生），看就是叶子，益母草的叶子比较奇特，所以可以通过看和摸来进行判断。对于区别臭椿和香椿就可以采用闻的方法进行。尝的方法要慎用，但是对于无毒的植物可以进行判断，例如牛迭肚就可以通过尝的方法，味道为甜中带苦，另外辣蓼的叶子是辣的，花椒的叶片是麻的。 另外标本的采集与压制就是一项需要细心与耐心的任务。首先每个组的成员要努力采集标本，因为量是质的保证，其次要对于采集的标本进行及时的压制和换纸，否则就会发霉和腐败。对于乔木就要采集完整的枝叶，对于草本就要尽量要有营养器官、花、果实，以此来对植物进行鉴定。一份合格标本的条件：第一、要注意标本的完整性，除了采集植物的营养器官外，还有有必要的花或果实，或者其他重要的鉴别特征，如寄生植物要有寄主等；第二、采集健康的、没有病虫害的植株；第三、标本上挂有好牌，好牌上写有采集人和采集号；最后要附一份写清楚而详细的采集记录，包括采集日期、地点、海拔、生境、性状等各个因子。 3.2.3用样地调查法调查植物群落（1）样地的选择草本植被样地的面积一般为1m*1m，对于灌丛，面积应更大一些，一般为5m*5m，而林地则面积比灌丛更大，一般为为10m*10m。另外应该注意样地的设置，应有充分的代表性。应设在同一类型群落内，远离道路、河流及林缘，其内部树种、林木密度分布应均匀（2）种属调查在样地内调查植物群落的种属组成，编制群落的植物名录。名录中的植物名称按生活型排列，每一生活型中可按分类系统或学名字母排列。l （3）植被数量特征调查应用上面描述过的方法对于样方内的植物进行整体的调查，对于植物种类和植物量进行基本的记录。（4）群落结构分析 层片结构：群落的生活型组成。按体态生活型划分，即木本植物（乔木、灌木、竹类、藤本、附生木本、寄生植物）、半木本植物（半灌木、小半灌木、垫状小半灌木）、草本植物（多年生草本、一年生草本、寄生草本、水生草本）、叶状体植物（苔藓与地衣、藻类）。 垂直结构：植物群落地上垂直结构按生活型低级单位和高度划分亚层；地下垂直结构按根系分布状况决定（粗根、中根、细根）。 水平结构：用样线法进行调查、测定。按510cm 设置的标志依次描述植物群落的种类组成和生活型。 时间结构：按物候和季相描述。物候是植物在某一时期的气候条件下表现的发育状态或阶段（如：出苗、拔节、孕穗、开花、结实、枯萎）。季相是植物群落主要层片植物的季节性物候变化。3.2.4植被类型分布图的绘制 首先进进行资料的收集、制图比例尺的确定、地理地图的选择。第二步进行野外调查工作，在实地调查之前必须要确定好路线，沿途记载好主要植被的类型、特征及其环境的关系，了解植被分布的规律。之后在野外进行简单的现场绘图，最后再进行综合整理和清绘和添彩。这个过程结合了地图学的知识，将过去学过的知识与现在的知识相结合，将理论付诸于实践。3.2.5 植物标本的制作制作的步骤：（1）将风干的植物标本进行修剪和整理，对于比较密集的叶要修剪，若为复叶剪去叶子的一边，叶子过密要剪去。（2）留下叶柄把植物标本放在台纸上，将植物摆放到合适的位置，放时以正面为主，要有部分背面。（3）将叶子用胶水粘合，将标本的茎用细线缝合（4）贴上标签粘上封纸，一个完整的标本制作完毕。每个小组成员在这个过程中既要各司其责，又要相互配合。3.3 分析与结论随着海拔的升高，所选样方的逐渐由乔木占优势过渡到草本占优势。样方中草本总盖度逐渐增高，而乔木的盖度逐渐下降，到了主峰乔木已经十分稀少，这种变化趋势主要受温度的影响，随着海拔增高温度逐渐下降，每上升100米温度下降0.6 。我们发现，雾林山自然保护区的森林群落自1334米以上逐步由山杨蒙古栎林、白桦林、蒙古栎林过渡到华北落叶松林，各个林层植被具体分析如下：（1）山杨蒙古栎林分布于1200-1500m 的半阳坡或阳坡，平均高度13-18m。山杨占优势，常混有华北落叶松、油松、白桦、五角枫。灌木层盖度在0.4左右，常见优势种有锦带花、胡枝子，伴生种有毛榛等。草本层多稀疏，优势种有糙苏、草乌和银背凤毛菊，伴生种有唐松草、展枝沙参等。（2）白桦林以阴坡、半阴坡居多，阳坡、半阳坡也有分布。林龄一般较幼小，平均高度在12.6m，桦树幼苗居多，平均高度在0.95m。白桦占优势，常混有蒙古栎、油松、五角枫等。灌木层盖度瓣蕊唐松草、展枝沙参、糙苏、银背凤毛菊、长柄唐松草。大约在0.9左右，优势种有大花溲疏、毛榛等，伴生种有东陵八仙花、美蔷薇、绣线菊等，还有部分六道木。本层盖度较稀少，主要有糙苏和华北凤毛菊。（3）山杨白桦林分布于1300m 到1600m，以阴坡和半阴坡为主，该类型处于演替的初级阶段，树种以山杨和白桦林为主，还常混有华北落叶松、油松、蒙古栎、五角枫等，灌木层常见有锦带花、毛榛、六道木、胡枝子等，草本层主要有银背凤毛菊、唐松草、蒿类等。（4）华北落叶松林分布于。松林下有较厚的松针落叶层，在腐烂的过程中使土壤呈现酸性，另外还有大量的不适于灌木生长的无机质，所以灌木基本没有。出现的草本有繁缕、唐松草、糙苏、升麻、山尖子、拳蓼、白花碎米荠、柳兰、狭苞槖吾、龙牙草、紫菀、柴胡、穿山龙、禾草、蒿、华北耧斗菜、蕨类等。随着海拔逐渐上升，在1800 m 左右出现了金露梅，大片的森林逐渐消失，取而代之的是高山草甸。毛茛科和菊科的植物逐渐成为优势种，蓼科、禾本科以及蒿类植物成为伴生种。地榆、拳蓼、金莲花等是最常见的典型植物。另外蔷薇科的小型灌木也有分布。综上所述，雾灵山自然保护区的森林保护区的森林群落有以下特点：（1）群落层次结构明显森林群落多由乔木层、灌木层和草本层组成，层次分明。乔木层多为单层，少数可分为两个美蔷薇、东陵八仙花、白花碎米荠、华北耧斗菜、华北落叶松、金莲花拳廖、瑞香狼毒亚层，灌木层可分为2-3个亚层，草本层一般可分成三个亚层。（2）种类组成比较丰富乔木层一般有6-7个树种组成，最多可达10 余种，只有少数群落少到3-4 种。灌木层种类一般由十余种组成，最多可达20 余种。草本层由于受乔木层、灌木层的盖度和种类组成的影响，植物种类组成变化比较大，最多可达40-50种，少则10余种，一般为20-30种。群落总体的植物种类一版30-50种，最多可达70种，最少也可达到10余种，这反映了暖温带森林群落组成的一般水平。（3）优势种明显乔木层一般是由1-2个优势种组成，而且优势种的重要值与其他种类差异较大，只有落叶阔叶林和一些针阔混交林树种较多，优势种的重要值仅占微弱优势或分不出明显优势种。灌木和草本层优势种类较多，而且明显，少数类型分辨不出优势种。群落及各个层次的优势种比较分明，这是暖温带森林的特征之一。（4）具有明显的动态演替特征3.4 注意事项（1）样地的选择应该具有代表性，包括尽量多的该地区代表性植物，种类丰富。（2）样线要贴地,草本植物以根为准，根在样地之内即可。（3）同一个样地的植株盖度以及乔木高度估计尽量采取同一个人的数值，比较具有可靠性。（4）估计盖度的时候，草本和低矮灌木从上至下，高大乔木从下至上观看垂直投影面积。尽量选择正午。对植株进行测量的时候，应该对已经测量过的植株进行明显标记以避免重复。(5)测量结束后进行复检并且去除标记以避免环境景观破坏。3.5 植物实习的收获通过短短十天的实习，我学会了很多，突出体现在植物种类识别上面，在这一块我们花费的经历也是最大的。在十天里，我们每位同学都在努力的获取知识，我们反复看植物标本，努力的采植物去问，在问和看的过程中我们付出很多，但是收获也是很大的。另外我的收获在用样方法调查植物群落，拉样方虽然很累，但是我努力冲在前面，样方中的植物虽然很复杂和陌生，但是努力克服并以一个严谨的态度去对待。另外专题图的绘制使我们学会调查地区植被分布的方法，最后几天的小组专题的研究，使我们经历了科研的制定计划、进行调查、数据分析总结、成果撰写的过程，为以后进行科学研究积累了经验。实习获得知识的速度远远超过理论的讲授，我也将理论与实际相结合，努力丰富自己的知识储备。总之，十天实习的时间短暂，但是我们收获的确很多，不仅巩固了理论知识，而且增强了自己的实践能力，我认为此次实习非常有意义，对我今后的影响非常大，这次实习也会永远的印在我的脑海里。四、对雾灵山乔木层情况的讨论我们花费了两天时间，分别到了东大石沟和雾灵山主峰来进行植物地理的调查，我们在老师的指导下，对这两个地区的乔木层、灌木层、草本层进行调查和研究。于是我们收集了各组的资料来进行综合而又全面的研究讨论。首先要明确这两个地区的差异性，东大石沟海拔在1000米左右，而雾灵山主峰的海拔可以到达15002000米，两地的气候、土壤、水文等条件的差异导致了两地分布的植被不同，我就以这两个地区的乔木层来进行讨论。我对这两个地区的乔木层调查数据进行了处理，具体的数据如表所示：东大石沟-样地乔木层情况乔木名称相对频度（%）相对密度（%）相对显著度（%）重要值第一组榆树元宝槭小叶椴树白桦黑桦45.45%27.27%12.50%9.09%9.09%50.00%25.00%8.33%8.33%8.33%50.44%17.48%12.36%4.30%15.25%0.4860.2330.1110.0470.109第二组大叶椴树小叶椴树辽东栎槲树元宝槭黑桦40.00%20.00%10.00%10.00%10.00%10.00%55.00%25.00%5.00%5.00%5.00%5.00%12.30%13.93%67.87%13.80%27.42%0.31%0.3580.1960.2760.0960.1410.051第三组资料缺失第四组山杨五角枫80.00%25.00%80.00%25.00%98.50%32.50%0.8620.138第五组大叶椴树五角枫蒙古栎50.00%25.00%25.00%50.00%25.00%25.00%39.33%27.77%32.90%0.4640.2590.276第六组大叶椴树小叶椴树油松棘皮桦白桦五角枫50.00%30.00%10.00%20.00%10.00%10.00%50.00%25.00%5.00%10.00%5.00%5.00%31.85%16.54%20.31%22.37%7.36%1.57%0.4400.2380.1180.1750.0750.055第七组五角枫棘皮桦白桦油松大叶椴树辽东栎核桃楸50.00%20.00%10.00%10.00%10.00%10.00%10.00%50.00%20.00%10.00%10.00%10.00%10.00%10.00%0.50%12.71%10.48%25.87%1.49%2.65%46.30%0.3350.1760.1020.1530.0720.0720.221雾灵山-样地乔木层状况乔木名称相对频度（%）相对密度（%）相对显著度（%）重要值第一组山杨华北落叶松裂叶榆75.00%12.50%12.50%80.00%10.00%10.00%41.00%52.60%6.40%0.6500.2500.100第二组山杨五角枫大果榆白桦大叶椴树42.86%28.57%14.29%14.29%14.29%37.50%25.00%12.50%12.50%12.50%39.56%10.25%8.97%13.80%27.42%0.4000.2100.2000.1400.050第三组山杨华北落叶松80.00%20.00%80.00%20.00%42.50%57.50%0.6750.325第四组山杨白桦红桦青仟37.50%25.00%25.00%12.50%37.50%25.00%25.00%12.50%55.70%32.50%5.60%6.20%0.4360.1850.1850.104第五组山杨华北落叶松白桦75.00%25.00%25.00%75.00%25.00%25.00%40.30%32.00%27.70%0.6340.2730.259第六组白桦红桦山杨栾树44.40%22.2