实验一 野外调查技术及仪器使用方法2013.5.26

1、实验一实验一 野外调查技术与仪器使用方法野外调查技术与仪器使用方法（一）群落调查技术（一）群落调查技术一、实验内容一、实验内容 1. 调查群落的选择调查群落的选择 2. 确定样地最小表现面积确定样地最小表现面积 3. 样方法样方法 4. 无样地取样法无样地取样法中点四分法中点四分法二、目的和意义二、目的和意义 了解和掌握群落生态学研究野外调查工作的基本方法了解和掌握群落生态学研究野外调查工作的基本方法三、仪器设备及材料三、仪器设备及材料 手持罗盘仪、海拔仪（空盒气压计）、皮尺、钢卷尺、软尺、手持罗盘仪、海拔仪（空盒气压计）、皮尺、钢卷尺、软尺、样绳、样绳、铅笔、铅笔、样方样方记录表格记录表格等

2、。等。 四、方法与步骤四、方法与步骤l1.记录群落环境，并对群落进行定性描述（针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林等） 表表1-1 群落环境及群落特点记录表群落环境及群落特点记录表 群落编号：群落编号： 群落名称：群落名称： 调查日期：调查日期： 记录人：记录人：群群 落落 环环 境境 特特 点点群群 落落 特特 点点地理位置地理位置建群种、优势种建群种、优势种地形情况地形情况层次层次海拔高度（海拔高度（m）类型类型坡向、坡度坡向、坡度外貌外貌土壤土壤名称名称郁郁闭闭度度总郁闭度总郁闭度层次层次第一层第一层湿度湿度第二层第二层酸碱度酸碱度第三层第三层2. 确定最小表现面积确定最小表现面积 样方最小

3、表现面积：样方最小表现面积：可以反应群落特征，能包括群落绝大多数种类，并表现出群落一般结构可以反应群落特征，能包括群落绝大多数种类，并表现出群落一般结构特征的最小面积特征的最小面积 ，组成群落的物种越丰富，群落的最小面积越大。，组成群落的物种越丰富，群落的最小面积越大。（1）样地选择和调查：）样地选择和调查： 在植物群落内选取样地，选取的样地需要尽量避免有人为干扰和影响。当样地确定后，在植物群落内选取样地，选取的样地需要尽量避免有人为干扰和影响。当样地确定后，按图按图1-1所示对样地内的植物物种进行计数。进行计数的初始样方的面积应当合适，本实验所示对样地内的植物物种进行计数。进行计数的初始样方

4、的面积应当合适，本实验中的初始样方面积为中的初始样方面积为1m1m。52m43218m4m2mABC4m8m16m678图图1-1 确定群落最小表现面积示意图确定群落最小表现面积示意图表表1-2 群落最小表现面积统计表群落最小表现面积统计表群落类型：马尾松林群落类型：马尾松林 调查的样方面积（调查的样方面积（m2）调查面积增加物种的名称调查面积增加物种的名称累计调查面积累计调查面积（m2）累计调查面积中累计调查面积中物种总数物种总数1马尾松、樟树马尾松、樟树121四川大头茶四川大头茶232小叶栲小叶栲4452m43218m4m2mABC4m8m16m678（2）绘制种）绘制种面积曲线面积曲线

5、当曲线开始呈水平延伸时，该点所指示的样地面积即为该群落的当曲线开始呈水平延伸时，该点所指示的样地面积即为该群落的最小表现面积。最小表现面积。 S 样方面积（样方面积（m2）图图1-2 物种数量物种数量样地面积曲线示意图样地面积曲线示意图物种数量物种数量3. 样方法：样方法： 样方是以一定面积的样地作为整个研究区域的代表。详细计算这个面积中的植物种类、样方是以一定面积的样地作为整个研究区域的代表。详细计算这个面积中的植物种类、频度、显著度、优势度和重要值。这个方法可以确定群落的优势种，也可以对植被进行分频度、显著度、优势度和重要值。这个方法可以确定群落的优势种，也可以对植被进行分类和其他的植被分

6、析。以亚热带森林群落为例，最小表现面积一般为类和其他的植被分析。以亚热带森林群落为例，最小表现面积一般为400 m2，灌木最小表，灌木最小表现面积现面积4 m2，草本最小表现面积，草本最小表现面积1 m2。如：如：1020m200 m2样地样地15913172610141837111519481216202.5m4.0m20m10m样方示意图样方示意图编号编号种名种名高度高度/m胸围胸围/cm冠幅冠幅/m盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。冠幅：指树木的南北或者

7、东西方向的宽度。 编号编号种名种名株数株数平均高度平均高度/m平均基围平均基围/cm盖度盖度/%盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。 编号编号种名种名株数（或丛数）株数（或丛数）平均高平均高/m频度频度盖度盖度/%盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，用于灌木和草本。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。 密度

8、密度 = 样地内某物种个体数目样地内某物种个体数目/样地面积样地面积 相对密度相对密度 = 密度之和样地内所有植物物种的植物的密度某种100 频度频度 = 含有某物种的小样方数含有某物种的小样方数/样地内小样方总数样地内小样方总数 相对频度相对频度 = 100 相对显著度相对显著度 = 100 物种重要值物种重要值 =（相对密度（相对密度+相对频度相对频度+相对显著度）相对显著度）/ 3所有植物物种频度之和某植物物种的频度和所有物种胸高断面积之面积之和某物种所有个体胸高断 密度反映单位面积的个体数；密度反映单位面积的个体数；显著度反映单位面积的植株胸高断面积或植冠覆盖面积；显著度反映单位面积的

9、植株胸高断面积或植冠覆盖面积；频度反映了物种分布的均匀程度；频度反映了物种分布的均匀程度；重要值常分不同生活型、即分层（乔木层、灌木层、草本层）计算；重要值常分不同生活型、即分层（乔木层、灌木层、草本层）计算；分层计算相对密度、相对显著度、相对盖度、相对频度。分层计算相对密度、相对显著度、相对盖度、相对频度。 样方抽样技术植被分析简表样方抽样技术植被分析简表群落类型群落类型：物种名称物种名称密度密度相对密度相对密度频度频度相对频度相对频度相对显著度相对显著度重要值重要值重要值序重要值序总和总和 植被重要值是描述某物种在群落中的地位和作用的综合数量指标。植被重要值是描述某物种在群落中的地位和作用

10、的综合数量指标。4. 无样地取样法无样地取样法中点四分法中点四分法l在被调查的地段内确定一系列的中心点（注意点距），以点为中心划分为四个象限；在被调查的地段内确定一系列的中心点（注意点距），以点为中心划分为四个象限；l测量每个象限内最靠近点的乔木，测定物种、高度、胸高断面积以及点到植物的距离等；测量每个象限内最靠近点的乔木，测定物种、高度、胸高断面积以及点到植物的距离等；l为了研究环境变化较大的地段，选定样地的长度和宽度固定的平行样带；为了研究环境变化较大的地段，选定样地的长度和宽度固定的平行样带；l样带宽度在不同群落中是不同的，如：样带宽度在不同群落中是不同的，如： 草原地区为草原地区为 1

11、0-20 cm，灌木林为，灌木林为1-5 m，森林为，森林为1030 m。无样方法样线、样点和样带示意图无样方法样线、样点和样带示意图表表1-7 中点四分法调查统计表中点四分法调查统计表样线号样线号中点号中点号象限号象限号树种名树种名点距点距m树高树高 m胸高断面积胸高断面积m211123412六六.问题与思考问题与思考1.比较分析样方法和无样方法（中点四分法）两种群落调查方法比较分析样方法和无样方法（中点四分法）两种群落调查方法的特点及优劣。的特点及优劣。2.群落最小表现面积的大小与什么因素有关？为什么？群落最小表现面积的大小与什么因素有关？为什么？ 3.对所研究的群落而言，取哪些数量指标较

12、为合适？对所研究的群落而言，取哪些数量指标较为合适？4. 试分析重要值与显著度的异同。试分析重要值与显著度的异同。（二）罗盘仪、海拔仪的原理及使用（二）罗盘仪、海拔仪的原理及使用一、实验内容一、实验内容 1 1、调查样地的坡度、坡向测定；、调查样地的坡度、坡向测定； 2 2、树高测定；、树高测定； 3 3、样地的海拔高度。、样地的海拔高度。二、目的意义二、目的意义 1 1、了解罗盘仪、海拔仪的结构、用途；、了解罗盘仪、海拔仪的结构、用途； 2 2、掌握利用罗盘测量样地的方位（坡向）掌握利用罗盘测量样地的方位（坡向）、坡度、坡度； 3 3、空盒气压计测量样地的、空盒气压计测量样地的海拔高度。海拔

13、高度。三、仪器设备及材料三、仪器设备及材料 手持罗盘仪、手持罗盘仪、空盒气压计空盒气压计、海拔仪、海拔仪、皮尺皮尺、铅笔等。铅笔等。2 结构结构：罗盘、里程计罗盘、里程计1 用途：用途： 手持罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度（俯仰角度）、高度的一种手持罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度（俯仰角度）、高度的一种简易测量器材。简易测量器材。四、方法与步骤四、方法与步骤-（1）手持罗盘仪结构及使用方法手持罗盘仪结构及使用方法罗盘仪示意图 1. 罗盘部分有提环、度盘座罗盘部分有提环、度盘座 2. 度盘内有磁针、测角器度盘内有磁针、测角器 3.里程计部分：里程分划表、速度时间表、测轮、齿轮、指针等里程

14、计部分：里程分划表、速度时间表、测轮、齿轮、指针等3 3 定向定向 罗盘仪：罗盘仪：u 是用磁针来测定方向的一种仪器；是用磁针来测定方向的一种仪器；u 在野外调查中常需要确定坡向或某一点到另一点的直线方向，这种确在野外调查中常需要确定坡向或某一点到另一点的直线方向，这种确定直线位置的工作称为定向；定直线位置的工作称为定向；u 通常基本方向取磁子午线方向；通常基本方向取磁子午线方向；u 静止时磁针白色端指北极，黑色端指南极。静止时磁针白色端指北极，黑色端指南极。（1 1）方位角）方位角( () ) 从磁子午线的北端（从磁子午线的北端（N N）顺时针方向到已知直线的夹角，称为该直线的）顺时针方向到

15、已知直线的夹角，称为该直线的方位角，方位角的度数在方位角，方位角的度数在0 0-360-360之间变化，。之间变化，。 直线前进方向的方位角叫正方位角，其反方向的方位角叫反方位角。直线前进方向的方位角叫正方位角，其反方向的方位角叫反方位角。（2）象限角（）象限角（a） 由磁子午线较近的一端由磁子午线较近的一端(N或或S)到已知直线的夹角，称为该直线的象限角，到已知直线的夹角，称为该直线的象限角，象限角的度数在象限角的度数在0-90之间变化，之间变化， 象限角要注明直线所在的象限的名称。象限角要注明直线所在的象限的名称。4 方位角和象限角方位角和象限角0SNa aEW北偏东：北偏东：NE北偏西：

16、北偏西：NW南偏东：南偏东：SE南偏西：南偏西：SWABC方向方向BA：负方位角：负方位角- 方向方向AB：正方位角：正方位角 1802709090a方位角方位角()/象限角（象限角（a） 象限角与方位角的换算（如图）象限角与方位角的换算（如图） 所在象限所在象限 直线方向直线方向 按象限角按象限角a a求方位角求方位角 按方位角按方位角求象限角求象限角a a北偏东北偏东 NENE = a= a a = a =南偏东南偏东 SESE = 180 = 180-a-a a = 180 a = 180- -南偏西南偏西 SWSW = 180 = 180+a+a a = a = -180-180北偏西

17、北偏西 NWNW = 360 = 360-a -a a = 360 a = 360- - 5 测方向测方向（1 1）打开罗盘仪，转动罗盘仪，使方位指标）打开罗盘仪，转动罗盘仪，使方位指标“”对准对准“0”0”；（2 2）水平静止，此时白色磁针所指的方向就是北方；）水平静止，此时白色磁针所指的方向就是北方；（3 3）罗盘刻度盘上标有）罗盘刻度盘上标有N N（北）的一端水平对准被测方向，待磁针静止后读取方位角（北）的一端水平对准被测方向，待磁针静止后读取方位角或象限角（或象限角（白色磁针所指的度数白色磁针所指的度数）。）。 （注意：罗盘仪水平读盘上的东西字样注记与实地的东西方向相反）（注意：罗盘仪

18、水平读盘上的东西字样注记与实地的东西方向相反）6 测坡向测坡向（1 1）罗盘刻度盘上标有）罗盘刻度盘上标有N N（北）的一端水平对准坡向；（北）的一端水平对准坡向；（2 2）待磁针静止后读取白色指针对准的方位角或象限角，即坡向。）待磁针静止后读取白色指针对准的方位角或象限角，即坡向。坡向坡向1坡向坡向2（1 1）打开仪器，使反光镜与度盘座略成）打开仪器，使反光镜与度盘座略成4545度；度；（2 2）侧持仪器，沿照准、准星向斜面边瞄准，并使瞄准线与斜面平行；）侧持仪器，沿照准、准星向斜面边瞄准，并使瞄准线与斜面平行；（3 3）让测角器自由摆动，从反光镜中注视测角器的俯仰角度（坡度）。）让测角器自

19、由摆动，从反光镜中注视测角器的俯仰角度（坡度）。 aa7 测坡度测坡度ACBH18 测树高测树高-平地平地树高树高: H = H2 + H1 H1=AB*tgaHaH2（眼高）（眼高）9 测树高测树高-上坡上坡aH3H1H1H2树高树高: H=H3-（H2-H1） （H1：眼高）：眼高）HABCH2=AB*sinaAO=AB*cosaH3=AO*tg 010 测树高测树高-下坡下坡ABCD树高树高=AD*tg =AC+CD=AB*cos = BC/tg =AB*sin 11 根据方位角绘制样地平面图及计算面积根据方位角绘制样地平面图及计算面积 实测选定样地各点的方位角或象限角及水平距离就可以绘

20、制样地的实测选定样地各点的方位角或象限角及水平距离就可以绘制样地的闭合平面图，根据平面图用方格纸或球计仪可算出样地的面积（闭合平面图，根据平面图用方格纸或球计仪可算出样地的面积（ m2 )。 样地样地4123五五 仪器的维护与保养仪器的维护与保养l各边正、反方位角值要及时比较，若误差较大，应立刻查明原因或各边正、反方位角值要及时比较，若误差较大，应立刻查明原因或重测。重测。l放置仪器不要靠近铁磁性物质，以免损耗磁性；放置仪器不要靠近铁磁性物质，以免损耗磁性；l不可用测绘尺敲打物体，以免影响测量精度；不可用测绘尺敲打物体，以免影响测量精度；l反光镜勿扭弯，以免影响瞄准和看读分划，表面保持光洁，不

21、要用反光镜勿扭弯，以免影响瞄准和看读分划，表面保持光洁，不要用脏布、手去揩擦；脏布、手去揩擦；1.1. 仪器不用时应关闭，放入盒中，不要碰撞。仪器不用时应关闭，放入盒中，不要碰撞。七、大气压强七、大气压强l气压是大气压强的简称，其数值等于单位面积上从地面直至大气顶气压是大气压强的简称，其数值等于单位面积上从地面直至大气顶的垂直气柱的重量。的垂直气柱的重量。l国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，气象部门采用百帕国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，气象部门采用百帕作为气压单位。作为气压单位。l1大气压大气压=760毫米水银柱毫米水银柱(1mmHg=133.322Pa) 1、空盒气压表、

22、空盒气压表 结构：一组真空膜盒（压力感应元件）结构：一组真空膜盒（压力感应元件）、连接拉杆（传动机、连接拉杆（传动机构）、中间轴、指针、度盘、附温表（用以将当时气压值构）、中间轴、指针、度盘、附温表（用以将当时气压值进行温度订正）；进行温度订正）； 工作原理（工作原理（DYM3型）：型）： 当大气压力增加时，空盒组被压当大气压力增加时，空盒组被压缩，通过传动机构使指针顺时针偏转一定角度，当大气压缩，通过传动机构使指针顺时针偏转一定角度，当大气压力减少时，空盒组就膨胀，通过传动机构使指针逆时针偏力减少时，空盒组就膨胀，通过传动机构使指针逆时针偏转一定角度。转一定角度。 由于大气的密度是不均匀的，

23、随海拔的改变而有很大变化由于大气的密度是不均匀的，随海拔的改变而有很大变化 ，海拔每升高海拔每升高1km,气压下降气压下降10.5毫米汞柱。毫米汞柱。 以海拔以海拔0时的大气压为时的大气压为760mmHg，则某一海拔高度，则某一海拔高度h的大的大气压强为气压强为 ： h=（760- P）*10.5mmHg/Km八八、作业、作业1. 样地调查，样地调查，样地面积样地面积200m2： （1）调查项目：坡度、坡向（正、反磁方位角，象限角）、调查项目：坡度、坡向（正、反磁方位角，象限角）、 海拔高度；海拔高度； （2）分组分组调查调查每个小样方内每个小样方内的的乔木乔木层：层：树种种名、高度（树种种名、高度（m，用罗盘测定）、，用罗盘测定）、胸围（胸围（cm）、冠幅（）、冠幅（m）。2. 根据调查数据算出根据调查数据算出密度、相对密度、频度、相对频度、相对显著度、重要值、密度、相对密度、频度、相对频度、相对显著度、重要值、重要值排序，分析样地重要值排序，分析样地群落乔木层数量特征群落乔木层数量特征。3.简述样方法调查乔木层步骤，总