八仙山植物与土壤野外实习报告(修改版)

1、八仙山植物与土壤野外实习报告1、 总论概况（一）地理位置及行政区划 天津市地处华北平原的东北部，海河流域下游，东临渤海，北依燕山，是海河五大支流南运河、子牙河、大清河、永定河、北运河的汇合处和入海口，素有“九河下梢”、“河海要冲”之称。辖区介于北纬38°34至40°15东经116°43至118°04之间。距离北京120公里，是海上通往北京的咽喉要道，又是连接华北、东北、西北地区的交通枢纽，还是北方十几个省市通往海上的交通要道，拥有北方最大的人工港天津港，是从太平洋彼岸到欧亚内陆的主要通道和欧亚大陆桥的主要出海口。蓟县位于天津市最北部，地处京、津

2、、唐、承四市之腹心，距北京市区80公里、天津市区110公里、唐山市区90公里、承德市区140公里，地理区位条件优越。 八仙山位于天津市蓟县东北部山区，约在北纬41°14和东经117°30处，北面和东面与河北省的兴隆县和遵化县相毗邻，地处燕山山脉西侧尾支；天津八仙山自然保护区是蓟北山林的一部分，包括八仙桌子、黑水河、太平沟林三个区，南北长15公里，东西宽5公里，现状总面积1049公顷，是天津市地势最高、群峰汇集的地方，900米以上的山峰有19座，八仙山主峰海拔1052米，为天津市最高峰。（二）实习调查目的和工作方法1调查目的（1） 土壤地理野外教学实习，主要是为了认

3、识土壤和植物，将室内学到的理论知识到野外进行印证使理论与实际相结合，使我们进一步巩固土壤地理学的进本原理，学习并掌握野外土壤和植物调查的基本方法和基本技能，同时学习土壤和植物野外调查制图的基本方法。（2） 野外实习能够实地验证课堂上所学的基础知识和基本理论的过程，培养和锻炼学生的动手和独立工作、团队协作的能力，掌握自然地理野外调查的基本技能。（3） 通过实习充分认识到野外实习在地理科学研究中的地位和重要作用，从而逐步树立探索、求实的精神，培养对自然的热爱，巩固专业思想和提高专业技能。培养我们与小组同学的合作精神，锻炼意志品质。充分感受大自然的壮丽美好培养我们的爱国主义情操。正确认识环境及自然资

4、源的发展规律以及能够对环境及自然资源的开发保护做出合理化建议。2 工作方法（1）成土环境条件如气候、地貌、植被、成土母质以及人为因素对蓟县山区土壤的综合影响的资料调查收集。 （2）通过对土壤的种类及土壤的特性的调查，明确土类和亚类各有几种，其各自的性质特征和理论性质如何。 (三)历史已有资料天津市山地面积约为651平方公里，占天津市总面积的5.75%，主要分布在蓟县北部。燕山南侧在蓟县境内多为低矮丘陵，海拔一般在200米以下，相对高度50-100米，形成山间沟谷盆地。蓟县北部山区由于受地形、岩性、气候、地貌、植被、成土母质及人为等诸多因素的影响，土壤在中山带为山地棕色森林土，枯枝落叶

5、层较厚，呈酸性；在低山带，以淩溶褐土为主，土层瘠薄，含砾石砾较多。八仙山地区土壤类型主要为褐土，700900米以上的中山地区委山地棕壤，属于华北暖温带一种地带性土壤类型；山前平原土壤类型主要为潮土。八仙山是长城系石英岩，形成的土壤有机含量不高，容易成酸性。保护区位于燕山迎风坡，夏季多雨，丰沛的降水，温湿的气候，由于土壤水分多，土壤的盐基离子（即K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+）遭到淋溶，排出土体进入地下水，易形成淋溶褐土。二、土壤形成的环境条件（一）地质地貌天津陆地的主体部分为平原，有10664平方公里，占总面积的94%，分布在燕山之南至渤海之滨的广大地区，地势西北高，东南低，大部分

6、地势平坦，海拔高程平均在210米之间。平原区洼地密布。天津山地面积约651平方公里，占总面积的5.75%，主要分布在蓟县的北部，多数为山地丘陵。丘陵海拔在200米以下，相对高度50100米，分布在蓟县的燕山南侧。天津最高峰八仙桌子海拔1052米，最低处大沽口海拔为零。地貌可划分为山地、丘陵、平原海岸带四类。八仙山地层是距今14亿至18亿年间古海沉积的长城系石英岩，八亿年前海退成陆，一亿年前“燕山运动”断裂、褶皱、隆起，呈现出山地风貌。八仙山的地貌也基本形成以剥蚀为主的山地，平均海拔高程约为800米。（二）气候水文天津位于中纬度欧亚大陆东岸，虽然面临渤海，但季节、气温，降水和风向的变化，都有大陆

7、性季风气候的特点，属暖温带半湿润大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋短促，四季分明。冬季受蒙古冷高气压控制，盛行偏北风；夏季受西太平洋副热带高气压左右，多偏南风。蓟县位于燕山的迎风坡，夏季降水比天津其他地区多为680750mm，主要集中在夏季的78月份。其年平均温度10.1，年积温4153,无霜期105天。八仙山自然保护区属于暖温带季风型大陆气候，年平均温度10.1左右，年平均降水量800毫米以上，是华北地区的多雨中心之一，全年积温3800左右，春季多东南风，冬季多西北风，一般风力为3-5级，夏季相对湿度60-80%，无霜期185天左右。该区位于燕山迎风坡，夏季多雨，丰沛的降水，温

8、湿的气候，由于土壤水分多，土壤的盐基离子（即K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+）遭到淋溶，排出土体进入地下水，易形成淋溶褐土。（三）植被状况天津市植被区系以华北成分为主，全市共有11个植被类型，以非地带性植被占优势，资源植物多集中分布于山区。植被类型分为山地自然次生植被、滨海盐生植被、沼泽水生植被及农业栽培植被四部分。农田种植作物主要有小麦、玉米、高粱、谷子、水稻、棉花、花生、豆类、向日葵及各种蔬菜。八仙山保护区不仅有华北区系成分，还有热带、亚热带区系成分、东北区系成分、内蒙古草原区系成分、西伯利亚区系成分以及喜马拉雅区系成分：华北区系的代表植物有：栓皮栎、槲栎、槲树、平基槭、大叶白蜡

9、、北鹅耳枥、榆树、油松等。热带、亚热带属种的植物有：苦木科的臭椿，无患子可得栾树，鼠李科的酸枣，马鞭草科的荆条，柿树科的柿树，禾本科的黄背草等。东北系的代表植物有：胡桃楸、蒙古栎、糠椴、蒙椴、胡桃楸、锦带花等。蒙古草原成分有：羊胡子草等。西伯利亚成分有：白剌等。 1植物区系特点 保护区内植物种类多，据初步调查八仙山保护区的植物有600余种，分属于156科、341属，其中列为国家重点保护的有黄檗、核桃楸、刺五加、五味子等14种。乔木树种有60余种，优势种类主要有蒙古栎、槲栎、槲树、大叶朴、小叶朴、大叶白腊、坚桦等；乡土树种也广泛分布，如：山桃、山杏、山核桃、山荆子、山杨、山槭等。人工栽植的多种树

10、木，如：油松、侧柏、刺槐等，使保护区内林木蓊郁，遍山皆绿。藤木植物、蔓生植物，如猕猴桃、葛藤、铁线莲、南蛇藤、野葡萄、北五味子、防已、马兜铃、杠柳等；灌木植物，如：迎红杜鹃、照山红、酸枣、鼠李、六道木、接骨木、荆条、孩儿拳头、胡枝子、悬钩子等；野生维管束植物413种(含16个变种)，隶属于92科、270属。其中蕨类植物10科、11属、19种(含3个变种)；裸子植物2科、2属、2种；双子叶植物72科、207属、321种(含8个变种)；单子叶植物8科、50属、71种(含5个变种)。种子植物有82科，分别属于7个分布类型，其中泛热带分布类型占的比例最大，占总科数52.46。通过对该地区科、属、种的统

11、计表明种类最多的科为菊科、禾本科，同时也有一些少种科、单种属。种子植物259属，分别属于15个分布类型，其中北温带分布类型占绝对优势，占总属数的37.33，表明八仙山具有典型的北温带性质。保护区有极危种6种，占总数的2.4；濒危种15种，占总数6.1；易危种39种，占总数的15.9；近危种43种，占总数的17.5；安全种143种，占总数的58.1。保护区内一级优先保护9个物种，二级优先保护17个物种，三级优先保护82个物种，普通保护138个物种。其中世界濒危植物和国家重点保护植物有野大豆、地锦草、猫眼草、京大戟、核桃楸、胡桃、黄檗、北五味子、刺五加、短柄乌头、皱叶乌头、珊瑚菜等。八仙山保护区地

12、处从暖温带到温带，从太平洋到亚洲大陆，从华北平原到燕山山脉，从森林到草原的过渡地带。独特的地理位置，使这里成为多种植物的过渡区、汇集区、结合区。从而使八仙山保护区不仅有华北区系成分，还有热带、亚热带区系成分、东北区系成分、内蒙古草原区系成分、西伯利亚区系成分以及喜马拉雅区系成分。其中，华北区系的代表植物有：栓皮栎、槲栎、槲树、平基槭、大叶白蜡、北鹅耳枥、榆树、油松等。热带、亚热带属种的植物有：苦木科的臭椿，无患子可得栾树，鼠李科的酸枣，马鞭草科的荆条，柿树科的柿树，禾本科的黄背草等。东北系的代表植物有：胡桃楸、蒙古栎、糠椴、蒙椴、胡桃楸、锦带花等。蒙古草原成分有羊胡子草等。西伯利亚成分有白剌等

13、。 2植被型及植物群落本区植被属暖温带落叶阔叶林，滨海平原盐生草甸植被，兼温性针叶林及次生灌草丛类型。由北向南共划分为9种植被型及14个群落，从山区到平原有规律地分布着。落叶阔叶林植被型海拔土壤类型主要植被500600米淋溶褐土（富含沙砾，冲刷严重）栓皮栎、荆条、羊胡子草群落1000米以上棕壤（富含石砾岩石裸露土壤贫瘠）臭檀、吴茱萸、坚桦、照山白群落附表一：乔木调查记录表调查者 第四组 日期 2014.7.7 样地号 1 样地面积 100 平方米 总群闭度 50 群落类型 温带落叶阔叶林 群落名称 胡桃楸 植物名称层次高度/m枝下高/m胸径/cm冠幅物候相生活力生活型附生藤本寄生备注丁香13.

14、51.16.54×6结果期强高位芽无无胡桃楸1152.1224×3结果期强高位芽无无胡桃楸2173386×3结果期强高位芽无无胡桃楸3174405×2结果期强高位芽无无山 楂1151.2144.5×3结果期强高位芽无无山楂2152.1174×4结果期强高位芽无无山楂312.51.31.52×1.5结果期强高位芽无无山楂413.721.52.5×2结果期强高位芽无无山楂512.51.521.5×2结果期强高位芽无无调查者 第四组 日期 2014.7.8 样地号 2 样地面积 100 平方米 总群闭度 35

15、群落类型 温带落叶阔叶林 群落名称 大叶白蜡 植物名称层次高度/m枝下高/m胸径/cm冠幅物候相生活力生活型附生藤本寄生备注大叶白蜡1102255×6结果期强高位芽无无北京丁香1181.58.22×1.5结果期强高位芽无无北京丁香21101.8161×0.5结果期强高位芽无无大果榆1120.5202×1结果期强高位芽无无调查者 第四组 日期 2014.7.8 样地号 3 样地面积 100 平方米 总群闭度 45 群落类型 温带落叶阔叶林 群落名称 臭檀吴茱萸 植物名称层次高度/m枝下高/m胸径/cm冠幅物候相生活力生活型附生藤本寄生备注栾树152.571

16、.5×1结果期强高位芽无无臭檀吴茱萸11102.7147×2结果期强高位芽无无油松1152.1191×1结果期强高位芽无无臭檀吴茱萸2141.552.5×4结果期中高位芽无无臭檀吴茱萸3193122×4结果期强高位芽无无臭檀吴茱萸4161.472×4结果期弱高位芽无无臭檀吴茱萸5150.5202×3结果期中高位芽无无调查者 第四组 日期 2014.7.8 样地号 4 样地面积 100 平方米 总群闭度 50 群落类型 温带落叶阔叶林 群落名称 蒙古栎 植物名称层次高度/m枝下高/m胸径/cm冠幅物候相生活力生活型附生藤本寄生

17、备注蒙古栎11152263×2结果期强高位芽无无蒙古栎21102.5244×2花前营养期强高位芽无无蒙古栎319292×3结果期强高位芽无无蒙古栎41105252×4结果期强高位芽无无蒙古栎51152.5318×5结果期强高位芽无无蒙古栎61172.7253×1结果期强高位芽无无蒙古栎71152.126.53×2结果期强高位芽无无油松11207.5333×5结实期强高位芽无无油松212210255×4结实期强高位芽无无油松31153204×3结实期弱高位芽无无油松41152205×4结

18、实期弱高位芽无无油松51233285×3结实期强高位芽无无油松6118320.54×3结实期强高位芽无无油松7151.26.21.5×1.5结果期强高位芽无无五角枫161.3583×4结果期强高位芽无无针、阔叶混交林植被型海拔土壤类型主要植被260650米淋溶褐土油松、栓皮栎、花木兰群落450600米淋溶褐土油松、槲树、绣线菊群落针叶林植被型海拔土壤类型主要植被360820米淋溶褐土（土层较厚，有机质及水分良好）油松、多花胡枝子群落420米岩石裸露 水土流失严重侧柏、多花胡枝子群落灌草丛植被型海拔土壤主要植被200800米淋溶褐土或褐土荆条、酸枣、黄背草

19、、白羊草群落调查者 第四组 日期 2014.7.7 样地号 1 样地面积 1平方米 总盖度 分层群闭度I 分层群闭度II 分层群闭度III 群落类型 温带草原 群落名称 鼠掌老鹳草群落 植物名称层次株丛数覆盖度/聚生度/高度/m物候相生活力生活型备注黄花蒿5320.5花前营养期强一年生草本无巴天酸模1110.9花期强多年生草本无红足蒿181060.4花前营养期强多年生草本无牛尾蒿191020.5花前营养期强多年生草本无鼠掌老鹳草492090.6花前营养期强多年生草本无未知蒜1110.2花前营养期强多年生草本无未知禾本科2110.7花前营养期强多年生草本无调查者 第四组 日期 2014.7.7

20、样地号 2 样地面积 1平方米 总盖度 分层群闭度I 分层群闭度II 分层群闭度III 群落类型 温带草原 群落名称 求米草群落 植物名称层次株丛数覆盖度/聚生度/高度/m物候相生活力生活型备注求米草3820813花前营养期强多年生草本无野大豆12125花期强一年生草本无某种禾本科1214花前营养期强一年生草本无东亚唐松草24135花前营养期强多年生草本无鸡腿堇菜2312花前营养期强多年生草本无蓝萼香茶菜24226花前营养期强多年生草本无调查者 第四组 日期 2014.7.8 样地号 3 样地面积 1平方米 总盖度 分层群闭度I 分层群闭度II 分层群闭度III 群落类型 温带草原 群落名称

21、蓝萼香茶菜群落 植物名称层次株丛数覆盖度/聚生度/高度/m物候相生活力生活型备注牛迭肚610155花前营养期强多年灌木无银背凤毛菊5552花期强多年生草本无蓝萼香茶菜20351010花前营养期强多年生草本无沙参11160花前营养期强多年生草本无苔草75217花前营养期强多年生草本无3八仙山植物群落垂直分布规律从以上植物群落所获取的数据可知，从海拔由低到高植物群落依次变化，如下表：海拔（米）040040080080010503001050植物群落灌丛油松阔叶混交林、油松林蒙古栎林杂木林 海拔在0400米的范围里，植物群落多以灌丛为主，在300米以上，出现杂木林，作为缓冲带，到400800米时，出

22、现油松阔叶混交林、油松林，而杂木林依旧作为一种缓冲群落出现，在海拔高度在8001050米时，则为蒙古栎林群落为主，零星出现一些杂木林，说明由此可得，随海拔高度的变化，八仙山植物群落具有垂直分布规律。其植物群落垂直分布图谱如下图：然而，在实际的观测中，海拔在0400米的地域，容易受到人为破坏，使该区域的灌木多以荆条灌丛为主，伴生种有小叶鼠李，蚂蚱腿子，大花溲疏，三裂绣线菊等。另外，群落的垂直结构还表现在垂直分层上。如，海拔在400800米处，存在分层现象：乔木层、灌木层、草本层、地被层的垂直分层结构。 4八仙山植物群落的演替分析八仙山在距今8亿年的时候，这里曾经是大海，当大海渐渐退去，陆地便慢慢

23、地显现出来。到距今一亿年的时候，燕山地区又出现了一个伟大的地质现象：燕山运动断裂，出现了褶皱和隆起，呈现了山地的面貌，八仙山的地貌也基本形成。所以八仙山的植物群落的演替属于旱生演替，即演替开始于干旱缺水的区域。由于在保护区内有裸岩，地衣，卷柏，苔藓，草本，灌木，乔木，可以推测出，在八仙山地貌形成后，开始了自养性演替，即由裸岩演化成地衣，再由地衣进化草本，草本进化成灌木，再进化成乔木，最后逐渐进化成多种多样的植物群落的原始森林。在以后的变化中，由于八仙山被人认为风水好，所以成了封建统治者的陵墓建造地被钉上了“禁止行居樵垦”的大牌子，并派了护卫军巡查看护，樵夫、农民甚至任何人都不许上山,如果有人违

24、反了这些规定，就要受到严厉的惩罚：“横着进去的砍脚，竖着进去的砍头。”但是到了宣统二年(1910年)，清政府无力支付东陵护卫军的军饷，便宣布“清东陵风水禁区”开禁，“以林代饷”。各地的木商蜂拥而至，对八仙山以及周边的森林进行了掠夺性砍伐。护卫军用卖森林的钱解决了吃饭问题，有不少当官的为此发了大财。在这次历史性的灾难中，八仙山的原始森林遭到了极其严重的破坏。后来在抗日斗争中，八仙山用它的天然屏障保护了八路军和老百姓，是抗日前线的烽火台。而日本侵略军也将这里作为轰炸的重点，使原本就已经千疮百孔的八仙山森林又惨遭炮火的洗劫。在破坏期间，在原始森林泯灭的地方，又萌生出次生林，历经沧桑演绎至今，形成了次

25、生阔叶林区。到了新中国成立后，1955年在八仙山一带建立了蓟县国营林场，对八仙山及周边的林区进行了40多年的育林养护，使八仙山的森林生态系统和环境逐渐恢复起来，形成了华北地区少见的保留着原始森林特性的天然次生林区。乃至后来，国家越来越意识到对八仙山生态环境保护的重要性，最后成立了八仙山国家级自然保护区保护区面积5360公顷，并确定了八仙山在自然保护、科普研究和旅游资源上的定位。并于1996年6月1日，八仙山国家级自然保护区正式对游人开放。现在八仙山保护区内山有多高，树有多高。从谷底到山峰，都密布着森林，覆盖率达95%以上，整个八仙山保护区好像一座绿色的立体画库，各种树木依山势高低错落有秩，按着

26、各自的生理特性分享着雨露和阳光。（四）利用状况及人为活动的影响宣统二年（1910年），由于官府原因，八仙山以及周边的森林遭到了掠夺性砍伐。新中国成立后，政府有关部门于1955年在八仙山一带建立了蓟县国营林场，对八仙山及周边的林区进行了40多年的育林养护，使八仙山的森林生态系统和环境逐渐恢复起来。近代以来由于人口数量的不断增加，对农田的需求量也在逐年增长，造成八仙山地区土地不合理利用严重、土地利用率低，土地质量、土地生产力下降、水土流失严重。三、土壤概述（一）土壤类型及其分布规律蓟县北部低山丘陵地区土壤类型主要为褐土，700900米以上的中山地区为山地棕壤，属于华北暖温带一种地带性土壤类型，山前

27、平原土壤类型主要为潮土。附表：土壤野外调查记载表表1调查日期2014.7.6剖面编号1号调查人第四组剖面观察地点驻地附近土壤名称褐土母岩及母质石英砂岩地形及海拔高度210米地下水埋深(厘米)其他植物或土地利用现状土壤剖面图土层深度(厘米)颜色质地结构干湿度松紧度新生体侵入体孔隙植物根酸碱度碳酸钙含量25暗棕色中壤团粒状稍湿润稍紧实无少量砾石瓦块大孔隙少pH=6.5无30暗黄橙轻壤团粒状稍湿润紧实无较多砾石瓦块中孔隙少pH=6.5无表2调查日期2014.7.7剖面编号2号调查人第四组剖面观察地点北齐长城附近土壤名称褐土母岩及母质石英砂岩地形及海拔高度360米地下水埋深(厘米)其他植物或土地利用现

28、状土壤剖面图土层深度(厘米)颜色质地结构干湿度松紧度新生体侵入体孔隙植物根酸碱度碳酸钙含量20黑棕中壤团粒状稍湿润稍紧实无少量砾石小孔隙中细根pH=6无25灰黄棕轻壤团粒状稍湿润稍紧实无较多砾石大孔隙中细根pH=7无27黄棕轻壤团粒状稍湿润稍紧实无较多砾石小孔隙中细根pH=7无表3调查日期2014.7.8剖面编号3号调查人第四组剖面观察地点松林浴场附近土壤名称棕壤母岩及母质页岩地形及海拔高度740米地下水埋深(厘米)其他植物或土地利用现状土壤剖面图土层深度(厘米)颜色质地结构干湿度松紧度新生体侵入体孔隙植物根酸碱度碳酸钙含量11黑棕轻壤粒状稍湿润稍紧实无少量砾石大孔隙多细根pH=6无27黑棕轻

29、壤粒状稍湿润稍紧实无较多砾石大孔隙多细根pH=6无21黄棕轻壤粒状稍湿润稍紧实无较多砾石小孔隙少细根pH=6无表4调查日期2014.7.8剖面编号4号调查人第四组剖面观察地点明安梁土壤名称棕壤母岩及母质页岩地形及海拔高度830米地下水埋深(厘米)其他植物或土地利用现状土壤剖面图土层深度(厘米)颜色质地结构干湿度松紧度新生体侵入体孔隙植物根酸碱度碳酸钙含量18暗棕轻壤粒状稍湿润稍紧实无少量砾石大孔隙多细根pH=6无14黑棕中壤粒状稍湿润稍紧实无少量砾石小孔隙多细根pH=7无12淡粽重壤粒状稍湿润稍紧实无少量砾石小孔隙少细根pH=6无（二）土壤分类及系统土壤发生学系统分类学褐土淋溶土棕壤潮土潜育土

30、（三）各种土壤性质的综述1褐土：又称褐色森林土，发育于暖温带半湿润地区排水良好地形部位的半淋溶性土壤；黑棕、暗灰棕、棕褐至淡棕黄；轻壤；团粒状结构或粒状结构。 2棕壤：又名棕色森林土，发育于暖温带湿润气候区中生型落叶林下的淋溶性土壤；黑棕、暗棕至暗红棕；轻壤至中壤，重壤；分布在海拔900米以上；粒状结构。3潮土：潮土是河流沉积物受地下水运动和耕作活动影响而形成的半水成土壤；浅灰棕至暗灰棕；中壤至重壤；粒状结构至团块状结构。四、土壤质量评价1褐土：普遍分布于蓟县北部中山、低山、丘陵及洪积扇的中部、上部。粗骨性褐土：土层较薄，土壤侵蚀严重，含有砾石，有机含量不高，土壤呈中性。淋溶褐土：土层较厚，土体淋溶作用强，呈中性。石灰性褐土：土壤呈微酸性、有石灰反应。2棕壤：主要分布在海拔700900米以上的山头，土层薄、坡陡，侵蚀较严重。3潮土：主要分布在山前平原地区，地势平坦，土层深厚，水热资源较丰富，土壤呈中性或微碱性，地下潜水位教浅。五、土壤利用改良问题及建议1褐土：褐土所分布的暖温带半干润季风区，具有较好的光热条件，一般可以两年三熟或一年两熟。土壤质地适中，广泛适种小麦、玉米、甘薯、花生、棉花、烟草、苹果等粮食和经济作物。 粗骨性褐土主要分布于低山、丘陵上部和陡坡，适宜发展林牧业。 淋溶褐土主要分布于低山及洪积扇的中部、上部，植被覆盖度较好，适宜生产干鲜