实验一 野外调查技术与仪器使用方法2013526

实验一野外调查技术与仪器使用方法

（一）群落调查技术一、实验内容

1.调查群落的选择

2.确定样地最小表现面积

3.样方法

4.无样地取样法——中点四分法二、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、样绳、铅笔、样方记录表格等。四、方法与步骤1.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1-1群落环境及群落特点记录表群落编号：群落名称：调查日期：记录人：群落环境特点群落特点地理位置建群种、优势种地形情况层次海拔高度（m）类型坡向、坡度外貌土壤名称郁闭度总郁闭度层次第一层湿度第二层酸碱度第三层2.确定最小表现面积

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。（1）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，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，本实验中的初始样方面积为1m×1m。图1-1确定群落最小表现面积示意图表1-2群落最小表现面积统计表群落类型：马尾松林

调查的样方面积（m2）调查面积增加物种的名称累计调查面积（m2）累计调查面积中物种总数1马尾松、樟树121四川大头茶232小叶栲44…………（2）绘制种—面积曲线

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。S样方面积（m2）图1-2物种数量—样地面积曲线示意图物种数量

3.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、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析。以亚热带森林群落为例，最小表现面积一般为400m2，灌木最小表现面积4m2，草本最小表现面积1m2。

如：10×20m＝200m2样地

15913172610141837111519481216202.5m4.0m20m10m样方示意图编号种名高度/m胸围/cm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。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。编号种名株数平均高度/m平均基围/cm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。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。

编号种名株数（或丛数）平均高/m频度盖度/%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。冠幅：指树木的南北或者东西方向的宽度。

密度=样地内某物种个体数目/样地面积②

相对密度=

×100③频度=含有某物种的小样方数/样地内小样方总数④

相对频度=

×100⑤

相对显著度=

×100⑥物种重要值=（相对密度+相对频度+相对显著度）/3

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；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；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群落类型：物种名称密度相对密度频度相对频度相对显著度重要值重要值序…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。4.无样地取样法——中点四分法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；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；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；样带宽度在不同群落中是不同的，如：草原地区为10-20cm，灌木林为1-5m，森林为10—30m。无样方法样线、样点和样带示意图表1-7中点四分法调查统计表样线号中点号象限号树种名点距m树高m胸高断面积m211123412…………六.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？3.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。（二）罗盘仪、海拔仪的原理及使用一、实验内容

1、调查样地的坡度、坡向测定；2、树高测定；3、样地的海拔高度。二、目的意义

1、了解罗盘仪、海拔仪的结构、用途；2、掌握利用罗盘测量样地的方位（坡向）、坡度；3、空盒气压计测量样地的海拔高度。三、仪器设备及材料

手持罗盘仪、空盒气压计、海拔仪、皮尺、铅笔等。2结构：罗盘、里程计1用途：

手持罗盘仪是测定方位、距离、水平、坡度（俯仰角度）、高度的一种简易测量器材。四、方法与步骤----（1）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2.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3定向罗盘仪：是用磁针来测定方向的一种仪器；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；通常基本方向取磁子午线方向；静止时磁针白色端指北极，黑色端指南极。（1）方位角(β)

从磁子午线的北端（N）顺时针方向到已知直线的夹角，称为该直线的方位角，方位角的度数在0°-360°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。（2）象限角（a）

由磁子午线较近的一端(N或S)到已知直线的夹角，称为该直线的象限角，象限角的度数在0°-90°之间变化，

象限角要注明直线所在的象限的名称。4方位角和象限角0°SNⅠⅡⅢⅣaβEW北偏东：NE北偏西：NW南偏东：SE南偏西：SWABC方向BA：负方位角-β方向AB：正方位角β180°270°90°90°aβ方位角(β)/象限角（a）

象限角与方位角的换算（如图）

所在象限

直线方向

按象限角a求方位角β

按方位角β求象限角aⅠ北偏东NE

β=aa=βⅡ南偏东SE

β=180º-aa=180º-βⅢ南偏西SW

β=180º+aa=β-180ºⅣ北偏西NW

β=360º-aa=360º-β

5测方向（1）打开罗盘仪，转动罗盘仪，使方位指标“△”对准“0”；（2）水平静止，此时白色磁针所指的方向就是北方；（3）罗盘刻度盘上标有N（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（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）6测坡向（1）罗盘刻度盘上标有N（北）的一端水平对准坡向；（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。坡向1坡向2（1）打开仪器，使反光镜与度盘座略成45度；（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；（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）。

aa7测坡度ACBH18测树高-平地树高:H=H2+H1

H1=AB*tgaHaH2（眼高）9测树高-上坡aβH3H1H1H2树高:H=H3-（H2-H1）（H1：眼高）HABCH2=AB*sinaAO=AB*cosaH3=AO*tg

β010测树高-下坡ααβABCD树高=AD*tg

β=AC+CD=AB*cos

α=BC/tg

β=AB*sinα

11

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（m2)。

样地4123五仪器的维护与保养各边正、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。放置仪器不要靠近铁磁性物质，以免损耗磁性；不可用测绘尺敲打物体，以免影响测量精度；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；仪器不用时应关闭，放入盒中，不要碰撞。七、大气压强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。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。1大气压=760毫米水银柱(1mmHg=133.322Pa)

1、空盒气压表

结构：一组真空膜盒（压力感应元件）、连接拉杆（传动机构）、中间轴、指针、度盘、附温表（用以将当时气压值进行温度订正）；工作原理（DYM3型）：

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。

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1km,气压下降10.5毫米汞柱。以海拔0时的大气压为760mmHg，则某一海拔高度h的大气压强为：

h=（760-P）*10.5mmHg/Km八、作业1.样地调查，样地面积200m2：（1）调查项目：坡度、坡向（正、反磁方位角，象限角）、海拔高度；（2）分组调查每个小样方内的乔木层：树种种名、高度（m，用罗盘测定）、胸围（cm）、冠幅（m）。2.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、重要值排序，分析样地群落乔木层数量特征。3.简述样方法调查乔木层步骤，总结实验注意事项。调查统计表附后15913172610141837111519481216202.5m4.0m20m10m样方示意图群落环境及群落特点记录表群落编号：群落名称：调查日期：记录人：群落环境特点群落特点地理位置建群种、优势种地形情况层次海拔高度（m）类型坡度外貌坡向正方位角：负方位角：

象限角：.

土壤名称郁闭度总郁闭度层次第一层湿度第二层酸碱度第三层编号种名高度/m胸围/cm冠幅/m乔木层调查记录表树高测定记录树种名称仰俯角度(°)测点距树距离(m)