生态学课程设计

@南昌大亨课程设计任务书课程名称：《环境生态学》课程设计题目： 鄱阳湖周边植被样方调查课程设计学院：资源环境与化工学院系：环境科学与工程专业班级：环境科学与工程171班学号： 学生姓名： 起讫日期： 指导教师：职称：学院审核（签名）： 审核日期： 课程设计任务书由指导教师填写，并经专业学科组审定，下达到学生。学生根据指导教师下达的任务书独立完成课程设计。本任务书在课程设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和课程设计答辩的主要档案资料。一、课程设计的主要内容和基本要求(1)针对森林生态系统，在校园内划定不同的森林生态系统，进行群落生态学样方测定。(2)样方设定需包括乔木样方、灌木样方及草本样方，每小组需完成两个10m义10m的乔木样方，2个5mx5m的灌木样方及4个1mx1m的草本样方，并按照样方测定的方法进行测定。乔木样方进行每木检测，灌木样方进行每木检测，草本样方应记录物种、高度及盖度的测定。(3)对数据进行统计分析，计算森林生态系统的生物量，计算生物多样性指数，同时，依据群落生态学的要求，计算相应的群落描述的指数，如多度、重要值、优势度等。(4)提交相应的课程设计报告，进行相应的文字排版。二、课程设计图纸内容及张数本次课程设计无需设计图纸。三、课程设计应完成的软硬件的名称、内容及主要技术指标1、项目组提交的课程设计报告书（包含内容：课程设计的主要内容，方法和技术路线，现场调查、方案设计及计算，总结）；2、本人所作部分的详细内容（对某一局部细节的设计思路、方法、具体方案）;3、参照区域实地调查的基础数据表。四、主要参考资料.普通高等教育“十一五”国家级规划教材：生态学（第二版）林文雄主编.全国立木生物量方程建模方法研究曾伟生（2011）.千烟洲试验站几种常见灌木生物量估测张海清，刘琪，陆佩玲，于强，曾慧卿（2005）.基于冠幅及植株高度的横木生物量回归模型曾慧卿，刘琪，马泽清，曾珍英（2006）.中国湿地松立木生物量方程的研建曾伟生，姚顺彬，肖前辉（2015）TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、样方调查前期工作 6.\o"CurrentDocument"1.相关测量值的概念 6\o"CurrentDocument"2准备用具及分工 6\o"CurrentDocument".寻找合适样方 6\o"CurrentDocument".数据处理公式 6\o"CurrentDocument"二、样方记录 7\o"CurrentDocument".数据记录 7\o"CurrentDocument".照片记录 10\o"CurrentDocument"三、数据处理 11\o"CurrentDocument".乔木样方 11\o"CurrentDocument".灌木样方 11\o"CurrentDocument".草本样方 12\o"CurrentDocument"四、总结与思考 12\o"CurrentDocument".调查总结 12\o"CurrentDocument".反思与提升 12\o"CurrentDocument"五、参考资料 13一、样方调查前期工作.相关测量值的概念(1)冠幅G：树(苗)木的南北和东西方向宽度的平均值。(2)胸径D：胸高直径，距根茎1.3m处的树木直径。(3)盖度：指植物地上部分植投影的面积占地面的比率。又称为投影盖度。(4)生物量：某一时刻单位面积内实存生活的有机物质(干重)(包括生物体内所存食物的重量)总量，通常用kg/m或t/hm表示。(5)重要值:研究某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标。是相对密度、相对频度、相对优势度的总和。其值一般介于0〜300之间。.准备用具及分工准备用具：软尺、记录工具、拍照设备、形色识花APP。人员分工：本小组共有6人表1具体分工***记录数据***:拍照、识花***计算植被多度、识花***:计算植被多度、识花***测量乔木高度、绘制样方***:测量乔木、灌木胸径及盖度.寻找合适样方(1)地点：中科院鄱阳湖湖泊湿地观测站(2)样方：10mX10m的乔木样方10mx10m的乔木样方2个5mx5m的灌木样方5个1mx1m的草本样方.数据处理公式(1)生物量数据计算公式来源：①乔木：全国立木生物量方程建模方法研究(曾伟生)根据赣湘鄂哑变量模型中D为胸径，单位m。②灌木：千烟洲试验站几种常见灌木生物量估测（张海清、刘琪璟、陆佩玲、于强、曾慧卿）根据其中取样的长叶冻绿灌木模型的生物量方程：W=3.262+0.351DA2*G（2）盖度计算：盖度二（东西冠幅义南北冠幅）/样方面积又100%（3）生物多样性指数计算（辛普森多样性指数）：□2Ni为i物种个体数；N为总个体数。（4）重要值计算：重要值=［相对密度（D%）+相对频度（F%）+相对显著度（d%）］/300二、样方记录.数据记录表2乔木样方和灌木样方乔木样方1树高/m胸径/cm冠幅/m东西南北柚子树3.815.23.73.6樟树3.48.92.82.5乔木样方2树高/m胸径/cm冠幅/m东西东西樟树14.516.73.84.2

樟树22.23.71.21.5灌木样方1树高/m胸径/cm冠幅/m东西东西小桂花树1.62.871.00.6灌木样方2树高/m胸径/cm冠幅/m东西东西石楠11.32.941.21.0石楠21.32.981.21.3如上表可见，鄱阳湖湿地岸边乔木和灌木很少，而且石楠为人工栽培的，作为景观而用。这恰恰符合了从沉水植物到到森林植物的演替规律，即要经历从沉水植物到浮叶根生植物再到挺水植物最后至森林植物的四个阶段。由于位于鄱阳湖湿地周边，植被仍处于挺水植物到森林植物的演替过程，所以未出现大量的灌木和乔木，主要为草本植物。乔木与灌木数量少，郁闭度低，给草本植物提供了充足的光照，有利于草本植物的大量生长。

表3草本样方时木士¥十1种类数量个体总数早本样方1662草本名称数量多度胡萝卜1费菜245%菖蒲275%酢浆草6地耳草1铁苋草3时木士¥十G种类数量个体总数草本样方2555草本名称数量多度费菜316%菖蒲163%罗勒1酢浆草3铁苋菜4种类数量个体总数草本样方3522草本名称数量多度翅果菊2苣荬菜3莴苣3铁苋菜131%白英1种类数量个体总数草本样方4515草本名称数量多度费菜6铁苋菜5蓟2瓶尔小草1莴苣 1

种类数量个体总数草本样方5568草本名称数量多度楝1紫菀8费菜5紫花地丁2积雪草5212%如上表所示，该调查点草本植物丰富度较高，草本种类数均大于5，但是各个样方的个体总数不一，优势种也不尽相同。草本样方1与样方2中数量较多的两种植物均为菖蒲和费菜，而它们的优势种则分别为菖蒲和费菜。这说明菖蒲与费菜具有相互竞争的关系。草本样方3与样方5中个体总数较低，植被覆盖率低，这可能是样方点位于乔木和灌木的正下方造成的。草本样方5中积雪草多度最高。积雪草性喜温暖潮湿、耐阴、水陆两栖，而鄱阳湖湿地的气候和地形条件恰好满足积雪草的大量繁殖。.照片记录（1）数据测量照片图1测量胸径 图2测量树高 图3拍照识花（2）植物类别图（申明：由于非植物分类学专业，大部分植物无法靠自身辨别出来，所以借助形色APP来分辨植物，如果存在错误，请多谅解。另外，由于篇幅不宜过长，所以下图未涵盖样方中所以植物）

图4小桂花树 图5胡罗卜 图6费菜图7樟树 图8莴苣三、数据处理1.乔木样方植物种类生物量/kg/m盖度/%生物多样性指数柚子树70.721013.320.5樟树19.90817.0表4乔木样方1植物种类生物量/kg/m盖度/%生物多样性指数樟树188.378815.960樟树22.49041.8表5乔木样方22.灌木样方植物种类冠幅G/m生物量/kg/m盖度/%生物多样性指数小桂花树0.85.57492.40表6灌木样方1植物种类冠幅G/m生物量/kg/m盖度/%生物多样性指数石楠11.16.59934.80石楠21.257.15836.24表7灌木样方2.草本样方样方编号辛普森生物多样性指数草本样方10.6483草本样方20.5891草本样方30.6033草本样方40.7022草本样方5 0.3949表8草本样方四、总结与思考.调查总结根据处理的数据可知，乔木和灌木的辛普森生物多样性指数低，盖度小，而草本植物的生物多样性指数高，说明鄱阳湖湖边植被大多以草本植物为主。这符合了水生植物到陆生植物的演替过程与规律。乔木中的樟树大多分布于长江流域，在江西最为常见，它在偏酸性的红壤中生长良好，能抗二氧化硫、臭氧、烟尘污染能力强，能吸收多种有毒气体，较抗风，树枝坚韧，有樟脑香气，可作为木材制作家具。小桂花树和柚子树可能是由于随风飘来的种子落地发芽而来。小桂花树胸径小于3cm将其看作了灌木处理。灌木中的石楠为人工栽培而来，作为景观用途。其对该地的生物多样性影响不大，但会影响我们对植被演替规律的判断。各草本样方的辛普森生物多样性指数不同，这可能是由于乔木和灌木的遮蔽作用，争夺光照导致。.反思与提升（1）由于我们是在鄱阳湖站内调查，调查点处的生态系统或多或少受到了人为的干扰，所以此次调查无法完全表示鄱阳湖湖边植被的生物多样性的真实情况，以后在选择调查地点要尽量根据调查目的选择最为合适的调查地点。(2)由于没有专业的测量树高的工具，我们使用手机APP粗略地测定了树高，但是对我们计算生物多样性指数没有太大的影响。(3)由于非植物分类学专业，大部分植物无法靠自身辨别出来，所以借助“形色”APP来分辨植物，如果存在辨别错误，请多谅解。(4)此次调查组员分工合理，充分发挥了每个组员的优势。大家齐心协力，调查进行的井井有条。(5)本次调查地点