华南师范大学实验报告
学生姓名何茂辉学号20062501302
专业生物科学年级、班级06科三
课程名称生态学实验实验项目
实验类型□验证□设计□综合实验时间08 年 4 月21 日
实验指导老师陈章和实验评分
草本植物群落生物量测定
材料与方法：皮尺、卷尺、剪刀、烘箱、托盘天平
在生科院2号楼中间的草地以皮尺确定1m×1m的样方，以每20cm分层，先以照度计测定每层的光照强度，然后以每一层为单位进行剪割。剪割完成后把每层样品按叶、茎、花分开，测定鲜重。然后取每层鲜重20g，在烘箱中80℃烘24h 至恒重，测定干重。
结果与分析：
由本次实验所得数据可知，该草本植物群落底层的生物量最大，第二层次之，最高层最低。（见表1）
表1 草本群落分层刈割记录
层次高度
(cm)
叶茎花光照强
度(lx) 鲜重（g）干重（g）鲜重（g）干重（g）鲜重（g）干重（g）
最高层40-60 5.40 0.20 12.20 1.42 0.30 0.03 7133 第二层20-40 16.00 0.58 50.00 5.80 10.00 1.13 3900 最底层0-20 610.00 22.23 288.00 33.42 17.00 1.93 1367
讨论：
①样方大小与数目应根据群落情况而定。
②剪割时应尽量按照群落原有的自然状态。
③剪割下的样品应装在塑料袋里，以防水分损失。
杭州疏林草地优秀案例之一花港观鱼雪松大草坪案例分析 “乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄”，这是古代诗人对杭州西湖景色的描述，道出了杭州草坪是那么欣欣然而有生意。在杭州的园林绿地里，草坪占有相当大的比重，如花港观鱼、柳浪闻莺两个公园中，开阔的草坪约占整个公园陆地面积的40％左右[4]。但杭州夏季炎热，不宜多采用大面积的空旷草坪，以疏林草地为主，可提高草坪在夏季的利用率。疏林草地是杭州园林植物造景的主要特色之一，涌现出许多疏林草地的植物造景佳作。本专题将对杭州优秀的疏林草地案例进行分析。 花港观鱼雪松大草坪平面图 花港观鱼雪松大草坪 花港观鱼雪松大草坪面积约14080m2，是花港观鱼公园内最大的草坪活动空间，也是杭州疏林草地景观的杰出代表。 雪松大草坪以高大挺拔的雪松作为主要的植物材料，在体量上相互衬托，十分匹配。雪松单一树种的集中种植体现树种的群体美；适当的缓坡地形，更强调了雪松伟岸的树形。四角种植的方式，既明确限定了空间，又留出了中央充分的观景空间和活动空间，景观效果与功能都得到了极大的满足。 根据植物景观的平面布局，雪松大草坪可基本划分为3组植物，下面分别分析各组植物的景观特色。 A组植物（图02）
为强调公园的休闲性质、适当缓和雪松围合形成的肃穆气氛，设计者在本组雪松林缘错落种植了8棵樱花，春季景观效果突出。 该组植物结构简单、层次分明。 雪松深绿色的背景为盛开的樱花提供了极佳的背景，折线状自然种植的单排樱花恰似一片浮云，蔚为壮观。 其合理的间距与冠幅体现了整体性与连续性。由于樱花的观赏时间较短，故大多数时间仍以欣赏雪松群植的形体美为主。 樱花的平均高度约为雪松平均高度的1／3，上下层次清晰。樱花间距5～8m，为现有平均冠幅的1倍以上，三三两两的组合彼此呼应，体现了视觉上的连续性，并预留了较大的生长空间。 在平面图上还可以发现，8株樱花的疏密变化与12株雪松的组合颇为类似，中间紧，两头松，模拟自然界从密林至林缘的生长模式产生自然的景观效果，并以类似的组合方式使两种植物具有内在的联系，和谐统一。 B组植物（图03-04）
土壤微生物生物量的测定方法1土壤微生物碳的测定方法（熏蒸提取----仪器分析法） 基本原理 新鲜土样经氯仿熏蒸后（24h），土壤微生物死亡细胞发生裂解，释放出微生 物生物量碳，用一定体积的LK 2SO 4 溶液提取土壤，借用有机碳自动分析仪测定微 生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数（K EC），从而计算土壤微生物生物量碳。 实验仪器 自动总有机碳（TOC）分析仪（Shimadzu Model TOC—500,JANPAN）、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。 实验试剂 1）无乙醇氯仿（CHCL 3 ）； 2）L硫酸钾溶液：称取87g K 2SO 4 溶于1L蒸馏水中 3）工作曲线的配制：用L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、 70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。（其实一般情况下， 仪器会自带的标曲，一般不用自己做的） 操作步骤 土壤的前处理（过筛和水分调节略） 熏蒸 称取新鲜（相当于干土，这个可以根据自己土样的情况而定）3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中，并放置盛有无乙醇氯仿（约2/3）的15ml烧杯2或3只，烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠，同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯，以吸收熏蒸过程中释放出来的CO 2 ，干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子，用真空泵抽真空，使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门，于25℃黑暗条件下培养24小时。 抽真空处理 熏蒸结束后，打开真空干燥器阀门（应听到空气进入的声音，否则熏蒸不完
全，重做），取出盛有氯仿（可重复利用）和稀NaOH溶液的小烧杯，清洁干燥器，反复抽真空（5或6次，每次3min，每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子），直到土壤无氯仿味道为止。同时，另称等量的3份土壤，置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。（注意：熏蒸后不可久放，应该快速浸提）※ 浸提过滤 从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样，将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中，加入40ml L硫酸钾溶液（土水比为1:4，考虑到土样的原因，此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g，即，4g土：16ml的硫酸钾溶液，当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定）300r/min振荡30min，用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析，或—20℃冷冻保存（但使用前需解冻摇匀）（注意这部分很重要，有研究结果表明：提取液如果不立即分析，请保存在—20℃，否则将影响浸提液的效果，其次，过滤时不要用普通的定性或定量滤纸，以免长久杂质会堵塞仪器的管路，建议使用那种一次性塑料注射器，配一个的滤头，一个才1元）。 TOC仪器测定 吸取上述土壤提取液10ul（这个要根据仪器自己的性能决定，但是一般情况下，在测定土壤滤液时候，要对其进行稀释，如果不稀释，一方面超过原来仪器的标曲，另一方面可能堵塞仪器。）注入自动总有机碳（TOC）分析仪上，测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多，不同的型号则操作程序存在较大差异，这里以本实验室使用的有机碳分析仪（Shimadzu Model TOC---500,JAPAN）为例。 计算 SMBC=(E C CHCL3—E C CK)*TOC仪器的稀释倍数*原来的水土比/ 2 土壤微生物生物量氮（茚三酮比色法） 土壤微生物生物氮一般占土壤全氮的2%—7%，是土壤中有机—无机态氮转化的一个重要环节，关于土壤微生物氮的测定常见的熏蒸浸提法有两种，一是全氮测定法，另一个是茚三酮比色法，如下 基本原理（茚三酮比色法）
植物群落调查 考察植物群落有各种方法，如样地法、样线法、距离抽样法、点样法等。 其中样地法是基础方法，用样地法进行调查的方法步骤说明如下： （一）样地的设置 样地不是群落的全部面积，它仅是代表群落的基本持征的一定地段。对植物群落考察应在确定的样地内进行，通过详细调查，以此来估计推断整个群落的情况。 样地选择的方法：选择样地应遵循下列原则：（1）种的分布要有均匀性。（2）结构完整，层次分明。（3）环境条件（尤指土壤和地形）一致。（4）群落的中心部位，避免过渡地段。 1．样地的形状：大多采用方形，又称样方；除此还有样条，样线，弱圆等。可根据不同研究内容具体选择。 小型样方用于调查草本群落或林下草本植物层，大型样方用于调查森林群落或荒漠中的群落。为防止出现闭合差，在森林调查中，样方常沿着预定的测线方向呈菱形设置。其方法是由中心点定出距离为样方对角线长度的两个点，然后从这两点分别拉直长度恰为样方边长的测绳，使其在每一侧都恰好交接，就是样方的边界。 2．样地面积 下列样地面积的经验值可供考察时参考使用：草本群落1~10m2，灌丛16~100m2，单纯针叶林100m2，复层针叶林、夏绿阔叶林400~500m2，亚热带常绿阔叶林1000m2，热带雨林2500m2 3．样地数目 样地数目多少取决于群落结构复杂程度。根据统计检验理论，多于30个样地的数值，才比较可靠。为了节省人力与时间，考察时每类群落根据实际情况可选择3~5个样地；所有样地应依照顺序进行编号，以免混乱。 4．样地布局：一般可选用主观取样法，即选择被认为有代表性的地块作为调查样地。（二）植物群落样地调查内容与方法 样地调查内容主要有环境条件，群落的空间结构，群落的组成特征，群落的外貌。 1．环境条件调查：包括以下五项：（1）地理位置，（2）地形条件。（3）土壤条件。
园林植物群落及其设计有关问题探讨 发表时间：2018-05-23T15:27:26.657Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第35期作者：黄琳[导读] 本文就对园林工程的植物群落及其设计进行阐述，希望可供相关从业者的参考借鉴。 山东文孚建筑设计有限公司山东济南 250000 摘要：园林绿化作为我国经济建设以及文明建设的重要步骤，正在适应着时代的发展不断进步和得到改善。当今社会对环境及生态系统的关注，以及各领域与环境保护相结合的重视，必将推动园林植物群落在城市建设中的发展。正确处理园林植物群落设计的不同环节有利于其发挥生态效益，为城市环境以及生态系统的良好发展提供保证。本文就对园林工程的植物群落及其设计进行阐述，希望可供相关从业者的参考借鉴。 关键词：园林；植物群落；设计 随着社会经济飞速发展下，人们生活的水平也在持续的提升，城市环境绿化减少受到地关注度也是越来越高。甚微城市环境绿化中的重要构成因素，园林环境绿化需要同时采用多门学科的科学理论渗透至领域。在现阶段，全球均在提倡绿色生态、低碳经济理念，这无疑就利于城市园林绿地的发展。基于此，下面就对城市园林植物群落设计中所存在的问题进行分析，并且提出了加强管理的措施，以供参考。 1 园林植物群落概述 园林植物的群落定义中，有明确的指出了园林植物群落的构成主要条件是人为的创造及与多种因素地相互协调，在时代变迁下，其概念在现阶段也发生改变，在应用中不仅需要具备着自然植物群落特点，还需在园林实施施工中注重对园林植物群落概念的体现，进而从生态学及生态意义上进行统筹的考虑，在明确其应用目的及其运行基础上，合理的应用其概念，进而避免模棱两可的地态度，确保了实现科学合理地应用目的及影响。 2 园林植物群落设计的发展现状及存在的问题 2.1 园林设计管理人员整体素质有待提升 合理设计园林植物群落的结构，选择出合适地植物物种，需要不断的深入理解及掌握园林植物的群落理论，这就使得对管理维护人员的要求越来越高。但是，在现阶段，我国园林设计的人员通常对园林植物不是十分了解，也就不能从整体性及植物个体角度进行出发，设计园林群落的结构。植物生长的研究力度不够，数据的记录不够及时，缺乏了主动研究的意识及科学研究的方法，所以，园林管理的水平也就不能得到有效的提高，植物群落概念应用将成为空谈。 2.2 园林植物群落设计未符合实际情况 园林植物的群落设计不能很好的落实至“近自然环境”理论。在植物群落设计的过程中，应当充分注重科学合理的设计，使得植物群落和实际环境相适应，细化植物物种地选择及其配置，做到功能及色彩合理搭配，确保了植物群落个体性及机体性，进而有效的实现了生态环境有机统一。 2.3 群落设计定位不准确 群落单位的理论主要是植物群落设计地重要理论，对园林植物群落及城镇绿地构建有着十分重要地指导意义，并且为规划设计提供了一定的依据。但是在现阶段的设计中，因为缺乏了其设计的理念，定位不够清楚，设计目标不够明确，造成了群落设计的质量不能达标。 3 园林植物群落设计建议分析 3.1 植物群落配置设计 （1）园林植物群落的设计需要充分考虑到其他各要求与构成整体园林植物群落之间地配合，在整体设计的过程中，应把握好园路、池塘、假山、石头、建筑等位置布局。第一，结合园林观赏性，对园林不同植物进行了分类及分级，其和前苏联园林植物的群落设计有高度地一致性。因为乔木及灌木等植物间存在着一定的差异，在进行栽培植物的时候，需合理配置树种的比例。第二，阔叶林、针叶林、树木密度。按照花的形态进行划分，将花分为了六类：按照树木呈现不同的色泽把其叶子分为青绿、灰绿、黄绿3种颜色类型。并且结合了冠形差异将分为卵形、伞形、垂直性、自然性等。综合考虑了园林景观的效果与植物色彩、疏密的程度，进行了科学合理地植物配置，不仅能够使得园林风格的独具一帜，还在一定程度上丰富视觉艺术的效果，进而利于艺术构图的目标实现。 （2）园林植物种类的选择，在进行植物配置的时候，应充分考虑园林景观平面与立体地季相配合，构图与色彩，植物地组合以及整体效果等方面。按照杭州西湖为案例进行分析，花港观鱼红鱼池景区的滨水植物景观中的群落面积占有175m2左右，其主要是一种模拟大自然而人为地一处土石岛滨水植物的景观，三面换环水。在选择材料及主要的设计过程中，需注重设计风格及特殊的姿态，尽量贴近大自然，一些植物所呈现倾斜的姿态，一些植物则是堰伏水面，使得整个园林景观透出了优雅、古朴的韵味。除此之外，植物和假山、石子恰当的配合，一股浓郁地自然韵味就表现的淋漓尽致。季相配合选择以及植物群落设计是相辅相成的。冬季有梅花、构骨，秋天有鸡爪槭，夏天有黄葛蒲、石蒜，春天设有红枫与紫藤。其次常年青翠的青松也将使得一年四季都极具一定的观赏性，使得园林整个植物群落富有明显地层次感，体现自然地生态魅力。 3.2 建立园林植物公共服务平台 只有加强对园林植物深入的了解，才能使得园林植物的群落设计合理。在现阶段，好存在着一定问题，需要我们解决，第一，设计人员的园林植物专业素养有待提升。第二，相关研究较少，缺乏了一定的理论支持及数据，其两点将严重的制约着园林植物群落的科学设计。因此，我们必须加强相关的园林植物公共服务的平台，进而实现园林植物群落的科学设计。 3.3 细化群落的设计内容 园林植物配置主要包含了各植物相互间地配置及园林植物和其他园林要求之间地配置。主要考虑到起植物种类的选择，数量配比，平面及扩建协调及园林意境等，还需考虑到植物语山石，水体、园路、建筑的和谐。在现阶段，植物群落的设计主要按照优势种作为配置地主要内容，参照了植被分类群丛的单位，找出了不同区域地优势种，进而作为构建基础。 3.4 重视环境背景与环境效应
生物量测定方法 1树木生物量测定方法 1.1树木生物量的组成 一木树的生物量可以分为地下及地上两部分，地下部分是指树根系的生物量（WR）；地上部分主要包括树干生物量（WS）、枝生物量（WB）和叶生物量（WL）。在生物量的测定中，除称量各部分生物量的干重量外，有时还要计算它们占全树总生物量干重的百分数，此百分数称为分配比。树干占地上部分的分配比最大（一般为65～70%），而枝叶部分的分配比约各占15%左右。 与材积测定相比，生物量测定的对象更为复杂，测定的部分也多，因而使得生物量的测定工作即复杂又困难。但是树木生物量与树木胸径、树高等测树因子之间也有着密切的关系，这些关系也为树木生物量测定提供了依据。在树木生物量测定中，树冠量的大小与形状对枝、叶量的多少有着显着的影响，因此，在实际工作中，要研究反映冠形和冠量的因子，常用的因子有冠长率、树冠圆满度、树冠投影比等因子，这些因子的意义如下： ⑴冠长率是冠长与树高之比 ⑵树冠圆满度是冠幅与冠长之比。用以表明树冠的圆满程度，此值愈大愈圆满，反之而树冠狭长。 ⑶树冠投影比是冠幅与胸径之比。用以表明树木营养面积的相对大小，此值愈大则树木占有的相对空间愈大。 上述这些因子在枝叶生物量测定、估计及分析比较中起着较大的辅助作用。而且，这些因子与胸径、树高等测树因子之间有着密切的相关关系，这为利用测树因子直接估测树木生物量提供了依据。 1.2树木生物量鲜重和干重的测定 树体在自然状态下含水时的重量称为鲜重，它是砍伐后立即称量的重量。干燥后去掉结晶水的重量称为干重。在外业中只能测得树木的鲜重，然后采用各种方法将鲜重换算为干重，最常用的换算方法是计算树木的干重比（），即， 而（11-8） 式中可用取样测定获得。 （1）树干干重的测定方法 ①木材密度法 所谓木材密度是指单位体积的质量,即物质的质量与体积之比值（单位：g/cm3或kg/m3），习惯上以单位体积木材的重量表示木材密度。严格的说,质量与重量有着本质不同，质量指物体所含物质的多少,为物体惯性的尺度,系一恒量,单位为克；重量为地球对物体的引力,等于物体质量与重力加速度的乘积,单位为克。仅纬度45海平面处物体的质量与重量数值相等,若物体所处空间或地理位置变化,则重量也随着变化,但变化极少,在应用上一般可以忽略,而将质量和重量的数值视为相等。因此单位体积的质量和重量也视为相等(成俊卿,1985,木材学)。根据含水状况不同,木材密度通常分为四种： a.基本密度=绝干材质量/生材(或饱和水)体积 b.生材密度= 生材质量/生材(或饱和水)体积 c.气干密度= 气干材质量/气干材体积 d.绝干密度= 绝干材重/绝干材体积 以上四种木材密度以基本密度和气干密度两种最为常用。基本密度常常用于树干干重的计算，气干密度常泛指气干木材任意含水率时的计算，因所处地区木材平衡含水率或气干程度不同，并有一个范围,如通常含水率在8-20%时试验的木材密度,均称为气干密度。在我国常将木材气干密度作为材性比较和生产应用的基本依据。木材密度测定方法通常有：直接量测法、水银测容器法、排水法、快速测定方和饱和含水率法，具体测定方法详见木材学(成俊卿,1985,木材学)。在木材密度已知的条件下,计算
华南师范大学实验报告 草本植物群落的调查与分析 一、目的意义 生物群落是指在相同时间内聚集在同一地段上的各物种种群的集合[1]。植物种类不同，群落的类型和结构也不相同，种群在群落中的地位和作用也不相同[1]。因此，我们可以通过对群落物种多样性的调查研究来更好地认识群落的组成，变化，发展，以及环境保护的状况。而草本植物的分布与环境有着十分密切的关系[2]，研究草本植物群落的特征及植物物种多样性，对我们了解和保护草本植物资源，保护生态环境等都具有极为重要的意义。 二、采样测定方法 1、仪器和材料 样方框（50cm×50cm），皮尺，卷尺 2、测定方法 （1）样地调查：采用样方法进行野外调查，于2011年3月21日在华南师范大学石牌校区网络学院门口的草坪上选好样地，在样地中每隔2m 设置1个50cm×50cm的样方，共计19个样方。调查记录的内容主要包括：草本植物的植物名、株数、盖度、高度及物候相等。 （2）数据分析：本次实验采用重要值作为多样性指数计算和群落划分的依据，而群落多样性的测度选用Simpson 多样性指数D 和Shannon – Weiner多样性指数H 。 重要值 = 相对多度 + 相对频度 + 相对盖度 其中，相对多度 = 某种的多度 所有种的多度之和× 100% ；多度 = 某种的个体数 所有种的个体数之和 相对频度 = 某种的频度 所有种的频度之和 × 100% ；频度 = 某种出现的样方数 样方总数 相对盖度 = 某种的盖度 所有种的盖度之和 × 100% Shannon – Weiner多样性指数H (bit)= –∑P i log e P i
其中，P ——种i个体在全部个体中的比例 i Simpson 多样性指数D = 1 –Σ(N i / N)2 其中，N ——种i的个体数； i N ——群落中全部物种的个体数。 三、结果与分析 1、草本植物群落的种类组成及其优势种 表1 两耳草 + 地毯草 + 天胡荽群落表 种名总株数相对多度相对频度相对盖度重要值两耳草1416 25.22 9.88 33.16 68.26 地毯草897 15.98 11.05 24.4 49.43 天胡荽1054 18.77 9.3 9.5 37.57 黄花酢浆草505 9 5.81 7.59 22.4 水蜈蚣398 7.09 7.56 3.73 18.38 假俭草322 5.74 4.07 7.7 17.51 丰花草68 1.21 8.14 7.61 16.96 三点金267 4.76 7.56 3.71 15.94 堇菜113 2.01 8.14 1.02 11.17 纤毛鸭嘴草176 3.14 4.07 1.35 8.56 狗牙根100 1.78 4.65 1.09 7.52 崩大碗46 0.82 4.07 1.55 6.44 马唐147 2.62 2.9 0.49 6.01 雾水葛26 0.46 4.07 0.5 5.03 车前草21 0.37 1.74 1.92 4.03 铺地黍15 0.27 1.74 0.57 2.58 瓶尔小草31 0.55 1.16 0.64 2.35 蛇莓8 0.14 1.16 0.17 1.47 黄鹌菜 2 0.04 0.58 0.1 0.72 苦麦菜 1 0.02 0.58 0.1 0.7
土壤微生物量碳测定方法及应用 土壤微生物量碳（Soil microbial biomass）不仅对土壤有机质和养分的循环起着主要作用，同时是一个重要活性养分库，直接调控着土壤养分（如氮、磷和硫等）的保持和释放及其植物有效性。近40年来，土壤微生物生物量的研究已成为土壤学研究热点之一。由于土壤微生物的碳含量通常是恒定的，因此采用土壤微生物碳(Microbial biomass carbon, Bc)来表示土壤微生物生物量的大小。测定土壤微生物碳的主要方法为熏蒸培养法（Fumigation-incubation, FI）和熏蒸提取法（Fumigation-extraction, FE）。 熏蒸提取法（FE法） 由于熏蒸培养法测定土壤微生物量碳不仅需要较长的时间而且不适合于强酸性土壤、加 入新鲜有机底物的土壤以及水田土壤。Voroney (1983)发现熏蒸土壤用·L-1K 2SO 4 提取液提取 的碳量与生物微生物量有很好的相关性。Vance等(1987)建立了熏蒸提取法测定土壤微生物 碳的基本方法：该方法用·L-1K 2SO 4 提取剂（水土比1：4）直接提取熏蒸和不熏蒸土壤，提取 液中有机碳含量用重铬酸钾氧化法测定；以熏蒸与不熏蒸土壤提取的有机碳增加量除以转换 系数K EC (取值来计算土壤微生物碳。 Wu等（1990）通过采用熏蒸培养法和熏蒸提取法比较研究，建立了熏蒸提取——碳自动一起法测定土壤微生物碳。该方法大幅度提高提取液中有机碳的测定速度和测定结果的准确度。 林启美等（1999）对熏蒸提取-重铬酸钾氧化法中提取液的水土比以及氧化剂进行了改进，以提高该方法的测定结果的重复性和准确性。 对于熏蒸提取法测定土壤微生物生物碳的转换系数K EC 的取值，有很多研究进行了大量的 研究。测定K EC 值的实验方法有：直接法（加入培养微生物、用14C底物标记土壤微生物）和间接法（与熏蒸培养法、显微镜观测法、ATP法及底物诱导呼吸法比较）。提取液中有机碳的 测定方法不同（如氧化法和仪器法），那么转换系数K EC 取值也不同，如采用氧化法和一起法 K EC 值分别为（Vance等，1987）和（Wu等，1990）。不同类型土壤（表层）的K EC 值有较大不 同，其值变化为（Sparling等，1988，1990；Bremer等，1990）。Dictor等（1998）研究表 明同一土壤剖面中不同浓度土层土壤的转换系数K EC 有较大的差异，从表层0-20cm土壤的K EC 为，逐步降低到180-220cm土壤的K EC 为。 一、基本原理 熏蒸提取法测定微生物碳的基本原理是：氯仿熏蒸土壤时由于微生物的细胞膜被氯仿破 坏而杀死，微生物中部分组分成分特别是细胞质在酶的作用下自溶和转化为K 2SO 4 溶液可提取 成分（Joergensen,1996）。采用重铬酸钾氧化法或碳-自动分析仪器法测定提取液中的碳含量，以熏蒸与不熏蒸土壤中提取碳增量除以转换系数K EC 来估计土壤微生物碳。 二、试剂配制 （1）硫酸钾提取剂（·L-1）：取分析纯硫酸钾溶解于蒸馏水中，定溶至10L。由于硫酸钾较难溶解，配制时可用20L塑料桶密闭后置于苗床上（60-100rev·min-1）12小时即可完全溶解。 （2） mol·L-1（1/6K 2Cr 2 O 7 ）标准溶液：称取130℃烘2-3小时的K 2 Cr 2 O 7 （分析纯）9.806g 于1L大烧杯中，加去离子水使其溶解，定溶至1L。K 2Cr 2 O 7 较难溶解，可加热加快其溶 解。 （3） mol·L-1（1/6K 2Cr 2 O 7 ）标准溶液：取经130℃烘2-3小时的分析纯重铬酸钾4.903g， 用蒸馏水溶解并定溶至1L。
第42卷第5期 2006年5月林业科学SCIE NTI A SI LVAE SI NIC AE V ol 142,N o 15May ,20063种沙漠植物地上部分形结构与生物量的自相似性 李伟成1 盛海燕2 潘伯荣3 常 杰4 (1.国家林业局竹子研究开发中心 杭州310012; 2.杭州环境保护科学研究院 杭州310005; 3.中国科学院新疆生态与地理研究所 乌鲁木齐830011; 4.浙江大学生命科学学院 杭州310029) 摘 要: 应用自相似原理,分别研究极干旱地区塔克拉玛干腹地和吐鲁番盆地地下水浇灌区柽柳、梭梭和沙拐枣植株的地上分形结构与各自地上部生物量的关系。通过分析3种植物的枝长、冠幅和体积与地上部生物量之间的统计自相似性,发现在统计拟合精度上自相似模型不如BP 神经网络模型,但分析植株生长的地域性差异时,缺少像分形维数这样的定量化描述。 关键词: 沙漠植被;地上部生物量;分形;自相似;BP 神经网络模型 中图分类号:Q948;Q949 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2006)05-0011-06 收稿日期:2004-08-05。 基金项目:国家自然科学基金重大研究计划N o.90202019。 Self 2Similarity R elationship betw een Component of Shoot and Biomass of Three H ungriness Plants Li W eicheng 1 Sheng Haiyan 2 Pan Borong 3 Jie 4 (1.China National Bamboo Research Center Hangzhou 310012;2.Hangzhou Environmental Protection Science Institute Hangzhou 310005; 3.Xinjiang Institute o f E cology and G eography ,Chinese Academy o f Sciences Ulmuqi 830011; 4.College o f Life Science ,Zhejiang Univer sity Hangzhou 310029) Abstract : Function y =ax b maybe can disclose the correlation between shoot fractal structure and above 2ground biomass of hungriness plant in T aklamakan Desert com pared with Turpan Basin.Desertification and salinized soil ,the tw o serious environment problems ,annoyed human in willful persecution.Especially ,this phenomenon is m ore obvious in the second largest desert T aklamakan ,which lies in T arim Basin.This research note aims to use the theory of self 2sim ilarity to study the relationship between the shoot fractal structure and each biomass of hungriness plant in T aklamakan Desert ,exert the fractal dimension (FD )to explain the capability of spatial occupation of these three plants.Three hungriness plants (Tamarix spp.,Haloxylon ammodendron and Calligonum mongolicum )are chosen and the statistical self 2sim ilarity (SS M )characters am ong shoot ,branch and above 2ground biomass are analyzed in this study.Based on the close relationship of statistical self 2sim ilarity between the length of branches ,crown width ,external v olume and shoot biomass ,a fractal m odel on calculating shoot biomass is built.When the source data are not uniform ,the results show that the simulative outcomes of SS M w orse than BP neural netw ork m odel (NNM )that the values of χ22test are not up the con fidence interval too.SS M can be used for one method in measuring the biomass with the data of small variance and im ply the capacity of spatial occupancy with the FD.It is practicable that this growth m odel using biomass of some segments of one whole plant to estimate the shoot biomass in the arid and sem iarid regions where vegetation is sparse ,ecosystem is flimsy and building the man 2made vegetation area is difficult.W e em phasize that the ecological scale in this paper is of individual significance. K ey w ords : hungriness plant ;above 2ground biomass ;fractal ;self 2sim ilarity ;BP neural netw ork m odel 目前,荒漠化与盐碱化是人类面临的2个环境问题,在塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠表现得尤其突出(陶玲等,2001;李伟成等,2003)。塔克拉玛干地区生态环境恶劣,气候极度干旱,因此一些抗热、抗寒、抗强碱的优良固沙先锋植物在这里就显得尤为重要了(潘伯荣等,1994;陶玲等,2001)。柽柳(Tamarix spp.)作为干旱、半干旱区广泛分布的灌木,具有强大的固定流沙和耐盐碱能力;梭梭(Haloxylon ammodendron )是我国干旱荒漠区的优良固沙植物,是荒漠濒危类3级国家保护植物(陶玲等,2001);而沙拐枣(Calligonum mongolicum )以其独特的生活型、表型特征和薪柴、饲用、固沙、蜜源等经济特点,早就引起了人们的注意。上述3种植物具备了荒漠先锋种的生理、形态特征(潘伯荣等,1994;陶玲等,2001),是西北荒漠生态系统的关键物种。 自从Burrough (1981)将Mandelbort (1979)提出的分形和分维概念应用到自然生态和环境学科领域以来,
植物群落调查方法 植物群落调查 考察植物群落有各种方法,如样地法、样线法、距离抽样法、点样法等。 其中样地法就是基础方法,用样地法进行调查的方法步骤说明如下: (一)样地的设置 样地不就是群落的全部面积,它仅就是代表群落的基本持征的一定地段。对植物群落 考察应在确定的样地内进行,通过详细调查,以此来估计推断整个群落的情况。 样地选择的方法:选择样地应遵循下列原则:(1)种的分布要有均匀性。(2)结构完整,层次分明。(3)环境条件(尤指土壤与地形)一致。(4)群落的中心部位,避免过渡地段。 1．样地的形状:大多采用方形,又称样方;除此还有样条,样线,弱圆等。可根据不同研究内容具体选择。 小型样方用于调查草本群落或林下草本植物层,大型样方用于调查森林群落或荒 漠中的群落。为防止出现闭合差,在森林调查中,样方常沿着预定的测线方向呈菱形设置。其方法就是由中心点定出距离为样方对角线长度的两个点,然后从这两点 分别拉直长度恰为样方边长的测绳,使其在每一侧都恰好交接,就就是样方的边 界。 2．样地面积 下列样地面积的经验值可供考察时参考使用：草本群落1~10m2,灌丛16~100m2,单纯针叶林100m2,复层针叶林、夏绿阔叶林400~500m2,亚热带常绿阔叶林1000m2, 热带雨林2500m2 3．样地数目 样地数目多少取决于群落结构复杂程度。根据统计检验理论,多于30个样地的数值,才比较可靠。为了节省人力与时间,考察时每类群落根据实际情况可选择3~5个样地; 所有样地应依照顺序进行编号,以免混乱。 4．样地布局：一般可选用主观取样法,即选择被认为有代表性的地块作为调查样地。(二)植物群落样地调查内容与方法 样地调查内容主要有环境条件,群落的空间结构,群落的组成特征,群落的外貌。 1．环境条件调查：包括以下五项：(1)地理位置,(2)地形条件。(3)土壤条件。(4)人类影
植物群落样方法的调查实习报告 实习目的：通过实习掌握两种植物群落的调查方法，掌握掌握植物群落数量指标的确定方法，从中学会绘制种—面积曲线。提高了我们的野外实习的能力，同时开阔我们的视野。 实习时间：2009年6月06日 实习地点：韶关学院后山 【概况】 （1）.找到要设置样方的地点，然后确定样方的面积、形状。 （2）.观察样方内有哪些乔木群落，记录各个乔木群落的数量、特征，投影到地面的面积，还有各个群落树木的平均树高，地表情况。 （3）.整理样地调查数据和分析植物群落特征。 【实习用品与材料】 1．测量仪器：指南针，经纬仪，气压高度表，测绳，计步器。 2．调查测量设备：钢卷尺，剪刀，标本夹，采集杖，各种表格，记录本，标签。
3．文具用品：彩笔、铅笔、橡皮、小刀、米尺、绘图薄、资料袋等。 4. 参数的确定（1）密度D：某种群个体的数目/ 单位样方； 【内容】 根据之前记录到的数据进行整理、计算。计算公式如下： ①密度（D）=某样方内某种植物的个体数/样方面积 ②相对密度（RD）=（某种植物的密度/全部植物的总密度）×100 =（某种植物的个体数/全部植物的个体数）×100 ③.盖度(是指样地中个部植物个体遮盖地面的面积、或它们的地上部分（枝叶 等）垂直投影所覆盖的土地面积。一股用目测估计，按所占单位面积的百分率或十分数表示。基部盖度又称统盖度基盖度或真盖度，是指植物基都实际所占的面 积。)C：在样方中估计某一种植物的盖度。 ④相对盖度RC：相对盖度RC：某种群的盖度/ 样方内全部种群的盖度和= Ci/∑C； ⑤高度H：某种植物体的高度总合； ⑥相对高度RH：某种群的高度/ 样方内所有种群的高度和= Hi/∑H；
植物群落多样性调查与分析 目的意义：过对植物群落多样性的调查，掌握群落多样性调查方法。通过对植 物群落多样性分析，掌握群落内多样性和群落间多样性分析方法；通过对校内外荒地杂草群落多样性的调研，分析人为因素对于杂草生长的影响。 调查内容： 调查的植物包括狗尾巴草（禾本科）、马唐（早熟禾科马唐属）、狗牙根草（禾本科狗牙根属）、灰枝笕、灰绿藜、葎草（桑科）、龙葵（茄科）、臭草（禾本科）、草熟禾、打破碗碗 花等常见野生杂草。 一．基本概念 物种多样性：物种多样性是生物多样性的简单度量，它只计算给定地区的不同物种数量。在数学公式里用S代表。 物种的丰富程度跟纬度呈明显的反比关系。即使考虑高纬度地区地表面积减少等因素的修正，离赤道越远，物种就越稀少。 物种多样性的其它度量包括种群的稀有程度，以及他们具备的进化稀有特征的数量。 物种多样性是指动物,植物和微生物种类的丰富性,它们是人类生存和发展的基础。 群落物种多样性是群落生态学研究中的重要内容,是物种丰富度和分布均匀性的综合反映,体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。城市植物的多样性是维持城市生态平衡的关键,是其他生物重要的栖息地,是生物流动和能量交换的场所,并决定其他生物的多样性,是生态城市建设过程中不可忽略的重要指标之一。 通过调查研究，对植物群落作综合分析，找出群落本身特征和生态环境的关系，以及各类群落之间的相互联系。 二．用品与材料 1．测量仪器：测绳。 2．调查测量设备：钢卷尺，剪刀，标本夹，采集杖，各种表格，记录本，标签。 3．文具用品：彩笔、铅笔、橡皮、小刀、米尺、绘图薄、资料袋等。 4．采集工具：铁铲、枝剪、标本夹、标本纸、放大镜。 三．内容与方法 (一)样地的设置 1．取样数目 如果群落内部植物分布和结构都比较均一，则采用少数样地；如果群落结构复杂且变化较大、植物分布不规则时，则应提高取样数目。 2．取样技术
一、土壤微生物生物量碳测定方法（熏蒸提取－碳自动仪器法） 1、试剂配制 去乙醇氯仿制备：普通氯仿试剂一般含有少量乙醇作为稳定剂，使用前需除去。将氯仿试剂按1 : 2（v : v）的比例与去离子水或蒸馏水一起放入分液漏斗中，充分摇动1min，慢慢放出底层氯仿于烧杯中，如此洗涤3次。得到的无乙醇氯仿加入无水氯化钙，以除去氯仿中的水分。纯化后的氯仿置于暗色试剂瓶中，在低温（4℃）、黑暗状态下保存（Williamss等，1995）。注意氯仿具有致癌作用，必须在通风橱中进行操作。 硫酸钾提取剂[c（K2SO4）= 0.5mol L-1]：87.12分析纯硫酸钾，溶于1L去离子水。 六偏磷酸钠溶液[ρ( NaPO3)6 = 5g 100ml-1，pH2.0]：50.0g分析纯六偏磷酸钠缓慢加入盛有800ml 去离子水的烧杯中（注意：六偏磷酸钠溶解速度很慢，且易粘于烧杯底部结块，加热易使烧杯破裂），缓慢加热（或置于超声波水浴器中）至完全溶化，用分析纯浓磷酸调节至pH2.0，冷却后定容至1L。 过硫酸钾溶液[ρ（K2S2O8）= 2g 100ml-1]：20.0g分析纯过硫酸钾溶于去离子水，定容至1L，避光存放，使用期最多为7d。 磷酸溶液[ρ（H3PO4）= 21 g 100ml-1]：37ml 85%分析纯浓磷酸（H3PO4，ρ= 1.70g ml-1）与188ml 去离子水混合。 邻苯二甲酸氢钾标准溶液[ρ（C6H4CO2HCO2K）= 1000mg C L-1]：2.1254g分析纯邻苯二甲酸氢钾（称量前105℃烘2～3h），溶于去离子水，定容至1L。 2、仪器设备 土壤筛（孔经2mm）、真空干燥器（直径22cm）、水泵抽真空装置（图6–1）或无油真空泵、pH–自动滴定仪、塑料桶（带螺旋盖可密封，体积50L）、可密封螺纹广口塑料瓶（容积1.1L）、高温真空绝缘酯（MIST–3）、烧杯（25、50、80ml）。碳–自动分析仪（Phoenix 8000）、容量瓶（100ml）、样品瓶（40ml）。 1–真空干燥器，2–装土壤烧杯，3–装氯仿烧杯4–磨口三通活塞5–真空表 6–缓冲瓶7–抽真空管8–增压泵9–控制开关10–进水口11–出水口 （图6–1 土壤熏蒸抽真空装置） 3、操作步骤 （1）土样前处理 新鲜土样应立即进行前处理或保存于4℃冰箱中。测定前先仔细除去土样中可见的植物残体（如根、茎和叶）及土壤动物（如蚯蚓等），过筛（孔径< 2mm）并混匀。如土样过湿，应在室内适当风干至土样含水量约为田间持水量（Water-holding capacity，WHC）的40%（以手感湿润疏松但不
华南师范大学实验报告 学生姓名刘璐学号20082501055 专业年级、班级 课程名称实验项目草本植物群落的调查与分析 实验类型验证设计综合实验时间2011年 3 月21 日 实验指导老师实验评分 草本植物群落的调查与分析 一、目的意义 生物群落是指在相同时间内聚集在同一地段上的各物种种群的集合[1]。植物种类不同，群落的类型和结构也不相同，种群在群落中的地位和作用也不相同[1]。因此，我们可以通过对群落物种多样性的调查研究来更好地认识群落的组成，变化，发展，以及环境保护的状况。而草本植物的分布与环境有着十分密切的关系[2]，研究草本植物群落的特征及植物物种多样性，对我们了解和保护草本植物资源，保护生态环境等都具有极为重要的意义。 二、采样测定方法 1、仪器和材料 样方框（50cm×50cm），皮尺，卷尺 2、测定方法 （1）样地调查：采用样方法进行野外调查，于2011年3月21日在华南师范大学石牌校区网络学院门口的草坪上选好样地，在样地中每隔2m 设置1个50cm×50cm的样方，共计19个样方。调查记录的内容主要包括：草本植物的植物名、株数、盖度、高度及物候相等。 （2）数据分析：本次实验采用重要值作为多样性指数计算和群落划分的依据，而群落多样性的测度选用Simpson 多样性指数D 和Shannon – Weiner多样性指数H 。 重要值 = 相对多度 + 相对频度 + 相对盖度 其中，相对多度 = 某种的多度 所有种的多度之和 × 100% ；多度 = 某种的个体数 所有种的个体数之和
相对频度 = 某种的频度 所有种的频度之和× 100% ；频度 = 某种出现的样方数 样方总数 相对盖度 = 某种的盖度 所有种的盖度之和 × 100% Shannon – Weiner多样性指数H (bit)= –∑P i log e P i 其中，P i——种i个体在全部个体中的比例 Simpson 多样性指数D = 1 –Σ(N i / N)2 其中，N i——种i的个体数； N ——群落中全部物种的个体数。 三、结果与分析 1、草本植物群落的种类组成及其优势种 表1 两耳草 + 地毯草 + 天胡荽群落表 种名总株数相对多度相对频度相对盖度重要值两耳草1416 25.22 9.88 33.16 68.26 地毯草897 15.98 11.05 24.4 49.43 天胡荽1054 18.77 9.3 9.5 37.57 黄花酢浆草505 9 5.81 7.59 22.4 水蜈蚣398 7.09 7.56 3.73 18.38 假俭草322 5.74 4.07 7.7 17.51 丰花草68 1.21 8.14 7.61 16.96 三点金267 4.76 7.56 3.71 15.94 堇菜113 2.01 8.14 1.02 11.17 纤毛鸭嘴草176 3.14 4.07 1.35 8.56 狗牙根100 1.78 4.65 1.09 7.52 崩大碗46 0.82 4.07 1.55 6.44 马唐147 2.62 2.9 0.49 6.01 雾水葛26 0.46 4.07 0.5 5.03 车前草21 0.37 1.74 1.92 4.03
_____种群密度调查 一、目的与要求 了解野外调查时对种群密度的研究方法；种群密度是单位面积或单位空间上的一个实测数据。 二．用品与材料 1．测量仪器：地质罗盘（指南针），GPS(经纬仪），海拔表（气压高度表），测绳，计步器，测高仪，望远镜，照相机，大比例地图。 2．调查测量设备：钢卷尺，剪刀，标本夹，采集杖，各种表格，记录本，标签。 3．文具用品：彩笔、铅笔、橡皮、小刀、米尺、绘图薄、资料袋等。 4．采集工具：铁铲、枝剪、土壤袋、标本夹、标本纸、放大镜、昆虫采集箱。 三、内容与方法 （一）取样方法的设计 在植被研究中取样是一件十分困难的工作，这与研究对象本身的复杂性有关。常用的几种主要方法为：代表性样地法、随机取样法、分层随机取样法、系统取样法。本实验采用代表性样地法。 1、代表性样地法 这是一种根据主观判断有意识地选出某些“典型”的、有代表性的样地进行调查，因此是主观选择取样。用这种方法取得的资料不能用于统计分析，但是却适用于像排序等某些多变量分析技术。 （二）取样技术 （1）标准样方法 （1）样方法：在一块样地单位上选定样点，将仪器放在样点的中心，水平向正北0°，东北45°，正东90°引方向线，量取相应的长度。则四点可构成所需大小的样方。 样方类型： 记名样方、面积样方、质量样方、永久样方。 1. 取样数目 如果群落内部植物分布和结构都比较均一，则采用少数样地；如果群落结构复杂且变化较大、植物分布不规则时，则应提高取样数目。总面积的5%~10%或1%。 2、样方形状 样方形状为方形、长方形或圆形。 3、样方面积
①样方的范围（最小面积调查）：选择具有代表性的小面积统计植物种类数目，并逐步向外围扩大，同时登记新发现的植物种类，直到基本不再增加新种类为止。 ④植物群落调查所用的最适样方大小：乔木层惯用样方大小为10×10~40×50m2，灌木层为4×4~10×10m2，草本层为1×1~3×3.3m2。 四、实验结果与分析 1结果与计算 2结果分析