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庐山地区植物地理与调查实习28

来源:花匠小妙招 时间:2024-12-26 15:43

1、第七章 庐山地区植物地理与调查实习7.1 庐山地区植物地理导论庐山地区处于我国亚热带气候区,地貌上属于中山。尽管过去遭受人为干扰较大,但庐山地区植物区系仍然较为丰富,植被类型比较复杂多样,自然植物分布的水平地带性和垂直地带性特征性较好。对庐山地区植物有直接影响的因素为:气温、降水、土壤、地貌、人类。711 植物区系据统计,庐山维管束植物计有210科,735属,1720种。其中种子植物175科,661属,1517种;蕨类植物35科,73属,149种。712植被类型自然环境存在明显的地域分异(水平方向、垂直方向)。生存于自然环境中的植物,同样存在着地域差别。环境条件不同的地域有不同的植物分布与群系

2、组合,热带植物群系、亚热带植物群系、温带植物群系。例如,有的地域是森林,有的地域是草原。同样是森林,有的是常绿阔叶林,有的是落叶阔叶林,有的是针叶林等等。例如,乔灌组合、乔草组合、灌草组合等。这种反映一定地区特点的植物被覆的自然面貌,称为植被。(一)植被现状按中国亚热带自然历史条件,结合庐山地区地貌形体类型,其自然植被应当是森林,主要是阔叶林。由于人类活动的影响,原始植被几乎破坏殆尽。现存的植被状况,从各种群落类型比较分析,次生的灌丛、草丛面积大于森林面积,次生的针叶林面积大于阔叶林面积。从分布地点来看,植被保存较好,具有代表性的在庐山山麓是秀峰寺、观音桥、白鹿洞、碧云庵等处,山体中有黄龙寺、

3、乌龙潭、铁船峰、牧马场、汉阳峰、仰天坪、大月山、大马颈、莲花谷、王家坡、康王谷、栖贤谷、石门涧等处。总体上,庐山的南部比北部的自然植被留存较好。山麓地带以及丘陵平原,植被为常绿阔叶林,庐山南部优于北部,东部优于西部。各处残留面积不大,主要分布于名胜古迹所在处,如秀峰寺(庐山南部)、白鹿洞书院(庐山东部)、观音桥(庐山东南部)、东林寺(庐山西部)、赛阳(庐山西南部)等处。自然残存的主要成分有:苦槠、甜槠、大叶锥栗、栲树、青冈栎、小叶青冈栎、青栲、樟树、茶树等。山体中主要为自然次生落叶阔叶林,主要成分有:短柄枹、锥栗、茅栗、白辛、灯台、四照花、青榨槭、化香、庐山椴、石灰树、鹅掌楸(俗称马褂树)、庐

4、山厚朴等,其次有人工栽培的法国梧桐、枫香。在常绿阔叶林与落叶阔叶林之间(大致在800-1100米),还存在着常绿与落叶阔叶混交林,主要成分有:苦槠、青冈栎、短柄枹、灯台、四照花等。(图7-1-1)在庐山地区,常绿阔叶林代表水平地带(属于基带植被)类型,常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林属于垂直地带类型系列。针叶林在庐山分布极为广泛。山体南部大致以700-800米为界,山体北部大致以500-600米为,以下主要为马尾松疏林(如秀峰寺、白鹿洞书院)、零星杉木林(如威家、东林寺)。在此海拔高度以上主要为黄山松林(如牯牛岭、女儿城、大马颈、大月山、五老峰、汉阳峰等山岭上)、日本扁柏林(如东谷徊龙路两侧、西

5、谷如琴湖西侧)、柳杉林(如大校场谷地)等。除黄山松有局部天然林外,其他均为人工林。庐山植物园在国内引种栽培的针叶树种生长良好。主要有:日本冷杉、挪威云杉、雪松、水杉、池杉、落叶松、欧洲落叶松、美国侧柏、日本扁柏、中国金钱松等,为我国亚热带中山树木引种做出了显著的贡献。庐山阔叶林被强烈破坏后,在人类环境保护和恢复自然生态的思想指导下,次生草丛和灌丛迅速生长,类型多种多样,组成成分也较复杂。乔木树种屡遭砍伐后形成乔灌丛,乔木成分主要有:白栎、茅栗、栓皮栎、化香、山槐、黄檀、枫香、冬青、苦槠、青冈栎、石楠等。灌木成分主要有:继木、映山红、牡荆、柃木、乌药、钓樟、山胡椒、乌臼树等。森林遭受极其严重破坏

6、后形成的草丛类型,主要成分有:野古草、芒草、斑茅、白茅等,其次为马兰、野菊、艾蒿等。庐山草甸、沼泽仅出现在一定的地形部位,例如山顶平坦地段(如仰天坪),主要成分:莎草、藜芦、白芨等。局部低凹地段排水不良,土壤水分过多,出现沼泽,主要成分有:灯心草、莎草及水藓等。(二)主要植被类型(图7-1-1) 1、阔叶林常绿阔叶林 庐山常绿阔叶林,主要分布在800米以下。秀峰寺、白鹿洞、观音桥、碧云庵、石门涧、黄龙寺等处残存的小块常绿阔叶林,其群落性质、类型、区系组成与中亚热带典型常绿阔叶林基本相似,群落组成的主要成分有:壳斗科的苦槠、甜槠、大叶锥栗、栲树、青冈栎、小叶青冈栎、青栲、石栎等;樟科的樟树、白楠

7、、紫楠、华东楠、红楠等;山茶科的木荷、厚皮香、杨桐;八角茴香料的红茴香等。常绿落叶阔叶混交林 地带性的常绿落叶阔叶混交林,主要出现在常绿阔叶林及落叶阔叶林两种植被型垂直带之间,海拔800-1100米。主要种类成分:常绿树种有甜槠、青冈栎、小叶青冈栎、贵州青冈栎、青栲、白楠、紫楠、红茴香等;落叶树种有锥栗、短柄枹、糯米椴、灯台树、四照花、石灰树、白辛树、青榨槭等。次生常绿落叶阔叶混交林,多分布于庐山700-800米以下,它是常绿阔叶林破坏之后出现的次生类型。落叶阔叶林 庐山地带性落叶阔叶林,分布在800-1100米以下,目前,大片成林不多,以牧马场至铁船峰一带的落叶阔叶林保存较好,在牯牛岭东、西

8、谷落叶阔叶已被破坏,落叶树呈散生状态。主要成分有:短柄枹、锥栗、茅栗、白辛树、青榨槭、灯台树、四照花等。2、针叶林庐山地区针叶林主要有马尾松林、黄山松林、杉木林、柳杉林、日本扁柏林以及小片金钱松林。这些主要为人工林、半人工林。黄山松林在1100米以上有局部天然林。亚热带的针叶林,大部分是由于阔叶林遭受破坏后形成的。3、竹林竹类由于它的生物学特性,一般多组成单优势群落类型(纯林或纯灌丛)。生活型可分为地上基及地下基两部分,地上茎节间长,腋芽出土,竹干在地面散生,称为“散生竹”。地下茎节间短,腋芽出土,竹干在地面上丛生,称“丛生竹”。庐山地区竹林以刚竹属的毛竹分布最广,竹林中也有散生的乔木和灌草。

9、也有与灌草混生的玉山竹属的箭竹。4、灌丛亚热带山地灌丛,亚热带东部山地,除台湾省玉山(3950米)外,一般均分布在2000米以下,按森林分布规律,庐山应在森林垂直分布界限之内。因此,庐山目前存在的灌丛植被,绝大部分属森林破坏后的次生类型。主要分布有,短柄枹、映山洪、满山红、金缕梅、美丽葫枝子等。5、草丛亚热带草丛,亚热带草丛是森林植被长期遭受人为破坏后出现的次生类型,草丛一般在庐山山体下部分布较多,山体上部主要见于山南汉阳峰和仰天坪一带。以禾本科草类为主,其中以芒、斑茅、野菰草、管草、白茅常见,有多种蕨类,草丛中有稀疏乔灌。6、草甸沼泽草甸,草甸多在气候湿润、地下水位较高、土壤水分过多的条件下

10、形成。庐山草甸植被是受局部地形而引起土壤水分过多形成的隐域性植被,主要由干生、湿生的成分构成。山顶的草甸植被多以莎草、灯心草、苔草、藜芦、白芨草等为主。7、沼泽植被沼泽植被主要由于气候湿润,地表经常积水而形成的,群落由湿生或沼生植物所组成。主要为泥炭藓、灯心草、莎草、半枝连、白花珍珠等混生。图7-1-1 庐山植被垂直分布示意图713 植被演替植被演替是指某一地段上一个植物群落被另一个植物群落代替的过程。不论是地带性类型的群落,或是发展中的群落,演替现象一直贯穿整个过程。不过,这种演替现象是渐变的,短时间内不能为人间直接观察到。庐山植被演替可分为两大形式:一种形式是,在人类的长期经济活动影响下,

11、原始森林植被遭到破坏,导致原生植被不同程度的消退,沦为各类次生林、次生灌丛、草丛等的逆行演替;另一类是,经过封山育林、人工栽植以及合理开发利用野生植物资源等措施,使植物群落向着复生的方向演替,这就是利用植被本身对环境条件改变引起植物群落的不断变化,使其朝着地带性顶级群落发展的顺向演替。 山地植被的演替现象,是与立地环境密切相关的。随着海拔的升高,气候、土壤产生垂直的变化,导致植被类型垂直分异。因此,它们的演替系列也有差别。庐山地区植被垂直带谱如下。1常绿阔叶林带植被演替系列常绿阔叶林:该类型是在中亚热带生物气候带形成和发育起来的地带性植被类型。这类植被,目前仅有小面积残存于海拔800米以下的名

12、胜古迹周围或位于山谷陡坡上,由于各地具体的生境条件的差异,以致主要建群种、优势种各不相同,并形成多种相对稳定的常绿阔叶林,例如,苦槠林、苦槠石栎林、甜槠樟树林、甜槠青栲林、青冈栎林等。在谷地生境潮湿的地段,樟树树种大为增加,形成楠木林。群落外貌终年常绿,一般呈暗绿色,叶面闪烁反光,林冠整齐郁闭,上层乔木成分具有天然更新的能力,故能形成相对稳定的群落。常绿、落叶阔叶混交林:当常绿阔叶林遭到砍伐破坏后,林下光线充足,温度增高,以及温度、通风、土壤等环境因素的变化,使阳性落叶阔叶树种逐渐增多,与该地段原有的常绿阔叶树混生在一起,组成次生性常绿与落叶阔叶混交林类型,如枫香樟树林,枫香苦槠林等。群落中除

13、了主要建群种和优势种外,尚伴生有甜槠,青冈栎、楠木、白栎、麻栎、黄连木等树种。这种次生性混交林,如果不再遭到破坏,任其自然发展,仍将恢复为常绿阔叶林。落叶阔叶林:上述常绿与落叶时阔叶林遭到破坏后,在森林群落中,由于林下光照增强,环境条件趋向干燥,使常绿阔叶树种逐渐减少,而阳性的落叶阔叶树种群渐趋增多,可出现以枫香、白栎、麻栎、栓皮栎、短柄枹等为建群种或优势种的落叶阔叶林。这种次生性落叶阔叶林,如任其自然发展,将通过常绿与落叶阔叶混交林阶段,向着常绿阔叶林方向演替。 灌丛:当上述森林植被遭到人为反复周期性砍伐,以致成为高仅1-2米萌生的次生灌丛。这类灌丛的种类组成,不仅与上述各种森林存在有密切联

14、系,而且,随着各地砍伐程度的不同,在种类组成上,也有很大的差别,反映在群落外貌上,有的常绿、有的落叶,也有常绿和落叶混交的,其主要萌生的乔木树种有白栎、苦槠、青冈栎、山槐、枫香、盐肤木等。灌木有乌饭树、柃木等。混生的草本有白茅、叶古草、蕨等。这类次生灌丛在生境条件优越的地段,只要封山育林,它将逐渐向常绿阔叶林方向演替。在生境条件较差的地段,灌丛群落中常散生一些马尾松和其它一些阔叶树萌生的幼树,只要封山育林,加以人工保护后,可逐渐向马尾松林,或马尾松与落叶树组成的针阔叶混交林方向发展,再逐步向地带性常绿阔叶林方向演替。草丛:本类型是由灌丛再遭受破坏,水土大量流失,土壤日益瘠薄,生境趋于干旱而造成

15、的。这种次生性草丛植被的主要特征是:群落的种类组成以多年生禾本科植物为主,如斑茅草丛、芒草草丛等。草丛中混生有比较多的灌木种类,如继木、大叶胡枝子、柃木等;这些灌木多为当地森林林缘的成分;并有萌生的白栎、茅栗、化香等乔木树种,散生在禾草、蕨类植物之中,形成一种特殊的群落结构。在人为破坏停止的情况下,草丛植被任其自然发展,可以通过灌木阶段,而逐渐向森林植被方向演替。毛竹林:毛竹林的形成有两种方式:一种是在上述演替系列的某个阶段,通过人工栽植逐渐成林,因此,它不是演替系列中一个阶段,而只能作为一种植被的类型。另一种是在局部地区自然形成竹林。竹类植株的生活周期短,一般十余年即逐渐趋向衰退,经过若干年

16、之后,在没有人为因素干扰下,将逐渐被耐阴性强的常绿阔叶树种所更替。因此,天然的毛竹林多为混交林,乔木层中以毛竹为主,另外,还有其它常绿阔叶树种或针叶树种混生,在林内形成显著的层片,对于群落的动态演替起着明显的作用。人为栽培的毛竹林多为纯林。毛竹林在庐山主要适生于海拔800米以下的气候温暖湿润、土层深厚、肥沃和排水良好的环境,常与常绿阔叶林交错分布,或与毛竹、常绿阔叶树、杉木等组成混交林,或为人工栽培的纯林。针叶林:庐山下部的针叶林主要是马尾松林和杉木林两种类型。这两种针叶树林的形成,大多数是在常绿阔叶林植被演替系列的某个演替阶段,杉木林为人工栽植成林的。因此,它也像毛竹林一样,不能作为演替系列

17、中一个阶段,而只是一种植被类型。马尾松林:该类型在我国亚热带东都湿润地区的海拔700米以下的低山、丘陵地区分布广泛,特别是在中亚热带的长江流域生长最好,在生境条件优越的地方,年高生长可达1米,直径生长可达1厘米。庐山的马尾松林,一般分布在海拔700-800米以下。由于马尾松具有耐贫瘠的土壤和喜光的生态特性,可在全光照的裸地上生长成林。在肥沃的土壤上生长更好,如白鹿洞附近保存的马尾松,其胸径最大的有1米左右。马尾松林的林冠疏散,在生境优良的地方,多与阔叶树混生,组成针阔叶混交林。当阔叶林多次遭到砍伐后,林地光照增强,土壤干燥,马尾松首先侵入,逐渐形成马尾松林。但这种群落一般都不大稳定,发展到一定

18、阶段,它的幼苗不能在自身林冠下更新,而阔叶树将逐渐侵入,代替了马尾松而取得优势。特别是在生境条件优越的地方,这种演替发生得更为迅速。但在生境干旱、土壤瘠薄,特别是樵采不断的情况下,马尾松林还是相当稳定的。黄山松林:该类型分布在亚热带中国东部湿润地区海拔1000米以上,适生于温暖湿润风大的山顶和山坡上、贫瘠的土壤,甚至岩石裂缝中或者坡面上分化残存碎屑物中,具有喜光的生态特性,可在全光照的裸地上生长成林。与黄山松类似,种群落一般都不大稳定,发展到一定阶段,它的幼苗不能在自身林冠下更新,而阔叶树将逐渐侵入,代替了黄山松而取得优势。特别是在生境条件优越的地方,这种演替发生得更为迅速。黄山松在庐山山体顶

19、部有成片的纯种群分布,例如,牯牛岭、五老峰等地。杉木林:该类型分布在海拔8001000米以下的亚热带东部湿润地区,适生于温暖湿润静风的山凹、谷地,土层深厚,排水良好的酸性土壤上。目前,大多系人工栽培的纯林,少量常和马尾松、毛竹或多种阔叶树形成混交次生自然林。杉木林的林相结构相对单一,人工纯林乔木层仅一层,很少掺有其它树种。半天然林则混生有所在地区常见的针阔叶树种。杉木林下的灌木层种类丰富,且多属耐阴喜湿种,如继木、庐山乌药、山胡椒、细齿叶柃木、乌饭树、马银花等。这种半天然杉木林,将逐渐向常绿阔叶林方向演替。2落叶阔叶林带植被演替系列庐山上部落叶阔叶林植被的演替的成因与演替的系列大致与山下的常绿

20、阔叶林带相似,但山上海拔较高、气温低、湿度大等生境条件与山下不同,以致植物种类成分和植被型与山下有很大的差别。如在海拔700米以上,马尾松被黄山松所取代;落叶阔叶林是垂直系列相对稳定的顶级群落。演替系列概述如下。落叶阔叶林;该类植被为中亚热带山地垂直带的地带性植被类型。目前,在庐山海拔1000米以上分布的落叶阔叶林,是经过封山育林之后保存下来的地带性落叶阔叶林,主要成分有锥栗、短柄枹等,次要成分常见种类有茅栗、白辛树、灯台树、四照花等。林下乔木层主要种类成分的天然更新苗木不断出现,说明该类植被是垂直带的相对稳定的顶级群落。灌丛:落叶阔叶林遭到人为多次砍伐后所形成的次生灌丛。在这类灌丛植被中,除

21、了灌木映山红、满山红、山茶、蜡瓣花等种属外,尚混杂有落叶阔叶乔木树种,如锥栗、短柄枹树、化香、茅栗等幼苗或幼树,形成茅栗、短柄枹灌丛等。因此,该类灌丛是一种不稳定的群落。若经一段时间的封山育林之后,可逐渐向相对稳定的落叶阔叶林方向演替;或者在人为的影响下发展为半人工的落叶阔叶林;或在这类灌丛群落中有一些散生的黄山松,利用它的飞籽成林的特点,只要加以保护,该群落可通过黄山松林,或黄山松与落叶阔叶树混生而组成针阔叶混交林阶段,再逐渐向地带性落叶阔叶林方向演替。草丛:山上草丛形成的原因,也像山下的草丛一样,都是由森林植被或次生灌丛在人为反复砍伐和火烧后,引起生境条件恶化。使植被退化所形成的次生草丛。

22、因此,组成草丛植被的主要成分除了多年生禾本科的芒草、斑茅、白茅外,尚有少量稀疏分布的落叶阔叶乔木、灌木树种,如短柄枹树、白栎、锥栗、茅栗、蜡瓣花、海仙花、满山红、映山红等萌生的幼苗、幼树。这类植被只要停止人为的破坏和封山之后,任其自然发展,仍可通过灌木阶段逐渐恢复成林,或者人为地改造成各种人工植被。针叶林:在庐山上部的针叶林,除了人工栽植大面积的黄山松林之外,尚有人工栽培的柳杉林和日本扁柏这两种林种,在天然恢复过程中,缺乏其自然更新的幼苗、幼树。因此,它们只能作为人工植被的一个类型,不能作为植被演替中的一个阶段。黄山松为阳性树种,能适应温凉湿润的山地气候,耐寒、抗风、耐瘠薄土壤,在悬崖陡壁上也

23、能生长,在土层深厚、排水良好的生境地段上,才能长成高大的林木。解放后,庐山黄山松人工造林面积很大,含鄱口、五老峰、日照峰一带开阔的山脊及土壤较瘠薄的阳坡上约20年生以上的黄山松已形成纯林,林相整齐,树干端直。在土层深厚的山坡或谷地,自然条件较好的地方,黄山松林下原来残留的落叶阔叶树,如短柄枹树、锥栗、麻栎、白栎、石灰树、化香、大穗鹅耳枥等幼树生长良好,或者有萌生幼树生长,同时,随着林冠郁闭度的增大,林内光照条件减弱,枯枝落叶的积累增厚等环境条件的改善,以致黄山松不能在自身的林冠下自然更新。任其自然发展,将通过落叶阔叶树与黄山松首先组成针阔叶混交林阶段,然后,待黄山松衰老而逐渐被落叶阔叶林所代替

24、。庐山是个风景游览胜地,为使庐山上部保持优美的绿化环境,必须采取人为措施,才能保持针叶林或针阔叶混交林阶段。玉山竹林:玉山竹是分布在我国中亚热带中山较上部的矮林型竹种,因地下茎延长,故地上干为散主,竹干高仅45-60厘米,径粗0.4厘米。在庐山,玉山竹主要分布在含鄱口至五老峰一带山坡上,常与黄山松或灌丛成交错分布的天然群落。近年来,因在该类型地段营造黄山松林之后,使其成为黄山松林下的一个层片结构。庐山常绿与落叶阔叶混交林地带,它是由山下常绿阔叶林向山上落叶阔叶林过渡的地带。团此,植被演替方向和演替的序列是介于这两种演替的过渡类型。群落演替的方向和速度,往往取决于对植物群落作用的“社会的和自然的

25、”两种因素干预,植被本身生态学特性的不同而产生不同的演替动态和演替方向;或是从森林植被向草、灌丛方向逆行演替,或是从草、灌丛植被向森林植被恢复到地带性顶极群落方向的演替。在这个过程中,总是进行着一个阶段接着一个阶段,一个群落代替另一个群落的有规律的转化。只有深刻掌握植被与环境之间相互关系、各种植被类型的演替规律,人们才能合理利用植物资源和定向改造植被,使它向着有利于人类需要的方向发展。庐山是我国著名的游览避暑胜地,为迅速恢复它的自然景观、保护风景名胜,防止水土流失,发展经济,在植被保护和绿化营造方面,应根据自然群落的垂直分布与立地条件的差异,应用群落演替的规律,因地制宜地进行合理布局和利用改造

26、植被。在海拔400米以下的丘陵、湖滨地区,以发展经济林为主,营造用材林为辅;在距风景区较远的偏僻地区,宜造用材林和薪炭林;在土壤条件较好的地区,阳坡可种植油茶、油桐,阴坡种茶叶和果类等经济植物,或者营造杉、樟、木荷、锥栗及毛竹等用材林。海拔400-900米处,一般坡度陡峻、土层薄,有的甚至基岩裸露,要迅速绿化和改造坡度在450以下,土层深厚的地段,宜营造杉木林、柳杉、日本扁柏、楠木、青冈栎、槭树、毛竹等针阔叶用材林;坡度在450以上的地段,目前,尚有一定数量的乔木树种,应当封山育林,可郁闭成林。海拔900米以上,是庐山主要风景游览区和疗养地,虽然,自然植被为落叶阔叶林、黄山松林和灌丛等,为了使

27、环境更加优美,对目前稀疏的落叶阔叶林,应逐步改造成为针阔叶混交林,这既可调节植被外貌的季节变化,又可起到防火和防松毛虫的危害;灌丛地段应改造为多种的针阔叶混交林或落叶阔叶林。在造林设计方面,必须遵循自然植物群落结构的特点,因地制宜地合理配置乔木、灌木,要选择生长快、寿命长、树形和叶形美观的树种进行营造,如日本冷杉、德国云杉、金钱松、中国鹅掌楸、杉木、香果树、四照花、灯台树、玉兰、青线柳和庐山厚朴等。7.2 庐山地区植物地理调查为了充分和合理的利用一个地区的植被资源,需要针对当地生产的现状和发展的要求,全面规划、合理利用与保护。全面规划的基础和科学依据之一,是现有的植被资源和由植被所反映的自然生

28、境。因此,要对地区内现有植物群落的分布状况及特点进行调查研究。对一个地区进行植被调查之前,通过资料收集和访问,对当地的气象、土壤、水文、地质、农、林、牧、副、植物区系以及当地利用植物的方式等各方面的情况,可以获得一个轮廓的了解。721 调查的一般程序1路线踏察沿着一定路线对所遇到的群落进行一般观察。其目的是在较短时间内获得较多的观察材料,但这种观察是很粗略的。一般,是以驻在地为中心,通过对当地群众的访问了解,选定几条路线。所选的路线上尽可能要求具有天然植被保存较好的地方,以及能够包括各种地形状况。这一步工作的基本要求是:识别各种植被类型及其中的群落;结合地形变化,了解它们分布的特点和界限。根据

29、群落结构和优势种初步划分群落。经过路线踏察,可以得到一些初步印象:当地有几种植被类型,各类型中有些什么样的群落,它们的分布有些什么特点,当地对植被的利用有什么特点;那些群落可以作为进一步深入调查的重点。2选点取样在路线踏察的基础上,选取一些地段,进行重点深入的工作。按群落分布规律的调查研究来说,选取的地段尽可能要求:群落发育较好;种类成分比较一致;群落结构较完整而不零乱;生境比较一致(如在坡地上,应在同一坡面,地面起伏不太大或起伏比较规则)。然后,设置样地。样地的形状一般采用方形(正方或长方,叫样方)。根据实践,森林植被的样地面积,应视森林类型或森林所在地区而定。例如,东北大小兴安岭单纯针叶林

30、可取10102,阔叶树林则可取2025M2,在长江流域以南地区的针叶林则宜取2025M2,阔叶林则宜选公顷。在选取样地面积时,应注意植被年龄、幼林的面积宜小,中龄以上森林样地面积宜大;另外,郁闭度大的森林样方面积可小,郁闭度小则样方面积宜小。样地的数量,在同一类型的不同群落中,至少要设置三个以上,以便于对比分析;面积分布很大的群落,在一个群落中也要设置好几个样地,以求更全面地反映整个群落的特征。选定的样地,以绳索圈住,以示范围。在坡度稍大的森林地上,如采用长方形样地时,其长边应和等高线平行设置。3样地观察记载在每一个样地中,首先记载群落总的结构状况(分层、各层高度、盖度、优势种类);群落所在地

31、的生境(海拔高度、地形状况、有无局部的特殊生境),人为活动的影响等,作为群落分析的参考。722 认识植物的方法认识植物种类对了解植被类型和环境条件都有着十分重要的意义。野外认识植物,要详细观察和记录每种植物的特征和生境条件。植物个体的特征包括花、果、叶(叶形、叶脉、叶缘、叶质、叶色、叶的大小)、主干、枝干、皮、林相、生活型等。生境条件主要包括气候(光照、气温、湿度等)、地貌、地质、土壤、水文等。(一)、植物根、茎、叶的形态观察1植物根的形态类型根通常是植物向下伸长的部分,用以支持植物体和从土壤中吸取水分和养料的器官,通常双子叶植物种子萌发时,胚根最先突破种皮,向下生长形成主根。主根各级分支叫做

32、侧根。不论主根或侧根,都有一定的发生位置,均来源于胚根,叫定根,也有些植物可以从茎、叶上产生根,这种不是由根部发生的根,均称为不定根。一株植物根的总体叫做根系。按其形态可分为两类:有明显的主根,与地面垂直生长的称直根系。没有明显的主根,根多数细长如须称为须根系。此外,还有一些变态根,如从茎基生长的许多不定根,向下伸入土中,形成支持植物体地上部分的辅助根系,称为支柱根。由植物的侧根或不定根膨大而成,内面贮藏营养物质,外形上比较不规则的根,称为块根。2植物茎的形态类型植物茎的下与根相连,上承叶、花和果实的部分。植物的茎按质地分为木质茎和草质茎:(1)草质茎 茎的木质细胞少,生活期短,无永久的木质组

33、织,在开花结实后枯死。(2)木质茎 茎的木质部极发达,生活期长。按其生长与地面的关系可分为地上茎和地下茎;按其形态主要有:(1)叶状茎 茎或枝扁平,呈绿色叶状,如天门冬。(2)根状茎 横向延长的多年生地下茎,如莲。(3)肉质茎 茎多汁,具发达的贮藏组织,茎呈绿色,可行光合作用,如仙人掌。(4)攀援茎 以卷须或吸盘附着它物上升的藤本茎,如葡萄。(5)缠绕茎 缠绕它物上升的藤本茎,如裂叶牵牛。(6)匍匐茎 茎平铺地面,在节上不仅生有叶子,并且生根,如草莓。(7)平卧茎 茎横卧地面,但节上无根,如蒺藜。(8)直立茎 茎垂直于地面如松树。(9)块茎 短而肥厚的地下肉质茎,如马铃薯。(10)鳞茎 地下茎

34、短缩,外围有多数肥厚或膜质的鳞叶,如洋葱。(11)球茎 球形的肉质地下茎,外面生有干膜质鳞片及藏在鳞片内的芽,如荸荠等。3植物叶的形态类型叶是植物制造营养物质和蒸腾水分的器官。一片完全叶是由叶片、叶柄和托叶组成。通常叶片是叶的扁平部分。叶柄是叶着生于茎或枝上的连接部分。托叶是叶柄两侧的附属物。(1)叶序 叶在茎上的排列次序叫叶序。叶序可分为互生、对生、轮生、簇生和基生。(2)单叶和复叶 凡是一个叶柄上生一个叶片的,叫单叶;在一个总叶柄上,生有两个或多个小叶的,叫复叶。单叫与复叶一般可以根据芽着生情况判断。复叶的形态有三出复叶、掌状复叶和羽状复叶等。(3)叶片形态有 卵形、椭圆形、长圆形、圆形、

35、倒卵形、披针形、倒披针形、线形等(图7.1)。(4)叶尖形态有 钝形、渐尖、急尖、刺尖、尾尖、微凹。(5)叶基形态有 楔形、圆形、心形、箭形、戟形、偏斜形、耳形、抱茎、穿茎。(6)叶缘形态有 羽状网脉、掌状网脉、直出平行脉、横出平行脉、射出平行脉、弧形脉、叉状脉。(7)叶缘形态有 全缘、波状、齿状、缺刻。(二)操作步骤根据上述根、茎、叶的形态类型特征,按次序先从根的形态开始观察,然后观察茎和叶的形态。将观察结果详细记录。(三)注意事项由于观察的材料和项目较多,注意不要把材料搞乱,要分别仔细观察和作记录。不同植物的根、茎、叶,反观察结果按形态类型分别填入表7.2.1、表7.2.2、表7.2.3(

36、在相应的空格内填写“”的符号)或用文字表明。表7.2.1 植物根的类型植物名称根的类型主根侧根定根不定根直根系须根系块根支柱根表7.2.2 植物根的类型植物名称茎的类型草质茎木质茎根状茎肉质茎攀援茎缠绕茎匍匐茎平卧茎直立茎块茎鳞茎球茎表7.2.3 植物根的类型植物名称叶的类型叶序叶柄托叶叶片形状叶脉叶尖叶基叶缘单叶或复叶(二)、植物花、果实的形态观察1花的构造和类型花的植物的繁殖器官,它是由花芽发育而成来的。完全花由四部分组成,外边被花萼与花冠包被,总称花被,内部为雄蕊和雌蕊。花的各部着生处叫花托,花朵着生的柄叫花柄,但有些植物的花不具花柄。缺少一至三部分的花叫不完全花。其中雄蕊和雌蕊都充分发

37、育叫两性花,缺少雄蕊或雌蕊的花为单性花。雌蕊和雄蕊均没有的为无性花。单性花和两性花同生于一株的叫杂性花。(1)花被 花萼与花冠分化清楚且二者俱存的叫两被花。花萼、花冠任缺其一的为单被花。花萼与花冠都没有的为无被花。(2)花萼 通常绿色,是花的最外一轮或最下一轮。花萼由若干萼片组成。有些植物的萼片彼此完全分离,称离萼,有些植物的萼片多少边合,称为合萼;其边合部分为萼筒,分离部分叫花萼裂片。在萼下在有的植物还有一轮花萼,称为副萼。(3)花冠 位于花萼的里面,由若干花瓣组成,有各种颜色,但通常不呈绿色。花瓣完全分离的称为离瓣花,多瓣合生的称为合瓣花。合瓣花边合部分称为花冠筒,分离部分称为花冠裂片。花

38、冠多种多样,常见的有十字形、唇形、钟状、坛状、蝶状、漏斗状、管状、舌状、轮状等(图7.3)。一般分成两类:辐射对称花或整齐花具有数个通过花心的对称面,两侧对称花或不整齐花只有一个对称面。(4)雄蕊 包括花药和花丝。生于花冠内侧,是花的重要器官。常见的雄蕊类型有冠生雄蕊(生于合瓣花冠上)、离生雄蕊(雄蕊彼此分离的)、单体雄蕊(雄蕊花丝合成一单束的)、二体雄蕊(雄蕊花丝分面两束)、多体雄蕊(雄蕊花丝分成多束)、聚药雄蕊(花药合生花丝分离)、二强雄蕊(雄蕊四枚,其中二长二短)、四强雄蕊(雄蕊六枚,其中四枚长二枚短)。花药着生方式可分全着药、基差药、丁字着药的类型。花药开裂方式有纵裂、孔裂和瓣裂。(5

39、)雌蕊 位于花的中央。每个完整的雌蕊由子房、花柱、柱头三部分组成。子房是雌蕊主要部分。由单一心皮构成的雌蕊,称为单雌蕊。一朵花内含有2至多个彼此分离的由单心皮组成的子房。称为离生雌蕊。一个雌蕊由两个或更多心皮合生时,称为复子房或复雌蕊。复子房内如果心皮形成的隔膜存在,则子房室数与心皮数相同,称为多室复子房;如果隔膜消失就形成一室复子房。有时每室被假隔膜隔成两部分。组成复子房的两个心皮边合程度不同。构成子房的每个心皮背面都有一条中脉,称为背缝线;复子房的两、个心皮边缘相连接处,称为腹缝线。胚珠是将来发育成种子的部分。胚珠在子房内着生的部位,称胎座。子房内有胚珠1个或多个。(6)花托 花柄顶端的膨

40、大部分,花被和雄、雌蕊群着生的地方称为花托。雌蕊的子房着生在花托上,两者相接位置有以下几种类型:1)上位子房下位花:花托多少凸起,子房只在基底与花托中央最高处相接,其他花部位于子房下侧而与子房分离。2)上位子房周位花:花托多少凹陷,与在它中部着生的子房不相愈合。其他花部症生在花托上端边缘,围绕子房而分离,故称周位花。3)半下位子房周位花:花托或萼片一部分与子房下部愈合,不能分离,其他花部着生在花托上端内侧边缘,与子房分离。4)下位子房上位花:子房位于凹陷的花托之中与花托全部愈合,或者与外围花部的下部也愈合一起,其他花部位于子房之上。(7)花序 花在茎上的排列方式称为花序。花序的主轴称为花序轴,

41、最简单的花序只在花轴顶端着生一花,称为花单生。花序轴上如有多数花,则除顶花外皆由轴上变态叶的腋间生出,这些变态叶称为苞片,密集在花序基部的苞片则形成总苞。花序类型包括两大类:1)总状花序类:开花时由花序轴的基部向顶部依次工放,或由花序周边向中央依次开放,又称为无限花序类。常见的有:总状花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、葇荑花序、肉穗花序、头状花序、隐头花序(图7.4)。有些花序类型常因花序分枝而形成复花序,如复总状花序又名圆锥花序、复穗状花序、复伞形花序、复伞房花序等。2)聚伞类花序类:花序轴顶部花先开放,再向下或向外侧依次开花,又称为有限花序类。其中亦可再分为单歧花序、螺状聚伞花序、二歧聚

42、伞花序、多歧聚伞花序等(图7.5)。2果实的构造和类型果实是由植物开花受精后的子房发育而成。果实外围是由子房壁发育而成的果皮,常可分成外果皮,中果皮和内果皮三层。有的除子房外还有花的其他部分如花托、花萼等也参与构成果实。由子房膨大而成的果实,叫真果。除子房壁外,还掺杂有花的其他部分,如花托等而形成的果实,叫假果。总之,由于构成雌蕊的心皮数及其离合情况,以及果皮性质的不同,因此形成了不同的果实类型。常见的有核果、浆果、蓇葖果、荚果、角果、蒴果、颖果、翅果、瘦果、坚果、聚合果、聚花果。(二)注意事项花萼应注意观察数目,离萼或合萼、颜色、形态、对称情况、大小形态特征。花冠应注意观察花瓣数目、颜色、形

43、态、大小、对称情况、有无附属物(毛或凸起等)等特征。雄蕊应注意观察雄蕊数目、着生位置、离生合生、雄蕊的类型及花药形态等。雌蕊应注意雌蕊、花柱和柱头分叉的数目、子房的内部构造。如组成子房的心皮数、子房屋数、每室胚珠数、胎座式类型、子房在花托上着生位置的类型等。(1)对花的各个部分形态要认真观察,区分各种植物的花是属于什么类型。花萼、花冠、雄蕊、雌蕊的形态等。(2)花序的类型要注意区分是总状花序或聚伞花序等。果实类型要注意如何区分蒴果、荚果、蓇葖果、聚合果和聚花果等。(3)将观察结果填入表7.2.4, 表7.2.5。表7.2.4 植物的花和花序类型植物名称花及花序的类型花的类型整齐花、不整齐花完全

44、花、不完全花双被花、单被花、无被花离瓣花、合瓣花两性花、单性花、无性花花萼离萼、合萼花瓣镊合状、螺旋状、覆瓦状花冠的类型雄蕊的类型雌蕊的类型子房的位置花序的类型表7.5 植物的果实类型植物名称果实类型723植物标本的采集和制作1采集采集植物标本要尽量采集完整的植株,要有根、茎,叶,花,果实,草本植物要连根挖出,将泥土抖掉或用水洗掉;木本植物要采集带枝的,必要时可带一片树皮。每种植物最少采集3-5份,以供鉴定、存放和交换、雌雄异株的要采全,寄生植物要连同寄主一起采集。采集植物标本时,应注意选择生长发育正常,无虫咬,无病害或无机械损伤的植株。采集后的标本应立即放入采集箱或塑料袋中,每一份标本都要挂

45、上号牌。号牌必须系在标本的中间部位,以防脱落或损坏。2野外记录和编号采集标本时,要详细、认真地进行野外记录和编序列号,按野外采集记录本所要求的项目逐项填写。用铅笔在记录本的相应项目上填写或者画一个“”即可(表7.2.5) 表7.2.5 野外采集记录样式号数采集日期产地环境:地形海拔坡向土壤:土壤颜色土壤剖面号水环境:水旁 水中 水(旱)田中 草地 沼地地貌部位:平原 山顶 山谷 梁脊 林缘 沟底 阴处 阳处 岩石上 路旁 潮湿地 山坡(南、北、峻、绘、倾斜)植被环境: 疏、密林中(下) 灌木丛中(下)生态:群型 生态型同生植物: 根系: 盖度: 性状:乔木 灌木 草木 藤木 攀援 缠绕 直立

46、上升 外倾 开花期 枯期发芽期结种期 高度cm(m)胸高直径cm形态树皮叶花果土名 科学名学名,附记标本份数:野外记录时,同时间、同地点采集的同植物编为一个号。在不同地点,不同时间采集的同种植物要分别编号。号牌上的号码要与采集记录本上的号码一致。不能重号、漏号,每个序列号标本的份数要在采集记录本上登记。用铅笔填写野外记录和号牌。3压制方法采来的植物标本要当天压制。压制前应进行初步整理。每种植物分别放好。每分标本的长和宽3825cm为宜。若根系粗大,可用刀切成两半;若枝叶过密,可适当剪去部分叶片,留下一段叶柄,但注意不要把枝叶前端部分剪去。较大的标本可折叠成 “V”、“N”、“W”形。太大的标本

47、可截成几段,系相同号牌,并注明a、b、c。压制标本时,首先将一块标本夹作为底板放平,上面铺几张纸,将登记过的带有号牌的植物平展在纸上,注意保持其自然状态,并将其中一部分叶片翻成背面,然后再盖上2-4张纸。如遇含水较多的植物,可多放几张纸,边压制边填写采集记录本,按上述方法,一号接一号的压制,压制到适当厚度,盖上另一块标本夹,然后,用绳捆好,放在阴凉干燥处。新压制的植物标本,每天至少要换一块纸,将湿纸换成干纸。过3-4天后,可两天换一次,直到标本干燥为止。每天换下来的纸要烘干或在日光下晒干,以便再用。在最初一二天换纸时,必须注意整形。即展开其重叠和折叠部分使其接近自然状态。为了使标本尽快干燥,在

48、第三四天换纸时,应挑出多肉肥厚的标本单独压制,或者事先用沸水或酒精处理后再进行压制。一般标本5-7天即可压干。为使标本尽快干燥,也可用电熨斗烫干或用机器烘干。这两种方法较适合于革质叶植物。干燥好的标本要进行顺号、上台纸和鉴定,最后编写采集名录。7.2.4 植物地理野外调查方法植物地理野外调查主要是了解植物群落的基本特征、植物群落与环境之间的相互关系及其变化规律。常见的调查方法有样地调查法、无样地调查法、频度法和生态序列法等。(一) 有样地调查法1、植物群落样地选定植物群落样地是植物地理学中最基本的样本。它所获得的资料详细可靠,可以作为其他调查方法精确程度的对照依据。样地的设置与群落最小面积的确

49、定样地的选择 在大面积的植物群落区,不可能对全部区域都进行调查。一般是采取抽样调查的方法。选择样地应对整个群落有宏观的了解。然后,选择植物生长比较均匀,且有代表性的地段作为样地,用量绳(尺)或事先做好的框架圈定。样地不要设在两个不同群落的过渡区,其生境应尽量一致。样地的形状 样地多采用长方形或正方形,称为样方。也可采用圆形,称为样圆。长方形样地的长边方向以平行等高线为宜,否则会因高差过大,而造成生境上的差异。样地面积大小 样地面积,取决于群落类型。一般先找出群落的最小面积,在草本群落中,最初用1010cm,在森林群落中,则用55m。首先登记这一面积中所有植物种类,然后按着一定顺序扩大样地边长,

50、每扩大一次,登记一次新增加的种类,直到基本上不再增加新种类为止,最后绘制植物种类面积曲线图。在曲线由陡变缓处相对应的面积就是群落的最小面积(图7.2.1、图7.2.2)图7.2.1 样地扩大的顺序(以草本群落为例)样地面积的大小也应根据具体的自然条件而定。下列样地最小面积经验值(表7.2.5,)可供参考。表7.2.5 不同气候带植物调查样地最小面积参考值温带草原为温带阔叶林温带针叶林亚热带常绿林热带雨林1 m2200 m2100 m2500 m22500 m2图7.2.2 草本群落种类面积曲线示意图样地数目 样地数目视群落结构的复杂程度变化较大,植物分布不规则时应多一些,如果植物群落内部分布均

51、匀,结构较简单,样地的数目可少一些,当然每个群落至少应有一个样地。同时,样地数目还取决于研究的精度。2、群落样地调查的内容和方法样地确定以后,在地形图上找出样地的位置,然后填写植物群落野外调查表(表7.2.6)。环境条件调查 按表上的顺序逐项记载(表7.2.7)表7.2.6 群落调查记录表 年 月 日样方面积(m2)150100160200种类总计种名A B C DEFGHIJKLMNOP增加的种类7431116表7.2.7 环境条件记载 年 月 日样方编号 面积调查者地理位置群落名称地 形地 质土 壤湿度条件及地下水死地被物群落周围环境人类及动物活动植被动态其 它注意:地理位置:写明省、县、

52、乡、村等名称,具体样地位置应尽量确切。群落名称:用群丛命名方法。根据各层的优势种进行命名,不同层次用“”相连,如果某一层中有二个优势种,可用“”相连。如蒙古栎黑桦胡枝子万年蒿群丛。地形:记载海拔高度、坡向、坡度、地形起伏以及侵蚀状况等。地质:记载出露岩层的地质时代、岩石类型。土壤:记载土壤剖面特征、质地、结构及土壤类型。湿度条件及地下水: 地表土壤湿润情况以及地下水的埋深情况。死地被物:记录枯枝落叶层,包括腐烂的和未腐烂的枯枝落叶的厚度。群落周围环境:记载群落四周生境情况,有助于分析相邻群落、村庄、道路、河流等对该群落的影响。人类及动物的影响:记载是否有人类砍伐,栽种、放牧和火灾,以及野生动物活动状况等。植被动态:通过调

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