植物群落的样方调查.ppt

植物群落的样方调查,植、动物资源调查,资源调查研究，可因调查目的不同而有不同的调查内容 主要包括以下几方面。 药用植、动物种类的调查 此项调查，主要是了解该地区植、动物的种类和分布，它是进一步开发、利用资源的基础。我国在多次调查的基础上已出版了许多专著，如中国经济植物志、中国经济动物志、全国中草药汇编、中药志以及地方性的植物志、名录和中草药手册等。然而这方面仍有大量深入细致的工作待做。,药用植、动物(种群)总是作为生物群落(或植物群落)的一个组成部分而存在的。在进行药用植、动物种类调查时，要进行药用植、动物所在群落的调查，包括群落类型、产地条件、群落组成、更新及演替等。 资源调查也可以是针对某一品种或某项目进行的，如甾体皂苷资源调查，药用麻黄调查等。因此，除一般调查外，还要设立不同项目配备特殊的仪器，如化学成分野外分析箱；若进行种群生态调查，要采集不同地理条件、生态环境中该种植物的样品，分析其化学成分，进行生态化学的研究；为了研究中药生产的区划，也要在不同地区采集样品，研究其质量，确定最适生产区,在进行资源种类调查时，还要收集当地民间使用中草药的经验，搜集验方、单方。 中药资源种类调查包括药用植物、药用动物和矿物种类的调查。这里主要介绍药用植物种类的调查。进行药用植物种类调查前应该了解一下该地植物区系资料，并尽可能先看看本地区的标本材料。这一工作可通过查阅中国植物志或地方性植物志及药用植物志，标本材料也可到有关研究所或大学查看。,穿山甲资源调查 甾体皂苷资源-盾叶薯蓣调查,药用植物的调查包括原植物标本的采集，采到的标本除对药用部分要特别注明外，同时要对采集到的标本记录以下有关内容，分布、生长环境、大致数量(一般以“群聚度”或“多度”计算)、花期、果期及主要药用价值等。关于药用价值，应该是调查者亲白调查得到的资料。采集到的原植物应制成腊叶标本，一般每种植物应采集35份，并应做好野外记录，包括生长习性及生境。 采集化学分析样品，应选定适当的时期、部位及干燥方法，要一次采集足够的量。 如果是有毒植物，应做特殊包装并注明。,。 曼佗罗 草乌 莽草 一枝蒿 毒芹 萝芙木 马钱子,注意的几个问题： 第一，要注意植物种类的准确性，最好能得到实物标本， 第二，对中草药治疗的病种和疗效，应是调查者亲自调查访问得来的，不要从文献资料转抄、转录。 在完成中药资源野外调查后从着手编写中药资源名录。在编写前，要仔细核对标本， 对于不能确认的种类，最好送有关单位请专家协助签定。同时要统计每种植物在本地区的 分布情况，如果是县的资源名录分布地最好以乡为单位。在记载功效时应只写自己调查到的情况，如果是辑抄其它资料的要加以说明。 资源名录中种的顺厅一般按植物分类系统排列，先低等植物后高等植物。每种植物应包括植物名称、地方名、拉丁学名、生境、分布、花果期、功效等几部分。,产量的调查,中药资源调查的重要内容之一就是产量调查。它对于充分开发，利用和保护中药资源 是个极其重要的数量指标。产量调查不可能也没有必要对所有巳加的种类进行调查。它主要是调查那些重要的、供应紧缺的和有可能造成资源枯竭的种类。 关于产量的若干概念 单株产量：指一株植物药用部位(如根、根茎、全草、叶、果实或种子)的平均产量(g株)。调查植株一般不得少于30株。,蕴藏量某一时期内一个地区某种中药资源的总储积量。 经济量：某一时期内一个地区有经济效益那部分蕴藏量。即只包括达到采收标准和质量规格要求的那部分量，不包括幼年的、病株或达不到采收标准和质量规格的那部分量。 年允收量：在一年内允许采收的量，即不影响其自然更新和保证永续利用的采收量。,植物群落,定义： 在一定地段上的植物的自然组合，它具有一致的生境条件和外貌，在植物与环境之间存在着一致的相互关系。 枝下高:指乔木茎杆最下面的活枝的高度。 冠幅: 指树冠的投影面积，通常不是圆形，通常取两个垂直方向的数据，如5. 5 mx4. 1m. 杆型特征:分为3级。I级全杆通直，约80%以上的木材可以作为2m材利用;II级部分弯曲，约50%一80%的木材可以作为2m材利用;III较弯曲，50%以 下的木材可以作为2m材利用。,物候:分为半无叶期、无叶期、芽期、幼叶期、盛叶期、花蕾期、初花期、盛花期、末花期、初果期、盛果期、落果期等等。 生活力:分为4级，即优、良、中、差。 优枝叶繁茂;生长正常，也无明显病虫害。 良枝叶较繁茂;有一定病虫害，但不影响生长。 中枝叶不繁茂;有明显病虫害，已经影响生长，但可以自然恢复。 差枝叶稀疏、不正常;有严重病虫害，自然情况下可以预计将要死亡。,生活型:指草本和层间植物的具体类型。 草本植物的生活型进一步区分为一年生、二年生、多年生;地上芽、地面芽、地下芽等。 层间植物的生活型分为藤本植物、附生植物、半附生植物和寄生植物。 藤本植物进一步区分为木质藤本、一年生草质藤本、二年生草质藤本等。 盖度:某类(种)植物在地面的垂直投影面积占样地总面积的比例。,德氏多度(盖度)级，分为6级，即: 5个体或多或少，盖度达3/4以上 4个体或多或少，盖度达3/4-1/2 3个体或多或少，盖度达1/2-1/4 2个体数量多，或盖度达1/4-1/20 1个体数量尚多，盖度只有1/20以下 +个体单株散生 群聚度:指被调查的植物在样地中分布的格局。分为5级，即:,5个体成片生长 4个体成大片生长 3个体集中成小片 2个体密集成簇 1个体单株散生 密度:是指单位面积上某个种的植株数量。表示方法分为绝对密度和相对密度。 高度:最低高度、一般高度和最高高度。对灌木和更新苗木要测量每株的高度。 GPS坐标:样地的经纬度.,频度:表示植物在群落中出现的机率。表示方法，一是测算植物出现样地数目的比例，二是采用相对频度值。 群落类型:根据组成群落各层的优势种命名，野外调查时先初步确定，室内可根据群落调查数据重新命名。,一、样地的选择 在进行中药资源产量调查时，由于植物分布地城非常广阔，不同地形，不同植物群落类型植物的种类、数量都不相同，因此应该正确选择样地(标准地)。另一方面在进行大区域的中药资源产量调查中不可能也不需要把所有地段进行全面清查因此常用抽样调查法来选择样地。 由于不同的药用植物生长在不同群落中，因此样地设置必须要考虑到含有调查植物的群落类型等。 样地的布局也常常会影响调查结果的准确；一般样地布局采用抽样方法来进行。用的抽样方法有主观取样、系统取样和随机取样。,群落 (Biocoenosis)或称为“生物群落”,层间植物 地被植物,二、样方的设置 选择好样地后。可以在样地上设置若干 个样方(或样园)。 样方的大小决定着调查的药用植物种类以及它们的群落学特征。一般草本植物为1-4 m2 小灌木为1640 m2大灌木和小乔木为100m2。设置样方时，必须注意面积的准确性 样方的种类很多，在中药资源产量凋查中，常用以下两种： 记名样方：这种方法是统计样方内某种药用植物的株数，在用这种样株法调查产量时应用。 面积样方：这种方法是测定样方内某种药用植物所占整个样方面积的大小，在用投影盖度法调查产量时使用。 样方设置的数目是个相当复杂的问题。 一般来说从数理统计角度，样方不得少30个。然而所调查的药用植物的群落结构复杂程度不同，所选定的样方数变化很大。可参考用下列公式,可参考用下列公式 式中 n所需要的样方数 V所测得的精度 P-要求的精度,三、样方的抽样方法 样方的布局也常常会影响调查结果的准确性。 三种常用的方法。 1主观取样：即在样地内主观地选择有代表性的地块为调查样方。在进行路线调查时， 它只能作为般正式样地调查选点时使用。这种方法获得的资料常常会出现偏差和遗漏，因此这种方法所得到的数据资料不能用于统计分析。 2系统取样：严格按照一定的规则(方向和距离)确定样方的布局。一般是以某样方作中心点向四个方面等距离选取若干个祥方。它的优点是布点均匀定址简便。缺点是当某种药用植物在群落中呈不规则分布或随机分布时，可能会影响产量调查的准确性。,四、样株法计算产量 样株法是指调查记名样方内药药用植物株数和单株药材平均重量其乘积即为单位面积 上药材的蓄积量，其计算公式为： W=X1Y2 式中 W-样方面积药材平均蓄积量；g/m2 X1-样方内平均株数；n/m2 Y2单株药材的平均重量；g,样株法适用于木本植物单株生长的灌木和大的或稀疏生长的草本植物。但对于根茎类植物。由于个体界限不清。计算起来比较困难。此时株数的计算单位常常以一个枝条或一个直立灌木为单位 五、样方调查的记载内容 样方调查时无论使用哪种方法，都应首先调查记载如下内容：调查地点、日期、样方面积、样方号、植物所在的群落类型、生境、主要伴生植物。药材挖出后标明物侯期、系上号码牌(与样方总号一致)。,六、动物资源的数量估测 哄赶调查法 适宜容易步行和有良好可见度的平坦开阔地带。 粪堆计数法 按下列公式计算每平方公里的粪堆数(PG)：,粪便堆数法适于森林地但在多雨和蜣螂多的地区不大适宜，因雨水冲洗或动物吞食 而会出现较多误差。,蜣螂 (Dung Beetle) 世界上有2万多种蜣螂，分布在南极洲以外的任何一块大陆。最著名的蜣螂生活在埃及，有12.5厘米长。世界上最大的蜣螂是10厘米长的巨蜣螂。大多数蜣螂营粪食性，以动物粪便为食，有“自然界清道夫”的称号。它常将粪便制成球状，滚动到可靠的地方藏起来，然后再慢慢吃掉。一只蜣螂可以滚动一个比它身体大得多的粪球。处于繁殖期的雌蜣螂则会将粪球做成梨状，并在其中产卵。孵出的幼虫以现成的粪球为食，直到发育为成年蜣螂才破土而出。植食性蜣螂以甘甜的树汁为食，雌雄交配后，雌蜣螂把卵产在腐叶土里，约10天后，幼虫便破卵而出，以腐叶土或动物粪便为食，幼虫不断成长，第二年七月化为蛹，约20天后变为成虫。,中药资源更新调查,中药资源更新调查关系到中药材采挖后能否迅速得到恢复和确定合理的年允收量等问题，也是保证中药资源水续利用相得到保护的重要技术依据。 中药资源更新调查可分为两类 自然更新调查 人工更新调查,自然更新调查,自然更新调查是指在采挖某种药材的迹地上对采挖植 物自然更新的调查。一般是采用固定样方(永久样方) 进行调查。 1.固定样方的布局和设置 固定样方应在选定的样地上设置。其样方的大小和产 量调查时选用的样方应尽可能一致。其数目不应少于 30个。样方的布局应和产量调查时选用的方法一致。 如果产量调查选用的是系统抽样法，更新调查时，也 应选用系统抽样法。如果产量调查选用的是随机抽样 法，更新调查也应选用随机抽样法。,2地下器官的自然更新调查 在固定样方进行地下器官自然更新调查时，首先要考虑采挖强度。如果样方内株数较少就不能全部采挖，否则更新便不可能。因之，采挖强度要考虑到种群密度和年龄组成。 地下器官更新调查主要是调查其根及地下茎的每年增长量。出于地下器官不能连续直接观察，需采用定期挖掘法和间接观察法。定期挖掘法是在一定时间间隔挖取地下部分，测量其生长量。经过多年观察得出其更新周期。这种方法适用于能准确判断年龄的植物。 间接观察法又称相关系数法。许多药用植物其地下器官和地上器官的生长存在着正相关。因此可以找出其相关系数。这样在调查时只调查其地上部分的数量指标，通过有关 公式推出其地下部分的年增长量。,为了求得更新周期可以借助这样一个数学模型来计算：,3地上器官的自然更新调查 地上器官的更新调查，由于每年增长的数量可以连续测量，因此要比地下器官的更新调查容易得多。此外在采收后仍可能继续生长。 地上器官更新调查首先要调查它的生活型、生长发育规律，然后调整它的投影盖度和伴生植物。调查要逐年连续进行，一般应包括单位面积药材产量、单位面积的苗数及苗的高度。 地上器官的更新调查还包括生态因子的影响以确定最适采收期。生态调查一般采用带状横断面调查法。这种方法是在含有该种植物的群落地区，选一个长210m，宽10m的带状区，设21个区。分别调查每个区的土壤pH值，坡度、湿度和照度。然后分析这些生态因子对植物生长发长和药材产量的影响。,人工更新调查,许多中药资源特别是根、根茎类药材、皮类药材，在大量采收后常造成局部地区种群的大量减少，因此自然更新的速率很慢。为此应在采收后的迹地上进行中药资源的人工更新。而要进行人工更新就应进行调查这种调查往往是实验性质的。 人工更新调查一般是选择好适宜调查植物生长的地段，进行人工播种或栽植，然后进行观察记录。人工更新的地块也可叫样方。草本植物每个样方为1 m 2灌木山为4 m 2，乔木为100m 2。对样方的自然情况也要调查，主要包括以下内容：样方面积、群落类型、海拔、坡向、坡度、 土壤情况、照度和伴生植物等。 在样上可以进行播种或人工移栽幼苗然后逐年记录其生长发育情况，特别要调查样方内苗的增长数，并定期测量它们的增长量，以及达到采收标准的年限。最后通过数年观察提出人工更新的年限和恢复资源的技术措施。,1.蕴藏量、经济量和年允收量的计算 某种药用植物的蕴藏量与该植物在某地区占有的总面积及单位面积上的产量有关， 即： 蕴藏量单位面积产量总面积,要准确估计某种药用植物在一个地区占有的总面积也绝非易事。目前尚无一个快速准确的方法，而是采用估算法。这种方法要求首先了解所调查的药用植物在哪些林型或群落中分布。然后计算这些林型或群落的总面积。要做好这一工作，主要是通过理论计算来实现的。般是根据植被图或林相图来统计总面积。我国各省区多有详细的植被图或林相图，保存在各地政府部门和林业部门，可供参考。具体方法是用特制的透明方格片套在植被图上，计算出各个林型或植物群落的面积，最后把所求得的各个面积相加，就是该种药用值物在某地区所占有的面积。,经济量的计算。经济量所包含的仅仅是有经济效脑的药材量，它不包括一个地区内幼龄而末达到采收质量规格要求或因主客观因素而无法采收的那部分储量，所以经济量必然小于蕴藏量。这两种量之间的关系，可用下列公式表示： 经济量蕴藏量比率 比率是指达到采收质量标准而又有经济效益的量(经济量)占蕴藏量的比例。为了获得这一比例值,在资源调查过程中必须分别统计达到来收质量标准的和年幼而末达到采收质量标准的数量以算出比率。这一比率在不同地区，对于不同种类都是不同的，要通过实际调查而获得。,年允收量的计算 年允收量计算的关键是其更新周期。只有了解了更新周期才能淮确的计算年允收量。 年允收量公式：,例如：经过调查某地区铃兰的经济量为1.2吨，可采收年限为1年，更新周期为5年，则年允收量为0.2吨。 更新周期主要通过更新调查来获得。目前由于对绝大多数野生中药资源更新周期尚未进行调查，因此可以使用下列公式： 年允收量经济量比率 比率值的经验数据：茎叶类药材为0.3一0.4，根和根茎类为0.1。,铃兰 麦冬,中药资源开发利用的质量评价,在完成中药资源调查工作后，必须对中药资源开发利用进行评价。质量评价可从以下三方面进行。 1生产效率 一个地区或一个部门采收药用植物的数量是否合理，除了考虑年允收量外，还应调查当年实际采收数量，计算其生产效率。其计算公式为：,生产效率是作为评价中药资源生产合理性的指标，又可作为控制年采收量的评价指标。 生产效率的理想值1。当生产效率为1时表示可利用的资源已全部采收回来，中药资源得到了充分开发。当比值小于1时，表示中药资源利用的不充分或由于实际需要量少，采收的不多。当比值大于1时，表示实际采收量已超过了每年允许采收的限度，是不合理，今后应严格控制减少年实际采收量，以便做到资源的永续利用。,2.经济效率 为了使药材收购部门能正确制定出每年最佳采收数量，仅以生产效率作依据还是不全面的。为此应计算其经济效率。其计算公式为：,当经济效率比值为1时，是最佳值，表明采收的药材全部销售而没有积压，当比值大于1时、表示采收量超过实际需要量，将会造成中药资源的浪费，故应减少每年实际采收量。,3. 生态效率 为了保证中药资源的永续利用和药材的均衡生产、保持自然界的生态平衡，还必须从生态学角度去评价中药资源的开发利用，其生态效率的计算公式为：,公式中资源恢复量是指野生药用植物资源自然恢复量和人工更新的资源恢复量。生态效率的比值较复杂。在目前情况下有两大类情况。第一类为通过计算确定资源恢复量的大小，以便保证自然界的中药资源得到保护。第二类是用资源恢复量来调节年允收量，愈是资源恢复工作搞得好的，年允收量将能扩大。如果此比值为负值，说明采收量过大，将会造成资源逐渐减少或枯竭。,列入濒危动植物种国际贸易公约（CITES）附录II的药用植物主要有30种（类）： 白芨、沉香、大戟、甘松、狗脊、尼泊尔绿绒蒿、紫杉、云南红豆杉、胡黄连、芦荟、买麻藤、毛茛、芳香蓟花木、蛇根木（萝芙木）、神圣愈疮木、药用愈疮木、木香、独蒜兰、云南独蒜兰（冰球子）、杜鹃兰（毛慈姑）、山莨菪（樟柳）、石斛属、手参（佛手参）、三角叶薯蓣、桃儿七（鬼臼草）、天麻、西洋参、仙人掌、青天麻、猪笼草。,