生态学专业植物生态学实习报告

植物生态学实习报告院系：资源与环境科学学院专业及班级：生态2007-1班学号：

姓名：黄绿君

指导教师：努尔巴依

2008年7月

植物生态学实习任务书

实习评语

目录

1前言 (3)

2.实习概况 (3)

2.1实习目的 (3)

2.2实习的重要意义 (3)

2.3实习路线及内容 (4)

2.3.17月10 日路线及主要内容 (4)

2.3.27月11 日路线及主要内容 (4)

3.实习记录与分析 (4)

3.1沙生植物的特点和古尔班通古特沙漠的生态特征 (4)

3.2阜康绿洲的发展演化和土壤盐分的动态特征 (6)

3.3天山系的地质历史与地貌 (6)

3.4三工河的水文状况 (7)

3.5天山北坡中段植物种类及其生态生物学特点 (8)

3.6天山北坡经济带经济作物与农作物 (10)

3.7天山北坡植被垂直带的分布规律 (11)

3.8土壤的垂直自然带和成土条件与成土过程 (12)

3.9天山北坡自然观带的垂直分布 (14)

4.总结与建议 (15)

参考文献

致谢

1.前言

植物生物学是高等学校生物科学专业系的基础课，植物生物学是一门与生产实际联系密切、实践性很强的学科。野外实习作为植物生物学教学中不可分割的重要组成部分，是理论联系实际，巩固和加深课堂教学内容的重要环节。它不仅是对理论知识的验证和巩固，是对课堂知识的补充和深化，同时也是对学生综合素质的全面锻炼和提高。通过野外实习可以使学生更多地了解大自然，认识大自然中千姿百态的植物。野外实习对于激发学生学习兴趣，培养学生观察能力、创新思维和动手能力具有重要的意义。通过野外实习，还可以使学生受到野外植物生物学工作的训练，培养实践能力和综合素质。为让我们把抽象的生物理论与生态的具体实际结合起来，真正理解课堂上所学到的知识，努尔巴依老师带领我们班在阜康、南山等地进行了为期两天的野外考察实习。

在带队老师的精心策划、合理安排和细心指导下,我们进古尔班通古特沙漠、爬三工河荒山、登南山，对当地的气候特征、水文状况、植物群落、土壤等有了基本的了解，认识和理解了天山北坡植被垂直带的分布规律及自然观带的垂直分布特征，同时，对植物生物学这一学科也有了进一步的理解。

总结这两天的野外实习历程，并结合《植物生态学》教材、《自然地理学野外实习指导书》、《新疆植物志》、《中国荒漠植物志》、《新疆环境保护》等文献资料作出本实习报告。由于个人能力水平有限，不可避免地会有缺点甚至错误，恳请老师指点、修正。

2.实习概况

2.1实习目的

根据生态学野外实习大纲和实习指导书要求，我们在实习过程中需达到以下目的：

①认识天山北坡自然观带垂直分布特征；

②了解天山北坡经济带经济作物与农作物和各大城市分布；

③认识天山北坡植被垂直带的分布规律；

④观察黑钙土、栗钙土、灰色荒漠土、灰棕色森林土的剖面、认识成土条件与成土过程；

⑤认识天山山地优势植物群落、作用及其分布规律；了解高山、亚高山草甸、针叶林带、草原、荒漠的生态环境特征；

⑥认识天山山地主要植物种类和草原优势植物种类；

⑦观察三公河的水文状况与流水地貌；

⑧观察阜康绿洲的形成与分布特征；

⑨认识沙生植物的特征，准噶尔盆地库尔班通古提沙漠的生态特征。

2.2实习的重要意义

由于植物生物学是一门与生产实际联系密切、实践性很强的学科，野外实习是植物生物学教学中不可分割的重要组成部分，是理论联系

实际，巩固和加深课堂教学内容的重要环节，具有重要的实

践和指导意义。第一，野外实习能够很好地验证和巩固理论

知识，补充和深化课堂知识，同时全面地锻炼和提高学生的

综合素质。第二，野外实习可以使学生更多地了解大自然，

认识大自然中千姿百态的植物，激发学生学习兴趣，培养学

生观察能力、创新思维。第三，通过野外实习，还可以使学

生受到野外植物生物学工作的训练，培养实践能力。第四，野外实习更加重视理论知识的应用，发挥学生学习的主动性，培养学生的科研能力、团队精神和协作意识。因此，我们必须重视和加强植物生物学野外实习，做好实习的准备和安排，明确实习目的，做好充分的实习准备工作。

2.3 实习路线及内容

2.3.1 7月10 日路线：如右图所示；主要内容：我们进入古尔班通古特沙漠，辨认沙生植物及其特征，了解沙漠的生态特点，分析阜康绿洲的形成及其分布；然后爬上三工河地区的荒山，观察当地的水文状况与地质地貌，同时，了解天山山系的地质历史。

2.3.2 7月11 日路线：乌鲁木齐市—大湾乡—永

丰渠—菊花台。主要内容：辨认天山山地主要植物

种类和山地、草原优势物种种类及其分布规律，了

解天山北坡经济带作物和农作物；观察土壤剖面，

认识成土条件与成土过程，了解高山草甸亚高山草

甸针叶林带草原荒漠的生态环境特征；认识天山北

坡植被垂直带的分布规律和自然观带垂直分布特征。

3.实习记录与分析

3.1沙生植物的特点和古尔班通古特沙漠的生态特征

提起沙漠，有人总以为那里是荒凉无际，黄沙滚滚，寸草不生。其实，沙漠并不是生命的禁区，那里尚有片片绿洲呈现着生机。生活在沙漠里的这些植物被称为沙生植物。这些沙生植物由于长期生活在风沙大、雨水少、冷热多变的严酷气候下，练就了一身适应艰苦环境的本领，生就了种种奇特的形态。它们那顽强的生命力，令人惊异。

①由于沙漠地区气候干燥，冷热变化剧烈，风大沙多，日照强烈，生长在这种环境中的植物，其叶片面积大大缩小，有的甚至完全退化。如仙人掌的叶子完全变成针刺状；红沙茎枝上的小叶退化成圆柱形；梭梭和红柳的叶子成了鳞片状；盐爪爪和霸王的叶子长成肉质状；白柠条的叶子两面都长满了银白色的绒毛。这些千姿百态的叶子，对于适应沙漠严酷的环境十分有利。鳞片状叶子可以减少蒸腾耗水；肉质状的叶子可以贮存大量的水分；那些白色的绒毛可以保护叶子免受高温强光的威胁；而胡杨的叶子更为奇特，为了缩小叶子面积以减少蒸腾，胡杨在一棵树上就有40多种叶型，甚至同一枝条上就长了5种不同形状的叶子。

②由于水分和营养物质缺乏，加上风大和强烈日照等，沙生植物的地上部分生长受到限制，多数植株较低矮，有些植物的枝条硬化成刺状，如木旋花、骆驼刺。有些植物的茎枝上长了一层光滑的白色蜡皮，如沙拐枣、梭梭、白刺，这种蜡皮可以反射强烈阳光的照射，以避免植物体温度升高所带来的蒸腾过旺。一般植物都用绿色的叶子进行光合作用，而很多沙生植物因为叶子退化，只好靠绿色的枝条来进行光合作用，如梭梭、花棒等。

③生长在沙漠城的植物还具有耐沙暴沙埋的能力。红柳、沙蒿和花棒的枝干被沙埋后可以生出不定根以阻拦大量流沙。白刺受风蚀后，其根大量露出地面，在暴露的根系上能长出不定芽。当风沙将

其枝条全埋起来以后，它向下能长出许多新的不定根，向上长出好多嫩的枝条，如此枝上发枝，枝上长枝，风沙越凶，生长越旺，天长日久，自然形成一个突起的像坟堆似的白刺包，它可以积沙几立方米或几百立方米甚至上千立方米。

④沙漠雨量稀少，高温干旱，水分蒸发很快，所以沙生植物都具有强大的根系，主根扎得深，侧根铺得广，且根部有沙套保护，而地上部分则大大缩小。一株不足半米高的白刺，它的很深达3米多，主根长13米，侧根长6米以上，根幅14米，根深为株高的7倍以上。梭梭的主侧根也很发达，它的根系长度是地上部分高度的5～7倍。沙拐枣的垂直根系较浅，水平根系则长达十几米，只要地面上有一点点水分，它就能充分吸收。

⑤在繁殖方面，沙生植物的种子或果实多属风播植物，随流动的沙子一起移动，并保持在流沙的上层表面，而不被沙埋得太深。

⑥有些沙生植物还有耐盐的特性，可生长在盐分高的沙漠里。如梭梭在土壤含盐量达2％的条件下生长最好，其嫩枝含盐达14～17％。这种高浓度的盐溶液，形成高渗透压，更有利于从沙漠中吸收水分。红柳吸收带盐的水分，然后通过泌盐腺体再把盐排出体外。

⑦沙漠中还有一些特殊的植物，它们在春季或秋季的短暂降雨期间迅速生长发育，在1～2个月内完成生活史，这类植物叫短命植物。短命植物以种子或以鳞茎、块茎、根状茎等器官度过漫长的干旱季节，待来年雨季再形成新的植物体。这是这类植物对沙漠生活长期适应的结果。

古尔班通古特沙漠位于新疆准噶尔盆地腹地(44°11′～46°20′N,84°31′～90°00′E),面积达4.88×10~4 km~2,海拔在300～600 m之间,是我国最大的固定半固定沙漠。古尔班通古特沙漠(以下简称“古沙漠”)年平均降水量不超过150mm,沙漠腹地仅有70～100mm,且主要集中在春季;年平均蒸发量在2000mm以上;年均温6～10℃,≥10℃的活动年积温可达3000～5000℃;空气相对湿度平均50～60%。与我国其他沙漠相比,古沙漠中由白梭梭(Haloxylon persicum)、梭梭(H.ammodendron)和其他沙生植物构成的灌木、小乔木群落广泛发育;同时,由于冬春有一定的融雪和雨水,使短命和类短命植物也获得一定发育。除此以外,该沙漠地表还有发育良好的生物土壤结皮。荒漠地表生物土壤结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤形成的有机复合体,它的形成使土壤表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土,从而使其具有较强的抗风蚀、水蚀功能;同时,它也是干旱荒漠地区植被演替的重要基础。荒漠藻类作为荒漠半荒漠生态系统的先行者。

土壤水分条件是古尔班通古特沙漠荒漠植被发育的最主要的制约因子，春季土壤水分对该区植被发育更具决定作用。通过野外标定，利用中子水分仪对原始沙丘、工程扰动沙丘不同地貌部位土壤水分动态进行系统监测，结果表明：春季土壤水分受地貌部位和人为干扰等因素影响而出现明显的空间分异，整体表现为垄间低地高于垄顶，人为扰动沙面又高于有植被覆盖的沙面。春季土壤水分的时间变化表现为初春(3—4月)土壤水分的补给期和春末夏初(5—6月初)的土壤水分损耗期。认为植被状况、降雨、地形和人为扰动等因素对土壤水影响较大。降水少，蒸发量大，干旱多风，土壤肥力低和盐碱化较强，自然条件比较恶劣。但不同地貌单元自然条件又不尽相同，特别是土壤质地、盐分和养分的差异，导致植物群落发生相应变化。在水资源严重匮乏的情况下，植被整体呈现出群落组成简单、优势度高、多样性和覆盖度较低等特征。它们所构成的生态环境非常脆弱，敏感性很高。土壤水分含量的季节变化表现为3～4月的补给期、5～7月的失水期、8～10月的弱失水期和11～2月的冻结滞水期。其垂直分布可分为表层30cm 的活跃层、30～60cm的过渡层和60cm以下的稳定层。

4月初短命植物萌动出土,在两个月左右的时间完成整个生长发育过程.4、5、6三个月正是北疆沙漠风沙活动强盛期,大部分沙垄表面乔灌木和长营养期草本植物盖度不足10％,而短命植物盖度则分别达到13.9％、40.2％和14.1％,是古尔班通古特沙漠植被稳定沙面的主要贡献者，对工程行为扰动沙面后的植物恢复调查显示,短命植物是首先入侵的先锋植物。

3.2阜康绿洲的发展演化和土壤盐分的动态特征

阜康绿洲在绿洲发展演化过程中,绿洲与荒漠形成既

相互矛盾又协调共生的非线性变幻局势,人为活动已成为

绿洲涨落的主要原因。焉耆盆地经过近40年的土地开垦

后，人工绿洲呈现出上升的趋势，农田向自然绿洲和荒漠

的扩张在整个研究阶段均可见；农田开垦的对象表现为从

草地（含部分沼泽地）→多汁木本盐柴类荒漠→超旱生灌

木半灌木荒漠迁移，体现了农田绿洲开垦从易到难，自然绿洲不断缩小，人工绿洲不断扩大的过程；对土地和水资源的不合理利用，导致盆地内湖泊水体、湖泊周边及农田绿洲出现明显的生态退化。焉耆盆地今后的规划和发展必须高度重视人工绿洲生态系统和自然生态之间的平衡，盆地环境治理很大程度决定于水资源的合理利用和合理调节。

绿洲内部土壤对绿盐渍化发生的现状,以三工河流域中上游阜康绿洲为研究区,运用遥感与GIS技术,结合地统计学方法研究了0—20 cm土层盐分动态特征及其主导因素。结果表明:①研究区各种景观类型间转移剧烈,区域绿洲化作用强于荒漠化; ②通过对1982年和2005年土壤盐分的理论模型拟合,符合球形模型,并且F检验达到极显著水平; ③Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图叠加运算表明,土壤盐渍化具有向北推进的趋势,南部绿洲土壤盐化程度减弱,北部绿洲土壤盐渍化程度加重;④农业灌溉具有一定的洗盐作用,使得南部绿洲土壤盐化程度减轻;北部绿洲,由于地下水作用,使得土壤盐化程度加重。

3.3天山山系的地质历史与地貌