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第35章 植物物候观测

一、目的与要求

通过本次实验掌握植物物候观测的基本方法,学习运用物候观测资料和环境资料,分析植物的生长发育与环境之间的相互关系的基本方法。

二、用品与材料

(1)用品:海拔仪、经纬仪、地图、皮尺、卷尺、坡度计、PH试纸、物候观测登记表、标本采集工具等。

(2)材料:根据研究的目的选择所观测的植物种类。

三、内容与方法

本实验(实习)选在户外进行。由2~3个学生组成1组,对已知群落的优势种或者所感兴趣的植物进行观测。实验(实习)往往持续几个月甚至数年时间。

(一)观测对象和观测地点的选择

1.观测植物的选择

观测植物的选择,要有广泛的代表性。若欲取得等物候线的资料,则所观测的植物要有分布的广泛性。群落中物候观测的对象可以是优势种,也可以是所有的植物种。在观测时,应选择生长发育正常并已开花结实的植株作为观测植物。观测植物选择好以后,应做好标记,并填写观测植物登记表[包括观测地行政位置,经、纬度,海拔高度,植物种名,年龄,高度,胸径(树木),盖度(或冠幅),着生地地形,环境特点和土壤特性等]。

2.观测地点选择

如果研究目的是服从群落分析的需要,则需依据群落类型设立一定面积的永久样地(方),并按照取样规则确立一定数量的观测植物。

(二)观测日期的确定

观测日期随样地(方)研究而定,而研究样地则按统一规定的观测日期进行。一般营养观测的次数可少些,3天左右观测一次;而在开花期和结实期观测次数可多些,最好每天观测一次。每天观测的时间在中午或下午为宜。如果在同一个目的下、同时在多个地点进行观测时,其观测日期必须相同。

(三)物候观测指标的确定

物候观测应按照统一的指标(物候期)进行。植物的物候期大体上包括:Ⅰ幼苗;Ⅱ营养期(禾草的分蘖、叶簇和枝条的形成,抽茎和分枝、出叶等);Ⅲ孕蕾期;Ⅳ开花期;V结果期;Ⅵ果熟期;Ⅶ下种期(成熟的果实、种子、孢子和其他繁殖体脱离母体);Ⅷ果后营养期。在实际当中,还可根据研究目的及所观测的对象不同,进行必要的调整。

对于木本植物,所观测的物候期主要是:Ⅰ萌动期(①叶芽开始膨大期;②叶芽开放期;③花芽开始膨大期;④花芽开放期);Ⅱ展叶期(①开始展叶期;②展叶盛期);Ⅲ开花期(①花蕾或花序出现期;②开花始期;③开花盛期;④开花末期;⑤第二次开花期);Ⅳ果实或种子成熟期(①果实或种子成熟期;②果实或种子脱落开始期;③果实或种子脱落末期);V新梢生长期(①一次梢开始生长期;②一次梢停止生长期;③二次梢开始生长期;④二次梢停止生长期;⑤三次梢开始生长期;⑥三次梢停止生长期);Ⅵ叶变色期(①秋季或冬季叶开始变色期;②秋季或冬季叶完全变色期);Ⅶ落叶期(①落叶开始期;②落叶末期)。有的树木在萌动期前还存在一个树液流动开始期,对于这些植物的树液流动开始期也属于观测内容。

对于草本植物,所观测的物候期主要是:Ⅰ萌动期(①地下芽出土期;②地上芽变绿期);Ⅱ展叶期(①开始展叶期;②展叶盛期);Ⅲ开花期(①花蕾或花序出现期;②开花始期;③开花盛期;④开花末期;⑤第二次开花期);Ⅳ果实或种子成熟期(①果实或种子开始成熟期;②果实或种子全熟期;③果实脱落期;④种子散布期);V枯黄期(①开始枯黄期;②普遍枯黄期;③全部枯黄期)。

对于蕨类植物而言,主要是指其无性世代的物候期,大致可分为:①叶的出现(圈叶);②拳叶完全伸展;③孢子囊的出现;④孢子成熟(孢子囊颜色变深,震动时有孢子散落);⑤死亡期或休眠期(地上营养部分干枯)。

各观测指标的把握尺度,可参照《中国生态系统研究网络观测与分析标准方法》中有关部分的观测标准,由老师在实验(实习)前统一准备,发放到各观测小组。

(四)观测与记录

物候观测对象的种类和数量可能很多,但均可根据不同的生活型(乔木、灌木、草本等)分别详细记录在不同表格上。必须在观测时随看随记,不要凭记忆事后补记。如遇到高大乔木肉眼难辨时,可借助望远镜,必要时用高枝剪切取相关部位进行观察。由于观测者对各物候期的理解和把握程度不一,因此在物候描述时文字要力求精练、规范,并最好附有标准图,以利于观测范围内各地的观测者掌握并取得统一标准。这样的物候观测资料如持之以恒则是颇有科学价值的。

对于一项完整的研究,为阐明在不同环境条件下物候期更替的差异,必须同时对其他环境条件加以并行观测,例如,小气候、土壤化学成分与水分以及植物本身的生理过程如蒸腾、光合、呼吸作用等。同时还需采集不同物候期的标本等。

(五)物候观测材料的整理

在野外观测得到大量资料以后,即进入室内资料整理和分析阶段,以找出各物候期的规律性。首先要把大量野外资料汇总,将原始资料分别填入乔木、灌木、草本等统计表,并进行物候期转换成距某年1月1日的第几天和计算物候平均日。在上述资料整理统计的基础上,进行物候曲线图、物候谱和等物候线图的绘制工作。把一个群落的各种植物物候观测的记载连在一起,就可以得到该群落的物候谱。

以下是草本植物物候观测记录统计表(木本植物物候观测统计表从略):

四、作业与综合题

1.选择一个群落,对其主要优势种群进行物候观测。或者对校园中所感兴趣的植物进行物候观测。

2.不同植物类群的物候观测时应注意哪些问题?

3.举例说明研究植物物候有何理论与实际意义。

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