在自然界,任何種類的植物都極少孤獨生長,幾乎都是聚集成群。許多種植物聚集在一起,就形成了植物群落。例如,一片森林、一個灌叢,一塊草地,都是植物群落。從群落角度進行考察,能使我們對城市雜草有一個全面的了解。
基本活動 考察城鎮(zhèn)雜草群落
生活在城鎮(zhèn)的學(xué)生,不出城區(qū)便可以通過對生長在自己周圍的雜草進行考察,認識植物群落的生物學(xué)特點及其與周圍環(huán)境的關(guān)系。
考察的準(zhǔn)備工作
1 建立考察小組
將全班同學(xué)劃分為若干個考察小組,選出組長,以組為單位進行考察。
2 選擇雜草群落
在學(xué)校附近,選擇若干面積較大、植物種類較多的雜草地,作為考察對象。
3 準(zhǔn)備用具用品
每個考察小組準(zhǔn)備:鋼卷尺1個、竹竿(木桿)4根(1米長)、細繩1條(5米長)、記錄本和筆等。
考察內(nèi)容和方法
1 框定考察樣地
在雜草地上任意框定1平方米的樣地。先用鋼卷尺量出樣地范圍,再將4根竹竿在樣地的4個邊角插好;最后,用細繩沿4根竹竿框定好樣地的邊界。各考察項目均在樣地內(nèi)進行。
2 統(tǒng)計雜草類型
植物種類是一個植物群落最重要的特征,因此調(diào)查植物應(yīng)首選統(tǒng)計植物種類。
我國溫帶地區(qū)的城市雜草群落中,植物種類通常不多,一般為十余種。常見種類有二月蘭(圖1)、紫花地丁(圖2)、蒲公英(圖3)、馬齒莧(圖4)、龍葵(圖5)、狗尾草(圖6)以及各種蒿屬植物等。
統(tǒng)計雜草種類時,應(yīng)該邊識別、邊登記;遇到不認識的雜草、要采集標(biāo)本帶回學(xué)校,請教老師或通過檢索植物志等工具書進行鑒定。
3 統(tǒng)計各種雜草的“多度”
多度是指在單位面積上某個種類植物的全部個體數(shù)。多度的大小,反映一種植物在群落中優(yōu)勢程度的高低。
調(diào)查多度的方法,是隨機確定5個1平方米的樣地:在各個樣地上,分別統(tǒng)計每種雜草的個體數(shù),并進行登記。在5個樣地全部統(tǒng)計完畢后,將這些樣地上某種雜草的個體數(shù)目相加,再除以5,所得數(shù)值就是該種雜草的多度。
4 統(tǒng)計各種雜草的“蓋度”
蓋度又叫投影蓋度,是指植物枝葉所覆蓋的土地面積。蓋度的大小,也可以反映一種植物在群落中優(yōu)勢程度的高低。
調(diào)查蓋度的方法,有目測和量測兩種。本活動可采用目測法。目測法是粗略的野外調(diào)查中經(jīng)常使用的方法,比較方便、迅速。這種方法是將蓋度用百分比表示,即一種植物的枝葉所覆蓋的土地面積占樣地總面積的百分比。
調(diào)查時,可依次統(tǒng)計5個樣地中每種雜草的蓋度;然后,將5個樣地上的該種雜草的蓋度值相加,再除以5,所得數(shù)值就是該種雜草的蓋度。
5 統(tǒng)計各種雜草的“頻度”
頻度即含有某種植物的樣地數(shù)占樣地總數(shù)的百分比。它反映了群落中各種植物在水平分布上是否均勻一致,從而也可以反映一種植物在群落中優(yōu)勢程度的高低。
調(diào)查頻度的方法是:分別統(tǒng)計5個樣地中出現(xiàn)某種雜草的樣地數(shù)目,再除以樣地總數(shù),乘以100,即得出該種雜草的頻度。例如,在5個樣地中3個出現(xiàn)某種雜草。其頻度即為60。
當(dāng)然,調(diào)查頻度所用的樣地越多,所得的頻度值就越接近群落中各種植物水平分布的真實情況。因此,如果時間允許,應(yīng)該多設(shè)置一些樣地進行頻度的統(tǒng)計。
調(diào)查過程中,應(yīng)對每一樣地的雜草種類及其計算所得各種雜草的多度、蓋度、頻度的數(shù)值分別加以整理和記錄(見表1)。
總結(jié)調(diào)查結(jié)果
1 求取每種雜草的“總優(yōu)勢度”
根據(jù)某種雜草的多度、蓋度和頻度3個數(shù)值,可按下式計算出該種雜草的總優(yōu)勢度:
總優(yōu)勢度=多度+蓋度+頻度/3
例如,某種雜草的多度為20,蓋度為15,頻度為40,它的總優(yōu)勢就是25。
2 排列全部雜草的總優(yōu)勢度序
按照各種雜草總優(yōu)勢度的大小排出的序次,叫做總優(yōu)勢度序。具體排序時,可按表2進行登記。
3 為雜草群落命名
將總優(yōu)勢度排序第一位的雜草名稱,作為群落名稱。例如,某群落中二月蘭的總優(yōu)勢度排序第一。那么,這個雜草群落就命名為“二月蘭群落”。
4 撰寫調(diào)查報告或研究論文
在前述對城市雜草調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過研究和分析,不僅可以了解當(dāng)?shù)仉s草的種類、習(xí)性及其衍生現(xiàn)狀,還可以探討各種雜草與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的關(guān)系,以及近年來在當(dāng)?shù)爻鞘协h(huán)境不斷發(fā)展和變化的條件下,雜草的地位和作用等,同學(xué)們還可以選擇自己感興趣的問題,撰寫調(diào)查報告或研究論文。
拓展和延伸
考察城市雜草的生態(tài)價值
生態(tài)價值主要是指植物對提高環(huán)境質(zhì)量,保持生態(tài)平衡的效能來說的。城市雜草在吸收二氧化碳、釋放氧氣、增加大氣濕度和生物種類等方面的效能,都明顯大于人工草坪,具有很好的生態(tài)價值。
考察準(zhǔn)備工作
1 建立考察小組
可沿用基本活動中的分組形式。
2 準(zhǔn)備用具、用品與基本活動相同,但要增加若干張坐標(biāo)紙,用于計算葉片面積。
3 確定樣地
在雜草群落和人工草坪中,各隨機確定5塊1平方米的面積,作為考察樣地。
考察內(nèi)容和方法
1 統(tǒng)計葉面積
一株植物的葉面積越大,光合作用就越旺盛,從而吸收二氧化碳和釋放氧氣的量就越多。所以,葉面積的大小,是植物生態(tài)價值的標(biāo)志。
統(tǒng)計葉面積的方法:先統(tǒng)計一個樣地內(nèi)的植物總株數(shù);再估計每株植物的平均葉數(shù)。然后,選取一片中等大小的葉,在坐標(biāo)紙上進行描繪,計算出葉片面積。最后,按如下公式計算,求取一個樣地中全部植株的葉片總面積:
葉片總面積:1片葉的面積×每株植物的平均葉數(shù)×總株數(shù)
在對雜草和人工草坪的5個樣地進行統(tǒng)計完畢后,再分別將各樣地的葉片總面積進行平均,得出葉片的平均總面積。
2 統(tǒng)計生物種數(shù)
一個植物群落中,擁有的生物種類越多,就越能使整個環(huán)境保持生態(tài)平衡,從而生態(tài)價值就越大。所以,群落中生物種類的多少,也是生態(tài)價值大小的標(biāo)志。
統(tǒng)計生物種類的方法:先統(tǒng)計植物種類,再統(tǒng)計動物種類。統(tǒng)計動物種類時,可以只統(tǒng)計地上的動物種類,地下的可以略而不計。對于微生物,除了大型真菌(如蘑菇)需要統(tǒng)計外,其他體形微小的微生物種類(如各種細菌)不必統(tǒng)計。
統(tǒng)計生物種類后,應(yīng)列出生物種類名錄。對于不認識的種類,應(yīng)采集標(biāo)本帶回學(xué)校,請教老師或查閱有關(guān)書籍進行判定。
總結(jié)考察結(jié)果
根據(jù)統(tǒng)計所得的資料,分析雜草和人工草坪兩種植物群落的生態(tài)價值,并進行對比,判斷哪種群落的生態(tài)價值大。
創(chuàng)新活動建議
選出綠化、美化用的最佳雜草組合
按照以下要求,從本地雜草中選擇若干種類,組成不同組合,進行種植:
(1)每個組合不少于10種(各個組合的雜草種類可以有交叉)。
(2)每個組合既有雙子葉植物,也有單子葉植物。
(3)植株高矮搭配,即喜光高稈植物和耐陰低矮植物相搭配。
(4)盡量做到三季有花。
通過種植,選出在綠化和美化環(huán)境方面最佳的雜草組合,并進行推廣。
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