环境生态学实习日记

实习时间：20XX年5月22日　　实习地点：青岛小珠山　　实习目的：通过这次小珠山的实习，观察北方落叶阔叶林，进而了解森林生态系统的功能及其与环境的相互作用规律，思考人类活动对自然生态系统的影响及青岛以小珠山为依托打造生态城市的相关问题。　　我们于 5月22日上午8点从学校出发驱车前往小珠山开展为期一天的实习。小珠山位于灵山卫镇西北部，西越隐珠东北，北跨黄岛区辛安西南，属崂山山系，整个山脉呈东南、西北走向，长约13公里，宽约8公里，总面积约为104平方公里，境内有名称且海拔百米以上的山峰就有40余座，主峰大顶海拔724.90米。小珠山草木葱郁，树木品种繁多，稀有树种随处可见，白云寺遗址内的皂角树为明代所植，属北方罕见的树种，已有几百年的历史。　　1 小珠山落叶阔叶林生态系统　　小珠山多生长温带阔叶落叶林，大部分为飞机播种造林而形成，属次生林。树木茂密，山地覆盖率可达70%。境内分布有樱桃树、撒刺槐、黑松等落叶乔木树种，形成典型的落叶阔叶林生态系统。　　落叶阔叶林生态系统是森林生态系统的一种,其植物群落多为落叶阔叶林，是温带地区湿润性海洋气候条件下的植被，分布于北纬30°～50°的温带地区.由于冬季落叶，夏季绿叶，所以又称“夏绿林”落叶阔叶林分布区一年四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷。年平均气温8～14℃，1月平均温度在0℃以下，7月平均温度24～28℃，年平均降水量500～1000mm[2]。落叶阔叶林的乔木树种都具有较宽的叶片，叶上通常无或少茸毛，厚薄适中。芽有包得很紧的鳞片，树干和枝丫也有很厚的树皮，这些都是适应冬季寒冷环境的结构。　　落叶阔叶林的结构简单，可明显分为乔木层、灌木层和草本层。乔木层主要由栎属、水青冈属、桦木属、鹅耳枥属、桤木属、杨属等种类组成。每年春季，乔木树种都在树叶未展开前争相开花。林下草本层多数为多年生的短命植物，借春天林内较强的光照，也争先吐蕊，构成了一个绚丽的大花园。它们在这个时期迅速地累积营养物质，迅速地发育。到了夏天，乔木长满了叶子，林冠郁闭，林内光照减弱，短命的草本植物便结束了自己一年一度的生活周期，另一类耐阴性的草本植物便相继出现，与乔木一道进入秋季，随着乔木落叶，草本植物也逐渐干枯。落叶阔叶林中乔木的种子和果实多数有翅，常在秋季成熟，借风力传播。而林下草本植物和灌木，则靠动物传粉并散布果实和种子。林中的藤本植物和附生植物都不发达。落叶阔叶林生态系统中有脊椎动物200多种，消费者中哺乳动物有鹿、獾、狐、松鼠等，鸟类有野鸡、莺等，还有各种各样的昆虫。　　落叶阔叶林是温带和暖温带的顶极群落。它在没有自然灾害和人为干扰的情况下处于稳定状态。在适宜的气候条件下，凡排水良好地段的植物群落经各种演替系列，其最后阶段都是落叶阔叶林。在人类出现前，地球上落叶阔叶林的面积很大;后随着人类活动的干扰破坏而不断缩小。典型的落叶阔叶林被破坏后，通常由小叶、喜光的杨、桦林所替代，在重复砍伐或严重破坏的情况下，可演变成灌丛。落叶阔叶林生态系统内叶面积指数为5～8，净初级生产力为10～15t/(hm2·a),现存生物量可达200～400 t/(hm2·a)，作为森林生态系统的一个种类，有着重要的生态功能和开发利用价值。　　2 森林生态系统的生态功能与资源利用状况　　森林生态系统是陆地生态系统中最广、生物总量的自然生态系统。森林被誉为“地球之肺”，森林覆盖率常作为衡量一个国家和地区生态环境质量好坏和经济发展水平的重要指标。它不仅对于维持全球的能量和物质循环具有不可估量的作用，而且为人类的生活和经济建设提供多种直接和间接的产品。　　2.1森林生态系统的生态功能　　森林的主要组成是树木，树木生长期长，有些树种的寿命很长。在中国，千年古树，屡见不鲜。据记载，苹果树能活100～200年;梨树能活300年;核桃树能活300～400年;榆树能活500年;桦树能活600年;樟树、栎树能活800年;松、柏树的寿命可超过1000年[3]。正因为森林生态系统在空间和时间上具有这样的优势，所以森林对环境影响面大，持续期长，防护作用强大，效益显著。　　2.1.1维持生物多样性　　森林生态系统作为地球上最复杂的生态系统，是自然界最完善的物种基因库。多种多样的森林生态系统为动植物提供了良好的栖息环境。据估计，热带森林地面积只有全球陆地面积的7%，但至少拥有世界上物种数的一半。这里有野生动物3000种，种子植物55000种。我国西双版纳面积只占全国的千分之二，但据目前所知，仅陆栖脊椎动物就有500多种，约占全国同类物种的25%。　　2.1.2涵养水源、保持水土　　森林能承接雨水，减少落地降水量，使地表径流变为地下径流，涵养水源，保持水土。据测定，林冠可以截留10%～30%的降水，枯枝落叶层和活的植被可使50%～80%的降雨渗入林地土层，减少地表径流和土壤冲刷。每公顷森林植被含水量可达200～400t，每公顷森林所含需的水分比无林地每年至少可多300m3，10000hm2森林涵蓄的水量，相当于一个容量为300万m3的水库，故森林有“绿色水库”之称。森林强大的根系可把土壤固着在自己的周围，土壤表面都被枯枝落叶所覆盖，提高了水分的渗透，防止土壤被冲刷。　　2.1.3调节气候　　森林的蒸腾作用对调节自然界的水分循环和改善气候有重要作用。大量对有林地和无林地的气候因子的比较证明，夏季和白天林内的气温均比林外低1～3℃，冬季和夜间则相反。据有关资料表明，1hm2的森林每天要从地下吸收70～100t水，这些水大部分通过植物的蒸腾作用回到大气中。其蒸发量大于海水蒸发量的50%，大于土地蒸发量的20%。因此，林区上空的水蒸气含量要比无林地上空多10%～20%。同时水的蒸腾作用吸收大量热量，使森林上空的空气湿润，气温较低，容易成云致雨，增加地域性的降水量。　　2.1.4净化空气、防治污染　　森林通过绿色植物光和作用吸收CO2，放出O2，维持大气中的CO2和O2平衡。1hm2的阔叶林，一天可吸收1t CO2释放出0.73t O2，可供1000人呼吸;每年每公顷森林吸收碳量，热带林为4.5～16t，温带林为2.7～11.2t，寒带林为1.8～9t。森林对烟尘和粉尘有明显的过滤、阻滞和吸附作用，同时大量减少空气中各种有毒细菌的传播。此外，森林还可以显著降低噪音，起到较好的隔声和消声作用。　　2.1.5防风固沙、保护农田　　森林生态系统具有涵养水源、调节气候等功能可为农业生产提供生态屏障。在防护林和林带保护下的农田，风灾、旱涝灾害可以得到防止或减轻。据林业科研部门多年研究，在农田林网内，一般可以减缓风速10%～20%，提高相对湿度5%～15%，增产粮食10%～20%。据各地观测表明，一条10m高的林带，在其背风面150m范围内，风力平均降低50%以上;在250m范围内，降低30%以上。　　2.2森林生态系统的资源利用状况　　森林生态系统是人类的资源宝库，森林除了能够提供大量木材外，还能生产松香、樟脑、桐油、橡胶等具有很大经济价值的产品。森林中既有大量的食用植物，如枣、柿、栗、猕猴桃、荔枝等，又有很多油料植物，如油茶、油桐、文冠果等。其中落叶阔叶林的许多树木，在建筑、家具、包装、制浆造纸和人造板工业等方面有广泛用途。落叶阔叶林中还有大量蜜源植物，可供放蜂采蜜。树木的枝、皮、花、果和种子有的可供药用。　　但是随着人口的增长和技术的进步，森林正以惊人的速度从地球上消失。造成森林减少的主要原因有：森林采伐、毁林种粮、森林火灾以及利用木材作为能源等。世界上无论少林国家还是多林国家，对森林及其培育都开始重视，并由主要以取得木材为主的经营方向，转变为发挥其多种功能的永续利用的经营方向。中国是一个少林的国家,森林覆被率仅为12.7%;森林蓄积量86.6亿立方米人，均不足9立方米,远低于世界的平均水平。各地区森林覆被率的差异悬殊，较多的有黑龙江、江西、浙江、广东、湖南、台湾、福建等省，覆被率达到30%以上;其次为吉林、云南、广西、湖北、陕西等省区,覆被率在20%以上;而面积广阔的内蒙古、青海、新疆及宁夏等省区,森林覆被率都不足1%。中国森林的生产力较低。全国原始林大部分为成熟林或过熟林，每平方公里平均蓄积量约12900立方米,中国天然次生林多属中龄林和幼龄林，每平方公里平均蓄积量仅为4000立方米。目前全国有林地平均净生长率为2.66%，每平方公里年生长量为 184立方米。[4]中国森林的生长率和世界其他国家相比，差距较大。这也说明中国现有天然林的生长受经营水平限制，同时也说明中国林地的生产潜力是很大的。　　3 建设生态城市　　作为国家环境保护模范城市，应进一步充分利用现有资源，如珠山国家森林公园，崂山风景区等，抓住机遇，努力发展成为生态城市，这就提出了比环保模范城市更加全面的要求。如在生态城市的建设过程中采用生态学的概念，体现人类活动和自然界的相互作用以及和谐生存发展;生态城市对能源尤是自然能源的应用在效率方面有更高要求，在生产上做到清洁生产，在经济发展方面做到绿色发展;生态城市从自然环境、社会基本设施、生活设施等更多的方面更加强调居民生活的舒适度和满意度;生态城市所包含的人文因素较环保城市要更多;在生态城市的概念中，居民的生态意识和环境道德观比目前的居民要高的多。建设生态城市绝不是一朝一夕的事情,需要从经济投入、观念转变等多方面着手,就改善生态环境而言,应充分发挥森林生态系统的巨大作用,以局部带动整体,从改善区域小气候开始,逐渐向外辐射,从而建设半岛生态圈,功在当代,利在千秋。