2022年10月24日-10月28日,地理212班和地理213班的同学在徐国良老师、俞方圆老师、龙冬平老师、张盛达老师和莫凌梓博士的带领下,前往惠州市博罗县罗浮山、广州市增城区白水寨,进行为期五天的土壤生物地理野外实习。
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【实习经历】
Day 1
实习第一天,在徐老师和俞老师的指导下,同学们对罗浮山基带的土壤和华首台沟谷的植被进行了观察和分析。本次土壤观察对象是罗浮山基带的赤红壤。徐老师通过提问和解说的方式,给同学们巩固和复习了课程的相关知识后,并结合罗浮山山脚的实地环境,对赤红壤的成土因素、成土过程和成土结果进行了讲解。徐老师强调观察土壤剖面,一是要注意立地环境,如坡度、阳光、植被等;二是要保证剖面土壤新鲜以及剖面垂直;三是在挖好基本剖面后,要注意用剖面刀挑除工具造成的光滑面,以呈现土壤原本的结构特征。
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徐国良老师对基带土壤剖面进行挖掘示范
徐老师强调在观察土壤时,既要从宏观角度察看其层次结构,也要从微观角度观察其颜色、孔隙、根系等特征。在徐老师的指导下,同学们观察到罗浮山基带土壤的层次结构,从上至下可分为A(腐殖质层)-E(淋溶层)-B(淀积层)-C(母质层)层。该地带具有较强的淋溶作用,土壤呈现棱柱状结构;在质地上,大家通过加水揉搓的方式,直观地了解到该地的土壤为壤土。最后,同学们有序地进行了土壤的观察,并细心地采集了土壤样本,用以后续的实验分析。
俞老师指出华首台沟谷雨林实习任务主要有三个:群落观察、植物认种实操训练、植物标本采集。步行途中,在俞老师的悉心指导及建议下,同学们充分调动感官,从视觉、嗅觉、触觉等方面对沿途的植物展开细致的辨认,同时对一些植物特征进行了了解并思考,如青果榕的茎花现象,破布叶“破烂”的原因等。俞老师建议,观察植物群落要观察其物种组成、外貌以及植被与周围环境的关系。罗浮山250m以下沟谷环境较为郁闭,湿热条件好,属于蒲桃水翁群落,此处的优势物种为蒲桃、水翁和鱼尾葵。
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俞方圆老师指导学生植物认种及标本压制
Day 2
实习第二天,同学们在老师们的带领下,向罗浮山1296m的飞云顶进发。今天的主要任务是观察不同海拔的土壤剖面,探究其成土过程并进行土样采集。在1100m处,观察到典型的山地黄壤。此处的土壤经历了黄化过程,其主要特征为腐殖质层深厚,淀积层呈黄色,可以分为A-B-C三层。
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海拔1100m的土壤剖面(左)和海拔1200m的土壤剖面(右)
在1200m处,观察到的是山地草甸土。其也可分为A-B-C三层,主要特征是深厚的腐殖质层与典型的腐殖化成土过程。与1100m处的山地黄壤比较,其深厚的腐殖质层中有形成了明显次级分层:上层黑色,中层浅色,下层深色。在徐老师的讲解下同学们得知,因此处降水较多,使得该地的淋溶作用比较强腐殖质黏粒遭到冲洗向下沉积,形成颜色较深的腐殖质淀积层,而经淋洗留下浅色矿物明显的腐殖质中层,由此形成了比较特殊的腐殖质分层现象。至此同学们已经学习了三个剖面。徐老师由此引导同学们对三个土壤剖面进行比较。在比较中大家发现,从基带到山顶,腐殖质层越来越厚,黏土矿物层越来越薄,而这都与温度、水分、植被等环境因素在垂直方向上的变化有密切的关联。思考完后,同学们马上动手,采集了这神奇的土壤样品。
今天生物地理实习的主要任务是观察和思考垂直方向上植被的地带性变化。随着同学们的步伐一步步向山顶迈进,大家也发现周围的植被历经了从山脚的高大蓊郁,到中间出现一些五彩的落叶,再到山顶低矮一片的芒草丛的变化。在热量、水分、风力等环境因素的综合作用下,植被由海拔低到海拔高处,高度越来越小,绿色越来越少,群落层次也从较丰富变得较单一,优势物种也在不断发生变化。俞老师提炼出罗浮山垂直方向上植物群落的特征:①250m以下的东南部为南亚热带沟谷雨林群落;②250-600m区域为地带性的南亚热带季风常绿阔叶林群落③600-900米左右,以山地常绿阔叶林为主;④900-1100米以上,以山地常绿阔叶矮叶林为主;⑤1200米以上,以山地次生禾草(芒草)群落为主。
Day 3
实习第三天,早上八点半,大家一同出发,往鹰嘴岩方向沿途去认识植物。从逍遥宫出发,海拔约50米,沿着大路向上前行,行至海拔大约580米一处夷平面。一路上同学们跟着俞老师仔细观察路边的植物,遇见有特殊的植物便停下来观察和辨认,虽说上山的路上坡度较大,但这途中也不乏许多乐趣。大家认识了龙眼、荔枝、柳杉、猫尾木、罗浮苹婆、琵琶叶紫珠、鲫鱼胆、锥栗、枫香、毛菍等植物,并将它们采集回来制成标本。其中,较具代表性的植物如下表所示。
罗浮山代表性植物的基本情况表
植物的科类 |
植物的属类 |
植物的名称 |
豆科 |
火索藤属 |
龙须藤 |
报春花科 |
杜茎山属 |
鲫鱼胆 |
防己科 |
千金藤属 |
粪箕笃 |
壳斗科 |
栗属 |
锥栗 |
大戟科 |
野桐属 |
白楸 |
蕈树科 |
枫香树属 |
枫香树 |
野牡丹科 |
野牡丹属 |
毛菍 |
菊科 |
艾纳香属 |
六耳铃 |
五列木科 |
柃属 |
细枝柃 |
锦葵科 |
黄麻属 |
黄麻 |
葡萄科 |
乌蔹莓属 |
乌蔹莓 |
棕榈科 |
鱼尾葵属 |
鱼尾葵 |
五列木科 |
柃属 |
柃木 |
樟科 |
润楠属 |
润楠 |
樟科 |
樟属 |
阴香 |
毛冬青科 |
毛冬青属 |
毛冬青 |
报春花科 |
紫金牛属 |
罗伞树 |
茜草科 |
虎刺属 |
虎刺 |
忍冬科 |
忍冬属 |
忍冬 |
五列木科 |
柃属 |
细枝柃 |
蔷薇科 |
悬钩子属 |
锈毛莓 |
茜草科 |
水团花属 |
水团花 |
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俞方圆老师带领同学们辨认植物实践
在海拔约580米的夷平面处,徐老师讲解山地红壤的相关知识。随后在剖面挖掘并通过观察得知,该土壤剖面有四个分层,自上而下分别为腐殖质层、淋溶层、淀积层和母质层。山地红壤通常位于约海拔600米处,最主要的特点是处于山坡位置,受到重力的影响,在坡度和流水的作用下,坡积物堆积,并发育成坡积母质。徐老师讲解了几种不同的红壤类型之间的区别。同学们所采的土壤类型是山地红壤,与山脚下所看到的赤红壤略有不同。由于大家所处的海拔高度大约为600米,有一定的热量,形成较多的次生氧化物,如氧化铁、氧化铝等,使得土壤呈现出红色。与山脚不同,风化作用较山脚弱,次生氧化物比山脚少,故所看到的土壤颜色没有山脚处红,不同层的土壤分层也较山脚处明显。
徐国良老师为同学们讲解山地红壤知识点
山地红壤剖面 土壤标本
海拔600m的土壤层
Day 4
实习第四天,同学们在广州市增城区派潭镇白水寨进行了植物样方的调查。早上九点,集合完毕后,大家认真聆听俞老师讲解样方调查的理论知识。大约到九点半,抵达白水寨后,俞老师按小组把地理212、地理213两个班的同学带到具自然性、典型性和可操作性的样方地点开展了调查活动。各小组用红绳划分负责的区域,整体的区域是游览的小路,4段红线简单横断出几个方阵,将十六个小组安排在不同的位置,并呈现出不同的繁忙景象:抬头的是他们小组在识别植物的科属种,回头的是小组在测量树体的胸径,低头的是查资料中飞逝的时间等等。
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植物样方调查
【核心知识】
一、罗浮山“非典型”季风常绿阔叶林
罗浮山季风常绿阔叶林分布在海拔600m左右以下的地段,以壳斗科、樟科、山茶科为主。因水热条件十分良好,同时含有较多热带性植物如假苹婆、九节等,使其与一般的常绿阔叶林有差异。同时,罗浮山季风常绿阔叶林还存在一系列热带性生物适应特征:如层间植物丰富、板根现象常见、茎花现象和绞杀现象、林下出现大型草本植物层片、出现沟谷雨林群落等等。
二、罗浮山的先锋树种马尾松
在海拔不断上升过程中,大家可以观察到单独或成片的马尾松。马尾松是一种先锋树种,它可以在裸地或是无林地上天然更新、自然生长成林。随着群落的演替,马尾松由于不耐蔽荫而被其他树种逐渐代替。马尾松的出现,也表明其所在的区域演替还未结束。
三、罗浮山山地红壤基本特征
山地红壤的富铝化作用较赤红壤弱,硅铝率大于2.0,剖面层次发育明显,表土层棕红色,心土层黄红色,底土层红色、土层较薄,一般不超过1米,且多石砾和母岩露头,在植被覆盖较好地区,表土有机质及全氮、全钾含量丰富,全磷及速效磷缺乏,土壤呈强酸性反应,pH为5左右。
四、罗浮山土壤的发生特性
罗浮山土壤有机碳含量、CEC、交换性酸含量随海拔升高总体呈增加趋势,土壤pH、黏粒含量、盐基饱和度随海拔升高总体呈降低趋势,但存在局部波动现象,这可能与罗浮山地形坡度大,侵蚀强烈,局部土壤物质由于重力、水力驱动发生流失迁移有关。
【实习感悟】
虽受疫情等突变因素的干扰或限制,但我们从本次实习中仍收获到许多感悟。前有四渡赤水,今有三攀罗浮。当我们走出来时,才真正领悟到什么是双脚丈量大地。纸上得来终觉浅,亲闻亲观亲触方知其内涵。这一趟旅途与其说是认识土壤与植物,不如说是认识自然,认识我们所生所长的祖国大地,罗浮山不是起点,也不会是终点,地理人的脚步在这片土地暂留,最终会访遍祖国每一片土地。