植物地理學野外實習指導的創新與探索
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摘 要：植物地理野外實習是植物地理學課程實踐教學的重要環節。借助重慶市豐富的自然資源，經過幾十年來歷屆地理專業本科學生的植物地理學野外實習效果的探索，實習指導創新是關系到實踐教學效果的重要因素。因此，在新形勢下植物地理學野外實習路線設計與實踐教學指導的創新與探索尤為重要，它能夠提高學生綜合分析能力以及將理論知識應用于實踐，更好地保證植物地理學實踐教學效果。
關鍵詞：植物地理;野外實習;創新與探索
一、引言
植物地理學是重慶師范大學地理專業的必修專業基礎課。植物地理野外實習是植物地理教學不可缺少的環節。因此，第一要明確實習的重要性。這一環節可以使理論聯系實際，鞏固教學內容和豐富課堂知識，同時也培養學生熱愛自然、熱愛專業，增強學生獨立觀察、思考、解決問題的能力，從而提高學生的綜合素質。第二要有切實可行的野外實習計劃。教師要根據該課程實習特征和長期指導學生進行的實踐教學經驗，結合重慶自然資源優勢，突出重點與特色，制訂符合實際的實習計劃。第三明確實習目的。通過實習，我們從植物形態特征、植物個體生活，植被的結構單元及其分布規律，揭示自然環境的特征，理解自然環境各要素之間的相互關系，從而深刻認識自然環境，合理利用自然環境，保護自然環境的生態平衡。而且實習有助于加深學生對相關領域研究內容和當前生態問題的全面理解與思考，逐漸形成完整的植物地理學野外教學體系[1]。所以，本文以重慶師范大學地理專業本科學生幾十年植物地理學野外實習指導為例，對植物地理學野外實習效果的指導進行創新與探索。
二、優化與創新實習內容
植物地理學的課程內容主要有植物的基本類群、植物生活與環境條件、植物區系、植物群落、植被類型等[2]，包括研究植物和植被在生物圈中地理分布規律，及其組成單元中的地位和作用?？梢?，植物地理學的實習內容主要以研究各地區植被的結構、動態和分布規律等為主，尤其注意研究這些特征與周圍環境的關系[3]。然而現行的實習內容往往注重對植物種類的識別，對植物與環境的關系等內容不夠重視，不能將其與專業知識緊密聯系起來，忽視了地理專業學生學習植物地理學的意義，致使學生降低了對實習內容的興趣[4]。
因此，實習內容至關重要，需進行優化、創新，豐富實習內容。教師引導學生重視生態學、環境科學的知識內容，除了要加深學生對自然地理環境整體性的理解，還應增加一些學生感興趣，與生產生活聯系密切的內容，如一些植物在人們衣、食、住、行、醫療等方面的應用、本地物種在城市綠化和環境生態修復中的應用、外地物種本土化的栽培與應用、園林植物及其園林用途等，讓學生深深體會到植物地理知識和技能的重要性，提高學生學習植物地理學的興趣[5]。
三、野外實踐教學模式探索
立足本地，通過多年的實踐和探索，現在實習基地、實習點已經發展得比較成熟，實習模式采用“基地與點線面結合”的模式[6]。具體實踐教學模式如下：
（一）校園植物觀察
概況：新校區位于重慶市沙坪壩區重慶大學城中路，占地2400畝，是全國綠化模范單位、重慶市森林校園，校園內常見維管束植物600余種。
內容：觀察植物的形態特征和了解植物的類群，認識重慶地區常見植物及在園林中的應用。
說明：分兩次進行，每次2學時。時間以教學進度來定，第一次，主要觀察植物的形態特征;第二次，認識常見植物及在園林中的應用，了解植物的類群。
?。ǘ┲貞c南山植物園
概況：國家4A級旅游區，植物園展覽溫室建筑面積近8000平方米，收集了來自國內外的植物1646種。
內容：植物園內薈萃了中外名貴花卉1000余種。展覽溫室按照植物的原產地分為熱帶雨林區、四季花卉區、亞高山植物區及多肉多裝區，觀察植物生態現象與環境之間的關系;觀賞世界各地奇特植物。
說明：學校到植物園45千米，時間大約1小時。需要半天時間。
?。ㄈ┮钥N云山為實習基地及對背斜和向斜丘陵區進行路線觀察
概況：縉云山位于重慶市北碚區內，介于北緯29°41′08〞～29°52′03〞，東經106°17′43〞～106°24′50〞之間。典型的亞熱帶濕潤季風氣候特征，多年平均溫13.6°c;多年平均相對濕度87%;多年平均降水量1611.8mm;多年平均蒸發量777.1mm[7]。1979年縉云山被列為亞熱帶森林和自然景觀保護區，2001年6月批準為國家級自然保護區[8]?？N云山屬四川盆地川東平行嶺谷西緣華鎣山褶皺帶，系溫塘背斜之一段，海拔180（嘉陵江邊）～952.2m。土壤以三疊紀須家河組厚層石英砂巖、炭質頁巖和泥質砂巖為母質風化而成的山地酸性（PH為4.0～4.5）黃壤及水稻土。山麓地區為侏羅紀由紫色砂頁巖夾層上發育的中性或微石灰性的黃壤化紫色土。發育和保存了我國東部中亞熱帶典型的常綠闊葉林（地帶性植被），森林覆蓋率高，已達96.6%。從一定程度上反映出了中亞熱帶森林生態系統的天然本底，是一個典型的亞熱帶常綠闊葉林的生態綜合體物種基因庫，在保護、科研、教學、旅游等綜合利用方面都具有很高的價值。
內容：從學校出發，大約40分鐘到達歌樂山鎮，觀察人工植被：油橄欖林（硬葉常綠林）。然后，經中梁山低山區（新發村—中梁鎮），觀察“一山三嶺兩槽”的地貌組合形態中以柏樹、棕櫚組成的植被類型及結構特征，掌握一些重要的指示植物。再經向斜丘陵區進行路線觀察后，最后到達縉云山國家級自然保護區進行為期2天的植物地理觀察實習。
說明：觀察植物生態現象與環境之間的關系;認識重慶地區亞熱帶植被的主要類型、結構特點、分布規律及演替現象。對代表性植物的認識始終貫穿于整個實習過程。具體實習內容如下：
1.主要植被類型
縉云山自然保護區海拔在1000米以下，屬低山，其現狀植被分布的差異主要是人為影響，植被次生類型發展過程中的不同演替階段，或小環境的差異影響而引起的植被局部分差異形成有常綠闊葉林、暖性針葉林、竹林、常綠闊葉灌叢、亞熱帶草坡和水生植被等6個植被類型。 （1）常綠闊葉林。縉云山常綠闊葉林一般分布在海拔600～700米以上土層深厚的緩坡、陰濕溝谷及廟宇附近，如落陽橋、紹龍寺、石華寺等比較平緩的地段，多呈小片而與馬尾松林或竹林鑲嵌。需觀察了解群落的外貌特征、種類組成及與生態環境各要素之間的相互關系。
喬木層：喬木高度多在10～15米;郁閉度為0.5～0.8，林下甚為陰暗，枯枝落葉層較厚，活地被層發育，一般可劃分2～3個亞層，主要樹種有殼斗科的短刺果米櫧、栲樹、石櫟，樟科的潤楠、利川潤楠、貴州瓊楠、雅安瓊楠、蜀桂及白毛新木姜子，茶科的四川大頭茶、銀木荷、四川楊桐，杜英科的薄果猴歡喜、大果杜英、薯豆，山礬科的四川山礬、光葉山礬、黃牛奶樹。其他還有長蕊杜鵑、黃杞、大花枇杷、虎皮楠等。林中還常有散生的落葉喬木楓香、赤楊葉等。
灌木層：主要有柃屬、茶、狗骨柴屬、腺萼馬銀花、長蕊杜鵑、杜莖山、百兩金、朱砂根、石斑木、絨毛紅果樹、寒莓、五月茶屬、穗序鵝掌柴等。
草本層：在常綠闊葉林下，草本植物一般稀少，在林窗、林緣及陰濕溝谷，草本植物發育尤以蕨類植物較多。常見的種類有狗脊蕨、紅蓋鱗毛蕨、復葉耳蕨屬、中華里白、落地梅、山姜、淡竹葉等。
層間層：植物主要是一些小型木質及半木質藤本，常見有香花崖豆藤、多種菝葜及牛姆瓜。
?。?）常綠針、闊混交林。喬木層第一亞層多由高大挺拔的馬尾松構成單純的層片，亦或與喜光的常綠喬木樹種構成兩個層片;第二、三亞層則為種類較多的常綠闊葉樹種組成，并常含有少量杉木。在混交林下，環境較為陰濕，常綠闊葉灌木及喬木幼樹發育較好，無馬尾松更新幼苗。這是一類次生林向地帶性常綠闊葉林演替的過渡類型，群落很不穩定。
?。?）亞熱帶暖性針葉林。亞熱帶暖性針葉林是常綠闊葉林分布范圍內的次生林，常見的有馬尾松林、杉木林及柏樹林三個群系。它們普遍分布于四川盆地內的低山、丘陵地區。這三個群系的共同特點是群落層片結構簡單，層次分明，林相稀疏。在一些生境條件良好的地段多，常滲入常綠或落葉樹種，組成混交林。
馬尾松林：馬尾松林主要分布在背斜翼部海拔400～700米范圍。土壤為三疊紀須家河組砂巖母質發育的酸性黃壤。此外，在向斜丘陵砂巖分布的局部地段，或背斜軸部石灰巖土經淋溶酸化，亦見有馬尾松零星小塊分布。
馬尾松因喜光，耐貧瘠耐旱，根系發達，主根明顯，有根菌，生長周期短等特點成為中國長江流域各省重要的荒山造林樹種，也是江南及華南自然風景區和普遍綠化及造林的重要樹種[9]。在不同的生境條件下，常有不同組合：含映山紅、檵木的馬尾松林，這類一般更新良好，群落處于相對穩定階段。含落葉櫟類的馬尾松林，這類在一些人為影響很小的地段上，林下櫟類生長成喬木滲入，逐漸形成松、櫟混交林，演替速度快，群落很不穩定。含常綠闊葉樹的馬尾松林，分布在縉云山土壤較厚的緩坡、溝谷地段，多與常綠闊葉林相毗鄰，在縉云寺附近公路650～750米范圍內甚為典型。馬尾松植株高大挺拔，生長旺盛，林冠郁閉度較大。林下含多種常綠闊葉成分，因林內蔭蔽，不利于馬尾松幼苗更新，可恢復成常綠闊葉林。
杉木林：杉木適合溫涼濕潤、土層深厚肥沃、排水良好、靜風、相對濕度大于80%的生境條件。杉木樹干通直、材質輕軟，又具香氣，為我國南方主要造林樹種之一。北碚地區的杉木林因砍伐過度，目前多為中、幼林，分布零散，主要分布在背斜翼部海拔600米以上緩坡及溝谷，并多與常綠闊葉林、竹類及馬尾松林鑲嵌分布?？N云山的黛湖、杉木園、石華寺、復興寺等地有成片分布。
柏木林：柏木是亞熱帶低山、丘陵鈣質紫色土及石灰巖土地區荒山造林的重要樹種。北碚地區主要分布在向斜丘陵和背斜軸部的鈣質巖，石灰巖母質發育的土壤上。這些地區主要是農耕地范圍，人為影響極大，柏木呈零星小片分布于基巖裸露、土層瘠薄的陡坡或山頂，結構簡單、層次分明，林中含有多種落葉樹，如黃連木、樸樹、化香樹、烏桕、山合歡、榆樹及落葉櫟類。在部分石灰巖基質上，柏木常與棕櫚形成疏林，常見有鐵仔、煙管莢迷、黃荊、馬桑、胡頹子、南天竹、竹葉椒、鹽膚木等灌木成分，草本植物以白茅、蜈蚣草、野胡蘿卜為優勢，藤本植物常見的有多種懸鉤子、海金沙、香花崖豆藤、常春油麻藤、雞矢藤、葛藤、金銀花及蛇葡萄等。
竹林：竹類屬多年生深綠木本植物，廣泛分布于熱帶及亞熱帶范圍內。縉云山常見的有楠竹林（散生竹），分布在海拔700～850米范圍的平緩坡地及溝谷，適合土壤深厚肥沃、排水良好、靜風、相對濕度大的生境條件。竹林多系人工或半人工林，成片面積較大。楠竹林外貌整齊，結構單一，呈單層水平郁閉。草本植物主要是喜陰濕的種類，常見的有掌葉秋海棠、多序樓梯草、蝴蝶花、華重樓、落地梅、狗脊蕨、鱗毛蕨等。
另外，縉云山的慈竹林（叢生竹）面積也較大，主要分布于海拔700米以下的山坡及溝谷。林下灌木及草本不甚發育，常見的灌木有鹽膚木、海南山茶、草珊瑚、柃木、竹葉椒及懸鉤子，草本植物常見的有蝴蝶花、落地梅、苔草等。
灌草叢：灌草叢是亞熱帶低山、丘陵地區廣泛分布的一類次生植被。北碚地區灌草叢的種類組成受母巖性質的影響很大。在砂巖母質上，草本主要是芒萁、芒及蕨，主要灌木是算盤子、展毛野牡丹、楤木及懸鉤子屬。在紫色砂頁巖母質上，主要種類是馬桑、黃荊、胡頹子、鹽膚木、光枝勾兒茶及煙管莢迷，草本植物主要有野菊、打破碗花花、野胡蘿卜及鐵掃帚等。在石灰巖母質上，灌木主要有鐵仔、黃荊、南天竹、馬甲子、火剌、野桐、竹葉椒，草本植物以白茅、蜈蚣草、打破碗花花為優勢。常見的藤本植物有海金沙、土茯苓、金銀花、葛藤、常春藤及巖豆藤。
2.植被演替
植被演替是在某一地段上，一種植物群落被另一種植物群落代替的過程。演替包括“順向”（恢復性）和“逆向”（退化性）兩個方面的含義。它不僅方便人們認識地理環境的變化，更主要的是還可以通過人為的作用，有目的、有計劃地利用它控制和改造自然環境，保護自然環境，建立良好的生態平衡系統。我們認識植被演替現象時，應重視下列幾點： （1）應注意種類組成及其與生境條件的關系，同時，還須與不同地段的群落進行對比分析。
（2）注意不同母質發育的土壤對群落組成、演替系列的影響。
?。?）分析植被群落與環境之間的相互關系時，應區別影響群落演替的主導因素和伴隨因素。
?。?）要判明具體地段上植被群落演替的動態（相對穩定或不穩定）、性質、速度及發展方向。
?。?）調查了解人為影響的方式、強度及持續時間。
3.植被調查方法
植物群落調查是植被調查和研究的基本方法。在進行大量群落調查后，研究者可以確定植被類型，從而研究其分布規律與地理環境之間的關系。
?。?）樣方法。樣地的選擇：樣地應選擇在能代表群落基本狀況的較為均勻的群落地段，注意群落的一致性，不要設在兩個不同群落的過渡地段。同時還要注意生境的一致性。
樣方的面積及數量：樣方的面積大小，因不同地區的不同植被類型而異。亞熱帶地區樣方面積大小，結合實際采用：
喬木樣地樣方的面積：20～30×20～30米。
灌木樣地的樣方面積：10～20×10～20米。
草本樣地的樣方面積：2～4×2～4米。
藤本植物及更新層：以喬木樣方面積為準。
（2）無樣方中點象限法（中點方角法）。中點象限法，從取樣點劃分四個象限，統計與該點最近的四個植物體的距離。
（3）群落的樣地分析。群落的樣地分析包括相對多度、相對密度、相對頻度、相對顯著度、重要值、物種多樣性等方面的分析，以便判斷各主要植物群落的特征，以及可能的演替動態。
多度是指植物種群在樣地內的個體總數。相對多度是種群在群落中的豐富程度。
密度=某種植物種群個體總數/樣地面積
相對密度=某種植物種群的密度/所有種的密度總和×100%
頻度=某種植物出現的樣地數/所調查的樣地總數
相對頻度=某個種的頻度/所有種的頻度總和× 100%
相對顯著度=該種所有個體胸面積之和/所有種全體胸面積總和×100%
重要值（IV）=相對密度（Den%）+相對頻度 （Fre%）+相對顯著度（Dom%）
即這三項指標之總和等于一個常數（Den%+Fre%+Dom%=300）[10]。這樣可以把三個不同性質的特征，綜合成一個數值，根據其重要值大小排出重要值序，決定其優勢種后，指出所測群落類型。
?。?）植物區系特征。
植物區系種類：有維管束植物204科、890屬、1774種，其中，蕨類植物37科、72屬、152種，裸子植物9科、23屬、45種，被子植物158科、795屬、1577種[11]。種類如此繁多，確屬罕見。
熱帶及亞熱帶種類成分占優勢：被子植物中，屬熱帶及亞熱帶成分的科占30%以上。主要的熱帶及亞熱帶的科、屬有：殼斗科的栲屬、櫟屬、青岡屬及石櫟屬;樟科的樟屬、木姜子屬、新木姜屬、潤楠屬、瓊楠屬及山胡椒屬;茶科的茶屬、大頭茶屬及木荷屬;金縷梅科的檵木屬;杜英科的杜英屬及猴歡喜屬;山礬科的山礬屬;?？频拈艑?紫金?？谱辖鹋?杜莖山屬。
含較多數量的古老、珍稀植物及特有種：有國家級保護植物鐘萼木、香果樹、八角蓮、紅豆杉、銀杏等45種，特有種：縉云黑桫欏、縉云槭、縉云四照花、北碚花椒、北碚槭、薄果猴歡喜、縉云紫金牛等38種。
發育和保存這么完好，其原因：
一是，地處四川盆地中亞熱帶，氣候溫暖濕潤，自然條件非常優越。二是，盆地內低山未受到第四紀冰川多大影響，許多古老種類也得以保存。三是，為川東著名的佛教圣地，南朝（公元423年）開始建寺。1932年這里又建立了“世界佛學苑漢藏教理院”。
四、野外實習要求
?。?）應用植物地理基本理論，分析認識自然環境特點及組成要素之間的相互關系。
（2）認識重慶亞熱帶地區常見代表植物60～100種。
（3）能寫一些地區的植被報告或有關專題論述。
?。?）在野外實習期間，必須服從領導、遵守紀律。認真學習，做好野外記錄。團結互助，注意安全。愛護林木，愛護家作物。
五、結語
植物地理學野外實踐教學是一項復雜的系統工程，教學改革也是一個不斷探索的實踐過程[12]。在我的前輩導師賈明老師關心指導下，幾十年的親身實踐教學，希望通過創新探索能夠使植物地理學野外實踐教學真正做到以學生為主體，能使學生主動獲取知識，而不是被動接受灌輸的知識;能夠激發學生的自主學習和主動學習意識，開發學習者的個人潛能;推進“教學與科研深度整合，理論與實踐深度融合”;促進學生綜合創新能力的培養和地理專業技能的提高，培養出具有時代特征的創新型人才。
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