生态实习

8月30号，2013级环境科学专业到天津市蓟县八仙山开展了生态实习活动，并在相互鼓励和老师的带领帮助下，所有同学登上了最高峰——聚仙峰。八仙山是巨大的天然氧吧，是京津后花园，在攀登1052m的聚仙峰的途中，欣赏别具特色的自然风光、提高身体素质、清肺的同时，也实地了解了很多生态学知识，将生态学课程中所学的知识在实际中巩固运用，此行得到了很多收获。

一、地理概况

天津八仙山国家级原始次生林自然保护区坐落在天津市蓟县东北部燕山山脉南翼，古长城以北，以河北省兴隆遵化相接壤，位于蓟县城东北34公里处，是国家级森林生态自然保护区之一。保护区距京、津、唐、承四市腹心，东西宽8.7lm，南北长10.8km，位于40°7′24″~40°13′53″N，117°30′35″~117°36′24″E，总面积5360 hm2.保护区为中低山脉，植被为暖温带落叶阔叶林；在植被演替系列中，属于天然次生落叶阔叶林顶级群落，植被类型丰富，具有明显的纬向地带性分布规律。气候属于暖温带季风型性气候，年平均温度10.1℃，年平均降水量680~750mm，夏季相对湿度60%~80%，无霜期195d，全年光照足，有利植物生长，境内植被以阔叶杂木林群落为主，森林覆盖率80%以上。这里群峰汇聚，主峰“聚仙峰”海拔1052米。

八仙山是一座天然的动、植物园，保护区内峰峦叠翠，林海茫茫，曾经是清东陵的风水禁地。1995年经批准，建立“天津八仙山国家级自然保护区”，1999年经国家科协批准为全国首批科普教育基地。

二、植物

此次爬山过程中，注意到沿途山杨、杜鹃、核桃、胡桃、板栗较普遍，但是松树特别少，柏树较矮小、菌类也不常见。 2.1 山杨

山杨为杨柳科杨属的植物。落叶乔木，高可达25米。叶子接近圆形，具有波浪状钝齿，雌雄异株。分布广泛，多生于山坡、山脊和沟谷地带，常形成小面积纯林或与其他物种形成混交林。为强阳性树种、耐寒冷、耐干旱的瘠薄土壤，对土壤要求在微酸性至中性土壤皆可生长，适于山腹以下排水良好肥沃土壤。天然更新能力强，在东北及华北常与老林破坏后，与桦木类混生或成纯林，形成天然次生林。

八仙山是长城系石英岩，形成的土壤有机含量不高，容易成酸性。保护区位于燕山迎风坡，夏季多雨，丰沛的降水，温湿的气候，由于土壤水分多，土壤盐基离子（即K+、 Na+、 Ca2+、 Mg2+、 NH4+……）遭到淋溶，排除土体进入地下水，易形成淋溶褐土。所以八仙山地区土壤类型主要为褐土，酸碱性适合山杨生长，且山杨能够适应该类瘠薄土壤，途中该类植物出现频率极高，可见其在八仙山地区覆盖面积较大，所以说明山杨这类植物是该次生林保护区内一类重要次生植物。

山杨单株生物量随树龄增加而增大，各器官分配序列为树干>树根>干皮>树枝>树叶，从林分生物量的增长速度来看，山杨的生长速度逐渐缓慢，碳汇能力逐渐下降。同时，山杨天然次生林群落碳储量随树龄增加而增大，树干>干皮>树枝>树叶>树干，树干的碳储量占据主导地位，直接反映了有机物质生产与积累的水平。山杨林碳储量在中龄林时期增长加快，说明在中龄林时生长较快。山杨作为温带次生林区的主要树种，对其进行生物量及碳储量的研究，是测算温带地区碳汇功能不可缺少的基础工作。有效估算我国森林生态系统的碳储量不仅可以较少全球或区域碳平衡估算中的不确定性，而且对研究全球碳循环具有重要的理论和现实意义，对减缓大气中二氧化碳体积分数的增加也是有一定意义的。

2.2 杜鹃

在八仙山另一常见植物即各类杜鹃，但因季节问题，所以在此次实习中没能看到杜鹃花。杜鹃是落叶灌木，分枝多而纤细。生于海拔500-1200米的山地疏灌丛或松林下，喜欢酸性土壤，在钙质土中长得不好，甚至不生长。因此土壤学家常常把杜鹃作为酸性土壤的指示生物。杜鹃喜凉爽、湿润、通风的半阴环境，既怕酷热又怕严寒，生长适温为12℃-25℃，夏季气温超过35℃，则新梢、新叶生长缓慢，处于半休眠状态。

植物他感作用即一种植物通过它产生并释放于环境的生化物质对另一植物产生直接或间接的毒害作用。植物通过他感作用对其他植物产生作用，从而增强本物种对其他物种的竞争力或自身对其他个体的竞争力，抑制生境内的其它植物的种子萌芽率、幼苗的正常生长，具有调节种群结构、抵御环境胁迫和作为重要的化学信息传递物质的作用，他感作用已被证明在森林中发挥着至关重要的作用。杜鹃属植物群落中存在明显的他感作用，杜鹃属植物生长的土地如果被用作农田，作物生长将受到严重抑制。有研究表明，因为杜鹃树植物产生的化学物质抑制了其他物种的发芽和生长，同时杜鹃花吸引并垄断传粉的昆虫，对附近的其他物种产生影响。杜鹃属植物入侵的地方，该地区的生物多样性下降，包括植物物种、昆虫和其他无脊椎动物的损失。但是这些杜鹃属植物每天所释放出的挥发性气体相对含量较小，一些具有他感作用的物质成分对种子的萌发和幼苗生长都寻在较强的抑制作用，这些他感物质在自然状态下多大浓度下才会产生他感效应，他感物质如何协同生境条件（土壤、光照、温度、水分等）发挥作用，还有待进一步研究分析。 2.3 核桃和胡桃

在所到八仙山地区，有大面积的核桃树，并参观了有上百年历史的胡桃树，通过了解，原来核桃和胡桃是一种东西。核桃又名胡桃、羌桃，为胡桃科植物，与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”。核桃壳是内果皮，外果皮和内果皮在未成熟时是青色，成熟后外果皮脱落。核桃营养价值丰富，同时还有很大的药用价值，能减少患抑郁症的几率，减少患乳腺癌的风险、降低患糖尿病的风险、黑发等。除了可以食用果实以外，核桃还可以经过雕刻成为精美的工艺品，表达了人们对未来的期盼和向往，也象征着吉祥、免灾。

气候对核桃产量影响是巨大的，气候的变化无常，致使核桃产量的高低不稳，变动很大。气候因素主要包括温度、降雨量及光照等，其中以自然灾害对产量波动的影响最大。据对八仙山当地居民的了解，2016年因为气候原因，导致今年核桃产量将比往年低。

近年来，国内与国际对核桃的需求量越来越大，受产业特性和市场需求的多重影响，核桃价格一路攀升，虽然各年有起有落，但总体上是呈现上升的趋势，核桃成为了具有高效益的经济作物。根据学者们的研究，核桃价格具有明显的集聚性，即在核桃市场上，一个大的价格波动后面，跟随着大的价格波动，小的价格波动后面有小的价格波动。大的价格波动往往对核桃市场的稳定造成较大冲击，使林农遭受收益风险。同时核桃市场不存在高风险高回报的特征，相反，风险越高回报越低。原因可能是，核桃和小麦、玉米等农产品相比，需求弹性较大，当引入新品种、新技术时，会增加投入成本，提高投入风险，价格也随之增加，高于市场普通核桃的均衡价格，出现了替代产品，使收益下降。另外，核桃价格波动是不对称的，当价格上涨或下跌时，对波动的冲击是不对称的。

我国现代农业发展，应促进农民的兼业化，加强农民的组织化，并保障食品的安全化，加快农业现代化进程的同时，保证食品安全的透明化，使产品绿色化，加强人民以及国际对于我国出口产品安全的信心。 2.4 板栗

在八仙山地区，另一经济作物应属板栗。板栗又名栗、栗子，是壳斗科栗属中的乔木和灌木的总称，原产于中国，分布于越南、以及中国地区，生长于海拔370-2800米的地区，多见于山地，雌雄同株。约有7-9种，我国一般分为2种，野生板栗和杂交改良板

栗。我国普遍种植的是杂交培养的改良品种。各种板栗树都结有可食用的坚果，有很高的药用价值和营养价值，雌花单独或数朵生于总苞内，所以坚果包藏在密生尖刺的总苞内生长。板栗对气候土壤条件的适应范围较为广泛。其适宜的年平均气温为10.5~21.7℃，若温度过高，冬眠不足，会导致生长发育不良，气温过低易使板栗遭受冻害。对土壤酸碱度较为敏感，适宜在pH值5~6的微酸性土壤生长，因为栗树是高锰植物，在酸性条件下，可活化锰、钙等营养元素，有利于板栗的吸收和利用，八仙山地区土壤呈酸性，且大多数岩石中含有锰，所以该地区有利于栗树的生长。南北方因地区差异，所生长的板栗也不同，北方为炒栗种，其果实较小，含糖量及蛋白质较高，淀粉少，糯性；而南方为菜栗种，果型较大，含糖量低，水分高，淀粉含量多，梗性，适宜用作菜肴、糕点、罐头等。

板栗的种植主要依托山区林地资源，兼具有不与粮争地的显著特点，也是最为代表的木本粮食产业。大力发展板栗产业对保障国家粮食安全，调整农业结构，加快山区经济发展和促进农民增收就业具有重大的战略意义。

板栗不仅是一种经济作物，板栗内皮对酸性溶液中的重金属离子具有良好的吸附潜力，对镉、铅、铜和锌4种重金属的吸附容量明显高于许多天然吸附剂。有学者用板栗内皮作为材料，运用红外光谱扫描等技术进行去除酸性废液中重金属离子机理研究，探求经济有效的重金属废液处理方法。结果表明板栗内皮表面存在-OH、-NH和C=O等活性官能团，这些基团可以与溶液中的重金属发生螯合反应；在吸附溶液中的Pb2+和H+的同时，向溶液中释放K+、Ca2+、和Mg2+，这表明离子交换是板栗内皮吸附重金属离子的重要机制之一；同时红外光谱与质量平衡实验的结果表明，板栗内皮吸附重金属离子的机制为离子交换与螯合反应相互耦合。这些研究对推动保护环境、改善环境有重要意义。 2.5 松树、柏树和菌类

在所到蓟县地区，松树的数量很稀少，而柏树虽然在八仙山中很少，但是在环山公路两侧却很多，只是都相对矮小，生长情况不是很好，对于菌类，在八仙山景区中几乎没有发现。相比于云南的山地的情况来看，云南的山川中，土壤上有特别厚的落叶覆盖层，最主要的是有厚厚的松叶覆盖层，并且可以直观感受到，云南山区的土壤湿度远大于八仙山地区，有很多蚂蚁等小生物。湿度、腐殖层的成分、生物有可能是影响两个山区菌类生长情况不同的重要原因。 2.5.1 松、柏

虽然看到的松树很少，但是通过查阅资料，了解到八仙山地区有油松林，而云南地区的松树品种为云南松、思茅松。油松为松科针叶常绿乔木，为阳性树种，针叶2针一束，浅根性，喜光、抗瘠薄，在土层深厚、排水良好的酸性、中性或钙质黄土上，-25℃的气温下均能生长。云南松针叶通常3针一束，且柔软，思茅松针叶也是3针一束，但是思茅松喜高温湿润环境，不耐寒冷，不耐干旱瘠薄土壤。柏树，为柏科侧柏属的一种常绿乔木，雌雄同或异株。喜光，但幼苗、幼树有一定耐荫能力，一般生长在山的侧面，较耐寒，抗风力较差，耐干旱，喜湿润，但不耐水淹，耐贫瘠，可在微酸性至微碱性土壤上生长。有很大的经济价值和药用价值，多用于建筑、家具、细木工等。

现在有学者采用松树锯末以及各种改性后的锯末作为吸附材料，以废水中的污染物质为吸附对象，研究溶液的pH值、吸附时间、锯末投加量及模拟废水初始浓度对吸附效果的影响，力图找出廉价高效的生物吸附剂。因为锯末作为农林废弃物，因其孔隙度高，比表面积大，含有多种活性物质而吸附性能较好。近年来，国内外许多研究者利用山毛榉锯末、松树锯末以及桃树锯末处理废水中重金属离子和染料。其中，在对二价铜离子吸附研究实验中表明有较好的吸附效果，随着pH值的增大，锯末的吸附量和除去率逐渐增大，当pH值为6时吸附效果最好，随着锯末投加量的增加，吸附量逐渐减少，除去率逐渐增大，用柠檬酸钠改性后的锯末吸附效果明显提高。在对罗丹明B的吸附试验结果表明，松树锯末对罗丹明B

有较好的吸附效果，经硫酸改性后的锯末其吸附效果进一步提高。也有利用柏树锯末为吸附剂，研究不同吸附条件对吸附效率的影响。

松树还被应用于研究持久性有机污染物。大气POPs采样的传统方法是使用主动大气采样器，但是主动大气采样器价格昂贵、体积庞大，工作时需要电力驱动，且对操作人员要求较高，加之苛刻的野外条件，其在大范围内POPs同步采样观测中的应用受到了一定程度的。而一般来说植物叶子面积与体积的比值越大，越能富集大气中的有机污染物。松针表面有一层厚厚的脂性膜，其表面积也比同质量的叶子大，大的表面积增大了和空气中持久性有机污染物的接触面积，松针表面脂膜厚度与持久性有机污染物在叶内的扩散系数成正比，因此松针更有利于富集大气中的持久性有机污染物。而且松针中脂溶性有机污染物由根部吸入的贡献极微，因为绝大多数的有机氯化合物和多环芳烃类化合物只能进入根的外表皮，不能深入到根的内部和木质部，因此松针能反映周围大气的污染水平。虽然还有很多因素需要考虑，但是松针仍不失为一个区域大气有机污染评价的生物指示物。

由这些研究可以看出，这些植物在解决现在的环境问题上有很大的潜力，作用机理以及提高吸附性能还有待进一步研究，为环境研究提供了一个方向。 2.5.2 菌类

菌类植物结构简单，没有根、茎、叶等器官，一般不具有叶绿素等色素，大多数异养。菌类植物可分为细菌门、黏菌门和真菌门三类彼此并无亲缘关系的生物，人们可以食用的具体指大型真菌。很多大型真菌都具有较强的富集金属的能力，食用菌体内主要重金属是铅、汞、镉、砷。食用菌在菌丝生长阶段并不严格要求潮湿条件，但在出菇或出耳时，环境中的相对湿度则需要在85%以上，而且需要适合的温度、通风和光照。食用菌是好氧真菌，氧气不足则不能正常发育。食用菌生命过程是吸氧吐出二氧化碳，在菌丝体生长阶段，一定浓度的二氧化碳有刺激菌丝生长的作用，超过一定浓度则有抑制作用。多数食用菌菌丝体生长阶段不需要光，弱光也无不良反应，强光则影响菌丝体生长，在子实体生长阶段则需要一定的散射光，不需要直射光。所以，八仙山的菌类较少首先应该是湿度不够。

食用菌需求量越来越大的同时，栽培食用菌剩下的菌渣也越来越多，每年有大量的菌渣或就地堆置，或直接施入田中，一方面造成了农业有机资源的巨大浪费，另一方面，造成了周围环境的恶化，因此，如何环保有效地处理好食用菌菌渣成为一个重要问题。目前，初步提出了一些解决方法，用作食用菌再生产的配料、用作饲料、用于堆肥、用作燃料、作为生态环境的修复材料、提取生物活性物质等。如何将食用菌废料综合利用，还应因地制宜，进一步研究。

三、旅游业发展对当地环境的影响

蓟县是天津是唯一的半山区县，有山有水，有平原有洼地，旅游资源丰富，集古城、名山、雄关、秀水、奇石、幽林为一体，自然资源与人文资源相结合，为休闲农业的发展奠定了厚实的物质与文化基础，在扶持和市场催生下，从1994年兴起以农家乐为特色的休闲农业与乡村旅游。随着规模的不断扩大，县从2005年开始进行规范管理。通过引导、部门协调、属地管理、农户参与，形成了“景区依托型”、 “村集体组织型”、 “公司介入型”三种模式，实现了由初期的个别村、个别户到目前的“百村创建、千户发展、万人参与”跨越式发展。继2010年蓟县被评为“全国休闲农业与乡村旅游示范县”之后，他们已相继拥有1个全国特色旅游景观名镇，2处“中国美丽田园”，1个“中国最美休闲乡村”，4个全国休闲农业与乡村旅游示范点，2个国家生态旅游示范区。休闲农业与乡村旅游为当地居民提供了大量的就业岗位，逐步成为该地区促进农民就业增收、调整农业产业结构和加快新农村建设的主渠道。

通过攀登八仙山以及3天2夜的农家乐生活，首先该地以旅游特色村、生态园、博物馆、养生基地等多种形式的旅游业的快速发展以及当地优美的环境、清新的空气值得肯定，但是

八仙山景色之一“水奇”：山泉飞瀑、溪水奔流，冬季不涸，夏流成河，山水相连，生机勃勃，每年向于桥水库注入1.2亿立方米纯净水。这一点在实地观察过程中没有感受到，刚进入初秋，但是八仙山景区内大部分沟渠和池塘都干涸，而且底部植物都已经枯死，可以看出缺水不仅仅是一两天，池塘旁边警告牌上的“小心溺水”显得很喜感，也很悲哀。仅有的几处有水的地方，水质从直观上来看，颜色和浊度都不太好。除了植物，作为主要景色之一的水能让人直接感受到一个地方大致的环境状况，而八仙山水资源的情况却不容乐观，可见当地旅游业的开发兴起的同时，对景区的保护还有地方做的不到位。除此之外，在农家院附近随处可见垃圾的随意堆放、饭店的脏水随意排放等，纵使这样一个景色宜人的地方还是频频出现恶臭，所以可见当地面源污染很严重。 3.1 面源污染来源

首先一个重要来源即农业污染，该地区有很多生态园、果园等，这些耕地、果园每年将使用大量的农药和化肥，据相关研究，各种化肥施于农田的消耗率一般为30％-50％，未被利用的养分会通过淋溶、渗漏等地下径流的形式对水资源造成严重的污染，尤其是果园数目的增加。在农业生产活动和集约化畜牧养殖中，氮素和磷素等营养物质、农药、化肥、农地膜以及其他有机或无机污染物质的使用和使用后不及时科学的处理对环境造成很大污染。

其次是村镇居民点污染，包括各种形式的农家院。据了解蓟县规划区内包含了7个行政乡镇，237个自然村。村镇布局散乱，使得村镇生活污染、废弃物分布范围广泛。其生活污水、垃圾、粪便、堆肥等对库区水源构成威胁。目前。这些村庄的污水污物大部分没有固定处理设施，平时积存于沟塘、洼地，汛期随水流入水库。

以上污染物通过地表径流和农田渗漏直接污染地下水和土壤，还通过向空气中扩散而污染大气等。一方面对人们身体健康直接产生危害；另一方面受污染的土壤生长出不健康的农产品，对人类产生间接和潜在性危害。 3.2 改善建议

最重要的是提高当地居民保护环境的意识，拥有得天独厚的自然环境，并作为他们的主要来源，应该树立起强烈的保护环境的意识，保护的不仅是环境，同时也是维持当地的主要经济来源。

一是完善整体规划。总体来看，蓟县休闲农业还存在项目类型单一，特色产品少，同质化、零散化现象严重，尚未形成高水平的区域性旅游体系和科学的空间布局。有的村自然发展，杂乱无章，有的村城市化、商业化严重，淡化了乡村的自然、生态特色。二是完善基础设施供给。铺设收集废水的管道以及跟进相应的处理设施。很多旅游村道路狭窄、路面损坏。农业旅游区内，停车场、洗手间等公共服务设施简陋，设备不足。农家院的客房、餐厅、洗浴等主要设施条件相对较差。要重视旅游村内设施的提升，包括修建优质的行车道路、打造特色的村内景观、建设充足的村内公共设施、搭建村内公共服务平台等。充分利用现代科技成果，搭建起互联网的高效营销平台。遵从服务业的发展要求，对农家院的结构进行改进，不仅要维护原生态的农家风貌，还要使院内结构、卫生环境等满足多人食宿的要求。三是提高整体营销意识。该地区有大量的农家院，但经营主体较为松散，各自为政，综合效益较低，难以形成规模效益。并且缺少有特色、有内涵、有文化的产品，该地区可以深入挖掘乡村文化，找出独有的亮点，如毛家峪的长寿文化、古槐村的中草药文化、坝尺峪的太极拳、玉石庄的素食文化等等，进而设计出更多形式的旅游产品。使当地不仅风景美，文化也美。

四、个人总结

休闲农业发展要尊重自然，避免人工雕琢，摒弃城市浮华，营造独特的乡村氛围。同时对农业文化遗产实施保护性开发，宣传发扬当地文化，保持特色。

为期3天的实习在老师和同学们的陪伴下如白驹过隙，在这短短的时间里，不仅欣赏到了优美的风景，并且在途中巩固学习运用了已学的知识，在和老师、同学们的交谈过程中，

对本专业有了更深的体会，对未来的规划也有了方向，更重要的是有更大的机会接触专业老师和同学，确实增进了大家之间的感情，第一次深切体会到整个专业这个大集体。每个人身上都有很多值得学习的地方，有的同学坚持徒步上山、下山，让我看到了坚持不懈的精神；有的同学在攀爬过程中，主动帮其他同学拿东西、一个人带上这个小组的干粮和水，负重坚持到最后，让我看到无私、善良和担当；有的同学积极活跃气氛，帮助大家熟悉彼此，耐心给同学们讲解游戏规则，给我们营造了一个愉悦的气氛，在这里我看到理解和真诚。每一个同学在3天时间里，无论多辛苦，都坚持不懈，每个人都洋溢着灿烂的微笑，这将是我们每一位同学大学生活里一段美好宝贵的回忆。

最后，最要感谢的是4位带队老师，不仅要替我们规划好每一个实习的环节，安排好所有的事情，从实习地点到吃住问题，老师们费尽心思，还要陪着我们一起攀上聚仙峰，在途中也不能像我们一样专心致志地欣赏风景，还要照顾到每一个同学，在每一个岔路口、在队伍的最后，都有他们的身影，我想老师们一定是身心疲惫、心力交瘁，非常感谢老师们3天里的陪伴、教导和关心，在这3天里你们是我们最好的朋友，非常感谢老师们给我们提供了这样一个实习机会。在以后的学习中，我将努力将你们教的知识运用在生活中，解决实际问题，为我们专业的发展、为改善环境做出力所能及的贡献。今天我们以你们、以天大为自豪，希望将来你们也能以我们这一批批的学生而自豪。