草地学全套课件

绪论—、草原（草地）的概念：1、地学（植物群落学）对草地概念的理解：草原（steppe）由耐寒的旱生多年生草本植物为主（有时为旱生小半灌木）组成的植物群落，是一种地理景观，是陆地植被的一个植被型。2、农学范畴的草地含义：有3种解释：第一种解释：从植物特征与作用方面定义第二种解释：从物质与能量转化方面给予定义第三种解释：草地是生长草本植物、或兼有灌丛和稀疏乔木，可为家畜和野生动物提供食物和生产场所，并可为人类提供优良生活环境、其他生物产品等多种功能的土地—生物资源和草业生产基地。（1）它是由土地生物构成的农业资源，是一个农业生物群落。是从事畜牧业生产的区域，在这个生物群落中不仅存在植物、动物、微生物及其环境，而且它们之间相互作用，互相依赖形成一个统一的整体，即草原生态系统。（2）它是一种特殊的生产资料。这是因为草地不仅是人类劳动的对象，而且是人类劳动的手段和产物。人类通过劳动把草原上的饲用植物转化为畜产品，为社会生产和生活服务，同时直接或间接的也改变着草原本身。3、农学范畴草地的两种属性4、地学范畴与农学范畴两者对草地认识的区别（1）前者强调草地植物成分是否为草本，而且是耐寒的多年生草本，而后者强调可否以放牧家畜进行动物生产。（2）前者的草地仅作为一个地理景观，是陆地植被的一个植被型；而后者认为除了草原这个植被型外，还有沙漠、沼泽、冻原、疏林等，只要是大面积的有饲用价值植物生长的地方，能进行动物生产，都可称之为草地。从以上可以看出，农学范畴的草地其基本点为可用于家畜放牧的土地及其群落，而地学范畴的草地其基本点为以草本植物为主的土地及其群落，说明农学范畴草地的含义比地学范畴广，除了草原外、还包括草甸、沼泽，荒漠、疏林和冻原等。在实际生产中，上述这些地方都可以建立和发展草地畜牧业，故在生产实践中人们对草地的理解是广义的。二、草业与草业科学1、草业（草产业）和草业科学的定义：草业的英文‘Prataculture’（钱定）我国著名系统工程理论家钱学森院士（1984）年提出：“草业是作为产业的概念提出来的，它是草原为基础，利用日光能合成牧草，然后用牧草通过兽畜、通过生物、再通过化工、机械手段，创造物质财富的产业”。相应的草业的生产经营，应规范的称为草业生产。作为草业生产，应该有由生产实践升华的科学理论与体系，称为草业科学，简称草学。2、草业的结构①前植物生产层：以其景观和环境效益产生经济价值。如自然保护区、水土保持区、城市绿地、运动场草坪。②植物生产层：是植物及其产品的生产，如青草，干草、青贮饲料等。③动物生产层：家畜、家禽及野生动物的生产，如肉、奶、蛋、皮毛等。④外生物生产层：对动物植物及其产品进行加工、运输及销售的全过程生产。3、草业四个生产层的相互关系：草业的四个生产层中，每一层次都可分别接受社会的加工、管理和投入，每一层都可产生经济效益。社会投入前植物生产层植物生产层动物生产层外生物生产层经济、生态和社会效益三、为什么要学草原学1、从资源学看，学习草地学可以更好的利用草地这项农业资源。2、从生态学角度看，学习草地可以更好的合理利用草地，改良和保护草地，为我国的生态平衡做出贡献。3、从少数民族的繁荣与发展看，合理的利用好草地对维护边疆各民族团结，进行共同繁荣起着重要作用。四、我国草地生产中存在的问题1、饲料供应季节不平衡，巩固的饲草料基地少。2、草地利用方式落后，管理粗放，保护力度不够，致使草地超载严重，人为破坏严重，草地沙化，退化严重。有条件的地方没有巩固的饲草料基地。3、草地畜种改良落后，生产性能低。4、草地的牧草转化率低只有先进国家的62%。5、草地生产的机械化水平低，机械化程度为美国的1/10。6、人工草地比例小。7、科技力量弱，科研生产投入少。科研人员少。五、我国草地生产的潜力草地生态系统的生产能力放大表六、世界上主要畜牧业国家生产类型参考教材p（2～5）。第一章草原发生与发展的诸因素本章主要评述草地发生发展的诸因素，包括大气因素、生物因素、土地因素和生产因素，树立草地受四项因子综合作用而发生并不断发展的生态学观点。要求学生重点掌握草地发展的诸因素及其相互关系。第一节大气因素一、大气因素为生物生存提供了基本条件，并且是某些生态类群和生物类群的创造者（一）大气的组成（二）大气的流动1、环流形成的原因2、局部地区空气流动形成的风对生物影响（三）光照1、根据植物对光照所表现的特性，植物界可分为：非绿色植物和绿色植物2、根据植物对光的需要程度将植物分为：阳性植物（喜光植物）、耐荫植物（中间类型）和阴性植物（喜阴植物）3、光期与植物分布：根据光照对植物生长发育的影响将植物分为：长日照植物、短日照植物和中日照植物4、据对光的适应程度，动物可分为避光动物（多为土壤动物）和喜光动物。5、据动物对光的条件的适应，将动物分为：昼出现：如，家畜；夜间性：如，家鼠；晨昏性：蚊类；全昼夜性：如，田鼠。（四）温度：最低温度、最适温度和最高温度1、植物对温度的适应状况：呼吸作用光合作用特殊情况2、植物在低温下完成的生活过程：休眠状态种子保存储藏营养物质的积累许多植物种子需经过低温过程才能正常发芽春化阶段3、植物的耐寒性：寒害霜害冻害雪害4、植物对高温的适应（1）在对高温的适应上，一般来讲：热带植物＞温带植物＞寒带植物；旱生植物（肉质旱生植物的适应力最强）＞中生植物（2）植物怎样用生理适应方法降低高温的危害①使用蒸腾作用降低日晒温度②夏季休眠③减少了细胞中游离水分的含量，使细胞内盐分、糖分浓度增加，增加了原生质抗凝结能力。④某些禾本科植物在根系形成沙套，也可防御高温危害。5、根据植物对温度的适应性可将植物分为：喜温植物和耐寒植物6、温度对动物的影响（1）根据动物对温度的适应性可将动物分为：变温动物和恒温动物（2）动物的生长发育依赖与环境，在因过热或过冷而处于休眠或混睡状态，生命过程是在低水平上维持着。（3）对大多数动物本身来讲，温度的变化起着积极作用。（五）水分1、水对动植物的意义2、固态水对动植物的意义（1）雪：雪对动植物的作用有两重性。（2）霜与雹是对动植物基本上是有害的。3、雨水在我国草原区的分布特点①我国大部分地区因受东南亚季风的影响，降水多在夏秋，60-80%的降雨集中在一年的七、八、九3个月。②新疆伊犁，塔城、阿勒泰地区，受中亚气候影响，春节降雨较多，我国草原牧区（多在北方与西部），大部分降雨在300mm以下，最多的是西藏。③东部（阿坝与甘孜地区）和四川西部，可达700-900mm，最少的为塔里木盆地，柴达木盆地和甘肃西北部的安西，降雨量仅几毫米。④我国南方草山降水一般都在1000mm以上，南方草山如广西、贵州、云南、湖南、湖北降水都较多。4、植物的需水量及其类型：在自然界中，由于降水的不同，因而形成了不同水分条件环境，天然植物在长期演化过程中，由于生长在不同的条件下，形成了不同的生态类型。我们根据陆地植物对水分的需求，将植物分为：湿生植物：抗旱能力小，个体发育过程中需要经常有充足的水分，其形态结果上有长的茎，柔软宽大的叶片和不发达的根系湿生植物在世界各地广泛分布，多生长在沼泽、阴湿的林下，或者酸性瘠薄的土壤中，饲草料中含水量高，饲用价值相对较低，多被牧民称为“软草”。中生植物：中生植物是旱生植物和湿生植物的中间类型。多数禾谷类作物，饲料作物，田间杂草，草甸植物，阔叶树木都是中生植物。它们具有良好的饲用价值产草量也较高，但生态条件好一些的毒害草也是中生植物。中生植物中的草本植物如狗尾草、三叶草、鸡脚草、早熟禾、紫花苜蓿等的饲用意义非常重要，世界上许多人工草地天然草地培育发达的国家如荷兰、新西兰多都采用上述中生牧草建设培育草地。旱生植物：旱生植物多生长在干旱环境，抗旱性能强。旱生植物是构成草原和荒漠草原的主要植物，多数旱生植物如草本，半灌木（如羊茅、针茅、芒类）植株体内含水量小，家畜易于吃饱增重，牧民称为硬草。一部分旱生植物由于枝叶干燥粗燥，降低了其饲用价值，如刺旋花、木旋花等。短生植物：短生植物多生长在干旱环境，但不是旱生植物，大多分布在荒漠，能适应短暂雨季的植物，这类植物生活周期很短，多为45天左右，它们一般利用荒漠中短暂的雨季完成生长发育，开花结实。当旱季到来时，则保持休眠状态。短生植物生长对早春放牧有一定的意义。二、大气因素构成草原现象的地带性㈠纬度地带性（纬向地带性）1、热带纬向地带性成因：热量带（温度带）一个热带：分布于南北半球上，以20℃年等温线为界两个温带：分布在南北半球上，位于20℃年等温线和10℃最热月等温线之间。两个寒带：在南北半球上，位于10℃和0℃最热月同等温线之间，两个永冻区：在南北半球上，位于最热月平均温度低于0℃的地区，如北半球的格林兰北部，北极附近地区，南半球以南纬60℃以南均为永冻区。地球太阳2、水分的地带性成因：（即：自然界水分的大循环与小循环）水分的地带性：A、热带湿润带，大约在南北纬29°之间，年降水量多在750-1000mm，局部地区4000mm以上。B、两个低纬干燥带：大致位于南北半球纬度20-40°之间，这两个地带干燥少雨。这是因为这里的空气以下沉运动为优势，空气绝热增温，水汽不能凝结，故而干燥少雨。年降雨量仅15.6mm，这个地区是世界上荒漠集中的地带。如非洲利比亚，埃及，阿尔及利亚，沙特阿拉伯的撒哈拉大沙漠。（绝热增温：当气体外界压力大时，体积变小，空气下沉，对其的做功变为内能，温度升高，难以凝结。）Ｃ、两个温带湿润带：位于南北半球40-60°之间，年降雨量在800mm以上，这里降水较多，主要是气旋活动与地形的关系。D、两个高纬寒冷少雨带，分布在地球南北两极，降水小于250mm，这里降水量少的原因气温低，大气中水量较少之因。由于水分与热量的地带性分布，决定了草地植被的地带性分布。如：植被从赤道向两极大体呈：热带雨林——温带阔叶林针叶混交林——温带草原寒带针叶林——冻原。如：宁夏草地分布，荒漠-草原化荒漠（贺兰山山下）-荒漠化草原（麻黄山——王团——海原北部）-草原（固原什子以北）-草甸草原或森林草原（六盘山地区）。（二）经度地带性（经向地带性）大家知道，大陆由于受到东西方向距海洋远近的影响，使大陆内地与沿海的降水量产生了极大差异，一般降水从沿海向内地递减，这样就使同一纬度地区虽然热量可能相同但水分不同，导致植物分布也不同，由于水分自沿海向内陆呈递减的带状分布，故植被也呈自沿海向内陆变化的带状分布。北极沙漠永久性的积雪或冰川地冻原（苔藓、垫状植物）泰加森（冷性森）草原荒漠短草草原长草草原森林或森林草原热带雨林湿冷干冷内陆海洋热湿干热温度水分降水（三）垂向地带性宁夏主要山体植被垂直分布状况图三、大气因素的草原学意义1、大气因素与草地生产力水热条件是草地生产的基本要素，一般来讲，在水分和热量的适宜范围内，这两个值越高，草地产草量就越高，生产力越高，如超过适宜范围，则对草地生产产生了灾害气候，是生物量减少或绝产。而且水分与热量配合的协调性，也就是水分与热量条件于植物生活条件的的相符合。水热同季则可获得草地高产，不同季则影响草地生产。2、大气因素与生产季节①热带与亚热带大气因素的季节变化对草地生产影响不大，草地生长全年基本稳定。②温带与寒带越向两极，纬度越小海拔越高，草地生产的季节性差异就越明显。3、大气因素与生产措施①大气因素与生产设计因为不同的水热条件，会产生不同的气候与草地植被，故而在畜牧业生产中畜群设置也应有所不同，种植牧草也应不同。如干旱区家畜以羊和骆驼为主，（我省北部与内蒙），高寒地区应以犏牛牛和藏羊为主（如高山地区，青藏高原等地），热带与亚热带应以水禽为主。②大气因素与草地技术措施不同的水热条件产生了不同的产地条件，故在生产中要采取不同的技术措施，如降水量300mm以上的地区要防止草地水土流失，降水量300mm以下的地区要防止草地风蚀。降水不足的地方有条件要兴修水利，设法草地灌溉，降水过度的地区应有排水工程。寒冷地区还应有畜棚保暖措施等。第二节土地因素一、土壤与植物的关系㈠土壤的酸碱度和植物1、影响机质2、根据植物对pH值的适应性，可将植物分为3个大类。①酸性植物：适