草地成因与分类.ppt

,草地成因与分类,戚志强,一 草地成因,几个概念几个学说非生物环境因素与草地形成生物环境因素与草地形成人类活动因素与草地形成草地形成的综合分析,何谓草地?植被及其生长地的总称一个生态系统草地资源是草地自然体经过人类经营的现实草地,原生草地？在一定空间固有的无机和生物环境因素下形成的草地次生草地？是原生草地的演变，是外力改变了固有的立地条件，是以水、热为中心的植物生活要素有了质的变化，或者植被组成结构发生了质的变化，从而改变或破坏了原生草地，形成新的草地，即次生草地,显域性（地带性）草地受地带性气候影响而形成的、具有相应地带性分布的草地隐域性（非地带性）草地在气候带内，由于地形、土壤、水文条件的变化，局部地区出现了不同地带性气候决定的水热，特别是水分条件，从而形成不同于地带性草地的特殊草地，为隐域性草地。,草地形成 裸地稳定的植物群落和群落环境（原生草地）,草地发展 量变质变 波动变化恒定变化,草地演替 恒定的变化引起草地的质变 从一种草地类型发展为另一种草地类型,人为干预下发生的次生草地往往并不一定是在生态系列基础上规律性的演替！,草地成因的不同学说,无机环境因素说无机环境与生物因素说无机环境、生物、人类活动因素说,无机环境因素说王栋（1955）雨量地势成因说草原的形成主要原因大概由于雨量稀少、土壤瘠薄、地势高寒、生长季短促、温度冷热变化剧烈等原因应用Weaver 氏降雨量与蒸发量之比划分等级：0.2为沙漠地带 0.20.6为干旱草原地带0.60.8为草原地带 0.81.0为森林地带地势影响与热量有关雨量年内分布不均热带草原；雨量不足温带草原；温度太低高山草原突出水热成因，抓住气候条件在草地形成中的主导作用,无机环境与生物因素说坦斯莱（A.G.Tansley,1939）生物偏途顶级植被（Biotic Plagioclimax Vegetation）“被放牧所稳定的植被”强调现有草地是经过人类放牧生产经营的产物戴维斯（W.Davies,1960,英）草地的发生发展受土壤、动物、植物三者所制约三者在草原形成过程中是不可分割的整体突出生物在草地形成中的作用，反映了生态系统观念,无机环境、生物、人类活动因素说任继周（1961）大气、土地、生物、生产劳动四项因素说生物因素居于核心地位大气、土地因素为草原生物群落立地条件生产劳动因素是人类有明确目的而进行的活动，不断改变着草原生产能力强调四项因素综合作用影响于草原的发展,无机环境、生物、人类活动因素说许鹏（1985）非生物环境（无机环境）因素、生物因素、人类活动综合影响植被作为建成草地的实体，在起核心作用的生物因素中起关键作用非生物因素具有决定性影响气候特别是水热条件在非生物因素中占主导地位，决定显域性的地带性草地的形成地形、土壤基质水热再分配，是隐域性草地和显域性草地非地带性出现的主要原因人类活动对次生草地形成起决定性作用，但作用范围有一些定限度,非生物环境因素与草地形成,气候条件土壤条件地形条件,气候条件在草地形成中的主导作用,在不同地理部位，由于太阳入射角和距离海洋远近的不同，水热状况在地球上的分布有明显变化，从广域范围决定了不同草地的发生。以水热为主导的气候条件决定了草地的性质、分布，在草地形成中起主导作用,太阳入射角,日照强度,太阳辐射量,张新时（1989）根据桑斯维特（C.W.Thornthwaite）对可能蒸散量和湿度指标原理与计算公式，说明水热指标与植被形成、分布的相关规律,草原区降水量分布的特点,图3 白音锡勒地区分别在1999，2000年和19822000年多年平均降水动态和年均温动态,图4 河北坝上19971999年月降水、月均温与历年降水动态,降水,月均温,Relationship between grassland yield and precipitation(FAO 1991),土壤基质泛指植物着生其上的地壳部分，包括地表覆盖岩石的风化堆积物，土层与基岩，也包括流沙、砾石和裸岩。土壤基质作用的本质在于其特殊的水分、地温状况，以及它所产生的土壤物理-化学特性对植物的影响气候因素决定着地带性植被与土壤的形成分布，相同气候带内土壤基质对水热再分配起主导作用，成为决定植被分异的主要因素。气候严酷的干旱荒漠、草原和寒冷的高山地区，土壤基质作用更突出；较湿润和温暖气候条件下，土壤基质对植被形成分布的影响就不很明显。,土壤条件在草地形成中的作用,准格尔盆地土壤基质与草地类型相关性,山地地势：水热条件的垂直梯度变化海拔高度：随海拔升高，太阳辐射增加，温度下降中地形的变化：导致水热条件再分配,地形条件在草地形成中的作用,中地形变化,坡向坡度坡面与坡位平原低地,坡向,不同坡向水热变化在于光照强度的差异,坡度,坡度影响到太阳辐射入射角，导致辐射量变化,无论何纬度太阳辐射量南坡北坡，坡度越大，差异越显著；在南坡上，随着纬度增加最大辐射量随坡度增大而增加；在北坡上，无论何纬度，都是坡度越小，辐射量越大；较高纬度的南坡得到的辐射量比较低纬度的南坡为多。,坡面与坡位,坡位：山脊、上坡、中坡、下坡、山麓、山谷坡面：凸形、凹形、直形从山脊到坡麓，日照时间逐渐减短，坡面所获阳光不断减少，水分和养分逐渐增多，整个生境朝着阴暗、潮湿的方向发展，土壤逐渐由剥蚀过渡为堆积，土层厚度、有机质含量、土壤含水量和各种养分的含量都随相对高度增加而减少山谷宽度：导致光、温、水、肥条件的变异,平原低地,地面高度的变化和河流湖泊的存在，发生水分汇集、侧渗，引起土壤水分条件的变化，也伴随着发生土温与土壤养分的变化如草甸性、沼泽性草地的形成,生物因素与草地形成,植物动物微生物,植物在草地形成中的主体作用,植物是草地的主体，草地的自然和经济特性，很大程度上由植物反映和决定,原生芜原,次生芜原,先锋植物,植物群落,岩石露头上为低等植物,松软基质上为高等植物,动物在草地形成中的作用,动物是草地生态系统的重要组成部分动物区系成分与植物区系成分相关动物是草地生态系统中的消费者昆虫土壤小动物啮齿动物,微生物在草地形成中的作用,生态系统中的分解者（二）微生物区系的划分和作用（三）物质循环的基本类型和决定其过程的微生物 1 水循环 2 气态循环 O2,CO2,N 3 沉积物循环 P,S,人类活动因素与草地形成,一、人类活动对草地的影响1 草地的量变方面2 砍伐森林建造草地3 森林破坏或经营不善，阴生植物喜光植物4 开荒造田，开垦草地的毁灭性后果,二、打破生态平衡，改变草地生态系统各组成部分及活力,草地退化与草地恢复过程图示,图5,Responses of primary production to changing grazing intensity,火烧围封补播灌溉、施肥翻耕播种,三、人类经营活动可引起草地向良性方向演变,退化草地围封前后生物量的比较,改良后的南方亚热带山地热性灌草丛,世界上不能发生森林、疏丛植被，而发生草地植被的原因是受水分、热量以及盐渍化、沙漠化的限制原生草地的形成是以水热为主导因素次生草地类型的形成，人类生产经营活动往往起着决定性作用草地成因原理是草业科学的重要理论基础，也是认识、调查、规划、培育草地的基础,草地成因的综合分析,思考题,1 气候因素在草地形成中的作用，它的主导作用如何体现？2 人类活动在草地形成过程中在哪些方面起作用，如何认识人类活动对草地形成的影响？,二 草地分类,几个概念草地分类依据与原则草地分类方法中国草地分类,草地类型存在于一定空间的具有特定自然与经济特征的具体草地地段，是草地的组成单元草地分类划分草地类型的理论与技术体系，包括分类的依据、原则、系统和标准草地类型学以草地为对象，以草地类型为单元，研究草地发生发展原理、草地类型形成、特征、分布、演替规律，确立划分草地类型的原则、系统与标准的理论与方法的科学,草地分类的实质,草地分类方法的确立，面临着以下几方面的事实：分类的对象草地是客观存在的实体。不同草地之间的区别，是长期在自然和人为因素影响下发生发展形成的。具体草地的形成因素以及它的自然与经济特征具有多样性；草地分类是为人类认识和利用草地服务的，可以各有不同的目的和角度；草地分类的系统和标准，是根据人类的认识和需要主观拟定的。,人们根据自己的目的，根据对草地自然和经济特征、发生发展的认识角度和程度，从多元的因子中归纳抽象出一定的因子，做为分类的依据，建立分类的系统与标准草地分类应是反映客观的存在，根据经营的需要，便于新技术的引用，贯彻科学性与实用性相统一而拟定的人为系统与标准,草地分类的总原则,贾慎修（1982）首先确定草地植被发展的过程和阶段，应研究草地与气候、土壤、地形等生境因素的规律性联系；表现草地每一发展阶段听具有的基本矛盾和主要特征；反映草地的生产特性和经济价值在草地形成过程中的变化社会生产活动，农业技术措施，对于刨造草地经济价值的作用。,任继周（1985）：草原分类原则应具备六性分类要素的完整性（理论依据、体系结构、分类指标、命名原则）；分类体系的周延性；分类体系内涵的综合性分类指标的相对稳定性同级指标的可比性特征指标的确限性,胡自治（1997）：分类的理论指导原则、分类要素的完整原则、分类羊位的科学命名原则自然分类与技术分类结合的原则分类体系的周延性原则。同时提出草原分类指标的四项属性，即：分类指标的综合性、稳定性、确限性和可比性,许鹏（1985，1994）草地分类应是草地自然与经济特性结合的综合分类。不属于草地范围的植被，不应包括在分类的范围之内草地的自然和经济特性包含着多种因素，要抽象出主导因素做为分类根据。不同分类等级的依据因素之间，既有联系，成为一个整体系统，又有明确的层次区别，具有独特性类型之间应反应发生学的联系和演替的规律性。属于同一高级分类单位内的不同类型，在草地的基本性质上应具有同一性,一定的草地类型，必然存在于一定的空间，并有一定的分布规律但不能把草地分类与草地类型地理分布区域等同起来拟定草地类型分类系统与标准，要尽可能有利于新技术的应用，推进传统分类方法的改革草地分类既要有严密的科学性，又要注意它在生产实践中的实用性，分类标准，力求简明直观性强。草地分类在借鉴和吸取有关学科分类方法经验时要符合草地科学的特点和需要；在拟定草地分类的系统与标准中，又耍注意有利于与有关学科之间的交流协调。,草地分类体系,农业经营分类法发生学分类法,农业经营分类法,农业经营分类法主要是根据对草地的改良和经营水平划分，突出了人类生产活动在草地形成中的作用。这类分类法，通常用在草地地域比较小，自然条件比较单一，经营走向集约化的国家和区域，英、法等西欧国家采用较为广泛。,发生学分类法,发生学分类法主要是根据草地在自然界发生发展的决定性因索划分，突出了环境因素在草地形成中的作用。由于着眼点和抽象的因素不同，发生学分类体系有多种不同的分类方法。从分类标准着，有植被和植被-生境两大类别；从着眼点看，有在自然地理地带或农业生物气候地带基础上划分和以成因一致的草地植被为主体进行划分两大类别。发生学分类在世界上任何地区都有应用，不过更多的是在天然草地面积大、跨越自然地带较多的地区和国家采用。,草地分类单位,类：是高级分类单位。是成因一致的宏观分类级，类之间草地自然与经济特性具有质的差别。组：是中级分类单位。是在草地类的范围内，生态经济特性基本一致，利用上往往可以做为独立单元的经营分类级。组之间在生境与经济价值上具有明显差异。型：是低级分类单位。是在草地组的范围内，生境更趋一致，植物种类组成草地质量与产量更为接近的生产力分类级。型之间在草地属性上主要是量的差异，是草地分类的基本单位。,草地分类命名,三级分类第一级的命名往往是以生物气候、土壤、地形、植被或者经营的某一方式命名的。不同分类方法之间的差异很大，例如温性草原类、干草原类、微温微干温带典型草原类、高平原草原草场类、石灰质草地、改良的永久草地等。当同一级分类采用两个或两个以上因素做为划分标准时，最后面的词是基本的命名，前面的词是定语，给以成因特性或经营特点以补充或限定。以前苏联草地类型命名因子最多，例如森林带灰化土、生草灰化土和其他土壤的平原干谷-草甸。草甸是基本的，前面增加了地带土壤和地形的限定。,第二级的命名因标准不同差异更大。有地形、土壤、植被、利用方式等各种名称。第三级的命名通常都采用植物名称，绝大多数采用植物种名也有用属名，科名，或经济类群名称。命名中有两个以上植物时，通常按优势度大小顺序排列。不同层次的植物按层次的高矮顺序排列，在层内按优势度排列。,我国草地分类的发展,20世纪40-50代初期，以王栋为先驱，其分类法以地形为依据，具地带区域概念20世纪5060年代，草地分类在我国有了较大的发展，出现了贾慎修、任继周、章祖同与中国科学院自然资源综合考察委员会等一些主要代表性论点，但都还在发展中，对南方的草地分类研究则更不充分。20世纪70-90年代，草地分类渐趋比较完善。就分类原则的基本依据差别，可归纳力两类分类体系，即以贾慎修教授为代表的植被-生境分类法和以任继周教授为代羡的气候-土地-植被综合顺序分类法。1990年7月提出了中国1：100万草地资源图图例，从而形成了第一份全国统一规定的草地分类名录和图例系统（植被-生境分类体系）。,国外草地分类法,前苏联：以地带为基础，植被-生境分类法的创始者和典型代表澳大利亚：以区域性气候和植被为基础美国：以植被为基础戴维斯：农业经营分类法的代表,中国草地分类,贾慎修植被-生境分类法（1980，1982）许鹏发生经营学主体特征综合分类法（1965，1979，1985，1994）全国草地资源调查拟定的中国草地分类法任继周、胡自治综合顺序分类法（1956，1979，1985，1995）,