第一章草地植物学第一节.ppt

第一章 草地植物生物学,世界地图,牧草的分布与区划,地球上约有39万种植物，可利用的植物约25003000种，其中作物2300种,可食用的900种；经济作物1000种；栽培牧草400种左右。中国天然草地的植被组成中约有牧草 15000种，以禾本科和豆科植物居多。在温带地区经常栽培的禾本科牧草约30余属，豆科牧草约25属。,中国地图,中国主要草地区划,中国主要草地区划,东北温带,半湿润草甸草原和草甸区:黑,吉,辽三省,内蒙东部呼伦贝尔等地,是我国温带草地的重要组成部分.,东北温带半湿润草甸草原和草甸区,蒙宁甘半干旱草原和荒漠草原区,西北温带,暖温带干旱荒漠和山地草原区,华北暖温带半湿润,半干旱暖性灌草丛区,西南亚热带湿润热性灌草丛区,青藏高原高寒草甸和高寒草原区,东南亚热带湿润热性灌草丛区,牧草类型,按分类系统划分:禾本科:-多数草本,平行脉,颖果,须根系。豆科:-双子叶,荚果,直根系,根瘤菌。其它科：-直根或须根,灌木,草本,种类繁多。,禾本科:-多数草本,平行脉,颖果,须根系,豆科:-双子叶,荚果,直根系,根瘤菌,按温度适应性划分:暖季型:-春季或初夏开始生长-生长集中在最热的月份冷季型:-秋季或早春开始生长,产量形成于春秋.过度型:-介于冷暖之间,产量较低暖季分布均匀.,按生育特性划分:寿命:一年生,越年生,多年生再生性:放牧型,刈割型,牧刈型.,中国牧草区划,（1）东北羊草、苜蓿、沙打旺、胡枝子栽培区（2）内蒙古高原苜蓿、沙打旺、老芒麦、蒙古岩黄芪栽培区（3）黄淮海苜蓿、沙打旺、无芒雀麦、苇状羊茅栽培区（4）黄土高原苜蓿、沙打旺、小冠花、无芒雀麦栽培区（5）长江中下游白三叶、黑麦草、苇状羊茅、雀稗栽培区（6）华南宽叶雀稗、卡松古鲁狗尾草、大翼豆、银合欢栽培区（7）西南白三叶、黑麦草、红三叶、苇状羊茅栽培区（8）青藏高原老芒麦、垂穗披碱草，中华羊茅、苜蓿栽培区（9）新疆苜蓿、无芒雀麦、老芒麦、木地肤栽培区。,常见牧草一般分类,豆科牧草,第一章 草地植物生物学,饲用植物的分类 草地植物的生长发育 多年生草本植物的繁殖、更新与再生 多年生牧草贮藏营养物质和营养价值动态 多年生牧草产量和营养价值动态 草地植物的饲用评价,1-1 饲用植物的分类,生活型分类法(lifeform classification)植物系统分类法(plant systematics classification)人为分类法(artificial classification),一、生活型分类,生活型（life form）：指植物长期适应综合的外界环境条件而在外貌上表现的类型。换句话说：生活型是植物在漫长的系统发育过程中对生态因素的综合适应结果。Life-form.Characteristic form or appearance of a species at maturity,e.g.,tree,shrub,herb.德国学者克涅尔的划分方法，根据外貌将植物生活型划分为：乔木、灌木、半灌木、多年生草本、一年生草本、苔藓类、地衣。,半灌木Half-shrub.A perennial plant with a woody base whose annual stems die each year.,苔鲜、地衣、藻类,丹麦 Raunkiaer 生活型,德国克涅尔生活型,乔木 灌木饲用植物,半灌木饲用植物,柠条为豆科锦鸡儿属落叶大灌木饲用植物，是中国西北、华北、东北西部水土保持和固沙造林的重要树种之一。耐旱、耐寒、耐高温，是干旱草原、荒漠草原地带的旱生灌丛。在黄土丘陵地区、山坡、沟岔也能生长。在肥力极差，沙层含水率23的流动沙地和丘间低地以及固定、半固定沙地上均能正常生长。即使在降雨量100毫米的年份，也能正常生长。柠条为深根性树种，主根明显，侧根根系向四周水平方向延伸，纵横交错，固沙能力很强。柠条不怕沙埋，沙子越埋，分枝越多，生长越旺，固沙能力越强。,恩格勒(Engler)系统,哈钦森（Hutchinson）系统,塔赫他间（Takhtajan）分类系统,克郎奎斯特（Cronquist）分类系统,中国植物志电子版 http:/,二、植物系统分类法,草地植物的经济类群,天然草原上生长的饲用植物，除荒漠、半荒漠草地类组以及其它一些地区生长有一年生的短命和类短命植物外，多数还是多年生草本植物。这些植物。由于生态条件和人类活动的影响，经常改变着自己的性状和品质。为了使天然草原上的饲用植物的成分、生长发育以及产量等符合草原畜牧业生产的需要，就必须了解饲用植物的经济类群。根据各种牧草在草层中的多度、营养特点、适口性，对草地土壤的作用，生态分布以及分类学上的特点等。将草原上主要饲用植物划分为6大经济类群。即禾本科草类、豆科草类、莎草科草类、菊科草类、藜科草类和杂类草（除前面五类的所有其它科的草类）。,它是组成草原植物群落的主要草类,全世界有6000余种，我国约有1000余种。禾本科牧草类,在草地群落组成中的出现率和丰富度均居首位,在干草原中占6090,在荒漠化草原中占2035。特点：1）在草原植被中，它的出现率和丰富度高。,2）禾本科草类的饲用价值很高。禾本科草类富含有碳水化合物和纤维素.3）可食植物的数量较多，家畜不喜食或不食的数量极少。有毒的亦很少.4）易调制干草和青贮。,(一)禾本科草类,特高黑麦草宽叶型一年生四倍体的禾本科牧草，性喜温凉湿润的气候。,披碱草为冷季型多年生禾本科牧草，疏丛型，须根状。穗状花序直立。,它是植物界中仅次于菊科种数的第二大科。包括12000余种，分布于全世界。我国约1200余种。分布广，蛋白质和矿物质（钙质）含量高，在草原中占1015，在荒漠化草原不及10。,主要特点：（1）根上具有根瘤，能固定大气中游离态的N以供自身营养的需要和增加土壤的含氮量（2）豆科牧草在栽培牧草中具有重要地位,(二)豆科草类,（3）豆科牧草的适口性，一般是很好的（4）豆科草类中毒草较多，约有6%的种（5）豆科草类的一个重大缺陷是调制干草时，叶片易于脱落，降低其饲用价值，同时因含碳水化合物较低,不易制作青贮饲料,(二)豆科草类,紫花苜蓿为多年生豆科植物,是世界上栽培最广,最重要的牧草.也是我国分布最广,栽培历史最长，经济价值最高的豆科牧草。,优质豆科牧草-白三叶,优质豆科牧草-红三叶,优质豆科牧草-紫花苕,沙打旺为黄芪属（astragahus）多年生豆科植物，又称直立黄芪、斜茎黄芪、麻豆秧。,红豆草,草木犀,莎草科草类包括3500余种，分布于全世界。我国约580余种。多分布于阴湿、沼泽化地区，质地稍粗糙，开花后多硅酸成分.主要特点：（1）在森林草地类组成纯群落（2）在饲用价值上莎草科草类仅次于禾本科和豆科草类而居第三位（3）缺点是含有较多硅酸，味淡薄，较粗糙，因而适口性较禾本科差（4）莎科草类一般植株低矮，产草量低。,(三)莎草科草类,(四)菊科草类,本科是植物中种数最多的一科。全世界25000余种，我国有2000-3000多种,富含脂肪。主要特点：1）菊科植物在天然草原的植物群落中，多为伴生，但在典型草原、半荒漠草地中，常有大片的蒿属植物为优势种（2）菊科植物中有一半以上的种牲畜不喜食，而其余部分，有一大半只有在一定的时期内，如春季或晚秋，才为牲畜所喜食(含有毒性的苦味物质，或具硬的毛和刺)。（3）菊科草类的适口性，因家畜种类不同而异。,沙蒿景观,(五)、藜科草类,全世界有1，400余种，我国有170多种。特点：（1）大多为草本或灌木植物，很少乔木、多数为肉质多汁的耐盐植物。（2）主要分布在荒漠和半荒漠草地类组。（3）在极干的荒漠戈壁和荒漠湖盆地，藜科草类的饲用意义最大（4）藜科草类含有丰富的营养物质，特别是矿物质含量丰富,骆驼最喜食，绵羊和山羊次之，牛不喜食或不食。,砂砾山麓猪毛菜草场 Salsola pellucida group,梭梭 Haloxylon ammodendron,(六)、杂类草,这一类草是除禾本科、豆科、莎草科、菊科和藜科草类之外的饲用植物之总称，它们的种类极多以阔叶性草为主，在天然草地上分布广，比重一般占1060。特点：（1）有些科、属的植物饲用价值很高，如蓼科在山地草原中分类较广，其营养价值优于禾草，籽实富含淀粉，适口性良好，各类家畜均喜食；百合科葱属植物具有特殊的饲用价值，绵羊采食后易于上膘，因其含有丰富的蛋白质，而纤维素的含量低，水分含量亦高，所以，绵羊在葱属草地上放牧，可以适当减少饮水量，增加采食、卧息的时间。（2）杂类草在利用上，不论放牧或调制干草，均不如禾本科、豆科和莎草科草类。但在天然草原上作为放牧家畜的饲草仍具有重要意义。,Grass-like plant:A plant that resembles a grass but has stems that are solid in cross-section,including rushes（灯芯草）and sedges（莎草）.Forb:A non-woody,broad-leafed plant.Weed.(1)A plant growing where unwanted.(2)A plant having a negative value within a given management system.,灯芯草,Forb非草属或不像草的草本植物,三、人为分类,（一）依叶片位置及植株高矮分,上繁草：50-170厘米，生殖枝和长营养枝，茎上的叶片分布比较均匀。刈割型人工草地的牧草多为此类（无芒雀麦、鸭茅、猫尾草、苜蓿、草木樨、红豆草），割草后留茬的产量不超过总产量的5-10%。天然割草地：羊草(Leymus chinesis)、赖草(L.secalinus)、老芒麦、披碱草、红三叶,下繁草：不超过50厘米，株丛多半是短营养枝，大量叶片集中于株丛基部，刈割后留茬占总产量的20-60%，因此这类牧草适合于放牧利用。草地早熟禾、小糠草、羊茅、针茅、冰草、白三叶，扁蓿豆等,莲座叶丛草：叶簇状，没有茎生叶或茎生叶很小。在长期放牧而变坏的草地上最普遍，饲用价值普遍不大。蒲公英、车前、风毛菊等属于莲座丛草。,人为分类,（二）依寿命分类,一年生：当年即可完成整个发育过程，开花结实后死亡,两年生（越年生）当年不能开花结实，第二年才开花结实，之后死亡。,人为分类,一年生 两年生 多年生,（二）依寿命分类,多年生：寿命两年以上，根据寿命长短又：短寿命牧草：牧草平均寿命3-4年，如披碱草、多年生黑麦草、红三叶等，其产草量第一、二年最高 中寿命牧草：牧草平均寿命5-6年，大部分禾本科牧草和豆科牧草都属于这一类，如猫尾草、苇状羊茅、鸭茅、看麦娘、沙打旺、白三叶、百脉根等，其产草量第二、三年最高，第四年产量下降；长寿命牧草：平均寿命为10年或10年以上，一般利用6-8年，在其生长的第3-5年产草量最高，如无芒雀麦、草地早熟禾、羊草、冰草、苜蓿等。,人为分类,(三)、枝条形成类型(分枝类型、分蘖类型),多年生草类每年冬季地上部分全部枯死，春季根部再长出枝条，而且牧草原来的枝条能在利用后（放牧或刈割），又全部长出新的枝条，它枝条的更新主要以营养更新的方式进行。营养更新 分蘖类型,分蘖：指从地表或地下分蘖节、茎节、根茎、根蘖上的芽形成枝条，并产生不定根的现象。,根茎型、疏丛型、密丛型、根茎疏丛型、匍匐型、轴根型（根颈）、根蘖型、粗状须根型,人为分类,分蘖(分枝)类型,根茎状草类有两种枝条，即直立的和地下与地面平行的（根茎或地下茎）1、根茎生长的特点：根茎分布在距地表520cm深处。根茎自母枝长出，形成节和节间 在根茎的节上的更新芽可形成枝条 根茎上生长出新的根茎，形成具有大量枝条的根茎网。有些植物的根茎每年只延长几厘米，有的则每年能延长11.5米。,根茎型 rhizomes style,2、茎状草类适宜的生境 多年生根茎草类，在疏松通气良好的壤土，生长发育最好。当土壤空气缺乏时，它的分蘖节便逐渐向地表移动，但移动到一定高度，由于土壤表层水分较少，根茎便死亡，这时根茎型植物就被其他分蘖类型的植物（一般是疏丛状草类）取代。对其草地进行松土或划破草皮切割，增加土壤透气性。有的根茎状草类，如芦苇等在土壤水分过多和透气不足，也能良好生长发育，因为这类植物的叶片、茎和根具有透气腔（cell间隙），空气从气孔进入，经气腔输送到根部的末端。,因其根距地表较深（510cm处），不能固结地表，所以不能形成草皮。所以在根茎状草类占优势的放牧场上放牧时，土壤结构易被破坏，不是踏实（水分过多时），就是沙化（水分不足时），放牧不能超载，也不能在一处连续放牧，土壤太潮湿也不宜放牧-不耐牧。赖草，羊草、白草，大拂子茅，拂子茅、草芦、芦苇、无芒雀麦，匍匐冰草、嵩草、苔草、鹰嘴紫云英、库拉三叶草、羊柴等,疏丛型,分蘖节位于地表以下1-5cm处，分蘖芽形成的侧枝与主枝以锐角方向向上生长，能产生多级分蘖,形成株丛。疏丛型牧草适宜在土壤肥沃和通气良好的地块上生长。可形成草皮，但丛与丛之间缺乏联系，所以草皮不结实，易破碎，放牧过重时，丛间下凹形成很多小丘(不耐牧)。疏丛状草类新枝条形成是从株丛边缘开始，所以年代较长的株丛中央部分积累了大量的植株残余物，影响了草丛生长，降低了牧草产量。所以管理上常以耙耙去中央的残余物，同时施以有机肥料。属于此类草的有：披碱草、老芒麦、鸭茅、鹅观草、鸭茅，多年生黑麦草，猫尾草，狗尾草，西伯立亚冰草等。,密丛型,分蘖节位于地表以上（干旱草原地区分蘖位于地表附近），形成的侧枝彼此紧贴，垂直地面向上生长，形成密集的丘状株丛。能够在贫瘠、紧实的土壤上生长（耐贫瘠），耐牧性强，但生长较慢，饲用价值较低。在干旱草原，成年的在株丛中心发生衰老的同时，往往发生死亡，只有株丛的外围才保持有活的枝条，因而往往形成秃顶“株丛”。针茅、羊茅、芨芨草、马蔺等。这类草能形成很密的草皮，在一个地方可生长几十年。,根茎疏丛型,茎基部的分蘖节位于地表以下2-3厘米处，分蘖节可以形成疏丛型草丛，同时产生横走根茎，根茎节上的腋芽可向上生长，钻出地面形成株丛。属根茎型与疏丛型的混合型 形成草皮、耐牧、不易成草丘-最理想的放牧草地。如草地早熟禾、紫羊茅、小糠草等。,匍匐型,由母株根颈、分蘖节或枝条的叶腋处向周围生出平伏于地面的匍匐茎，匍匐茎的节可向下长出不定根，腋芽向上产生枝条或叶簇，从而形成新的植株，如白三叶、狗牙根、结缕草、鹅绒委陵菜等,轴根型(根颈型),具垂直而粗壮的主根。在茎的下部（土表以下1-3厘米）与根融合处有一膨大部分，称为根颈，根颈上的更新芽向上生长，形成多枝的稀疏的株丛。在透气良好土层深厚的土壤上生长发育最好。这类植物在越冬时主要保护根颈，根颈受冻整个植株便会死亡。此类草多为豆科或其他科杂类草，如红三叶、紫花苜蓿、草木樨等。,根蘖型,根蘖型：具垂直根且在地面以下5-30厘米处生出水平根，在其上形成更新芽，向上生长到地面形成枝条，这类牧草繁殖能力极强，在疏松和通气良好的土壤上生长极为茂盛。此类草具有垂直的短根。水平根上的更新芽一般在夏秋或春季形成，分布在水平根的前端或根颈处，到营养末期，分蘖芽抵达土表而不出土，在地下越冬后第二年春季长出地表形成枝条。如甘草、黄花苜蓿、刺儿菜、细叶骆驼蓬、小冠花等。,粗状须根系,且有短的分蘖节（根茎）和强烈分枝的侧根，形态上似禾本科的根，但比较粗壮，以种子繁殖与营养繁殖并重 与禾本科类似的须根系，但根系比较粗壮。大车前、高原毛茛、酸模。,