第二章

草地培育學原理

第二章

草地培育學原理

本章內容草地農業生態系統的概念、內涵及特點四個生產層理論的基本內涵與外延草地的發展演替草地資源可持續利用的概念與內涵；理論對指導草業生產的意義

本章內容草地農業生態系統的概念、內涵及特點2-1草地生態系統

系統:是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合而成的、具有特定功能的有機整體。基本性質：一定的邊界、兩個以上的組分、一定的結構、特定的功能。

生態系統定義：生物群落與生存環境之間、生物群落內生物之間密切聯系，相互作用，通過物質交換、能量轉化和信息傳遞，成為占據一定空間、具有一定結構和執行一定功能的動態平衡整體。知識復習2-1草地生態系統系統:是由相互作用和相互依賴的若干組成生態系統的共同特征：生態系統是生態學上的一個結構和功能單位，屬于生態學研究的最高層次；生物群落是生態系統的核心；生態系統內部具有自我調節能力；生態系統的三大功能：能量流動、物質循環和信息傳遞；生態系統中營養級的數目一般不超過5－6個；生態系統是一個動態系統，經歷從簡單到復雜、從不成熟到成熟的發育過程。知識復習生態系統的共同特征：生態系統是生態學上的一個結構和功能單位，生態系統生物成分非生物環境氣候因子（太陽輻射、溫度、濕度、風等）無機物有機物生產者（最基本和最關鍵的部分）消費者分解者大氣土地生物因子社會因子科技生產生活草地農業系統植物動物微生物非生物因子生態生物成分非生物環境氣候因子（太陽輻射、溫度、濕度、任繼周主編《草地農業生態系統通論》

根據古今中外農業文明的發展歷程,作者們分析了中國農耕文化和旅游文化轉變史,認為草地農業是支持華夏文明數千年長盛不衰的基礎。

草地農業系統是自然生態系統經人類的智慧不斷加工改造的物質生產系統,是利用自然生態系統的生態規律使原始的草地農業生態系統不斷向高級草地農業生態系統轉變的過程,因此,草地農業生態系統的發展不是無源之水無本之木。任繼周主編《草地農業生態系統通論》根據古今中外農業文1、草地生態系統的概念“農業生態系統”亞系統，是由生物因素（植物,動物,微生物）、非生物因素（Atmosphere，Soil）和生產勞動因素所構成的開放系統。

綠色植物（producers）

家畜與草食動物（consumers）

腐生性微生物及昆蟲原生動物（decomposers）

（foodchain）1、草地生態系統的概念“農業生態系統”亞系統，是由生物因素（分解（還原）者：分解動植物殘體、糞便和各種有機物的細菌、真菌、原生動物、蚯蚓和禿鷲等食腐動物。分解者和消費者都是異養生物。分解（還原）者：分解動植物殘體、糞便和各種有機物的細菌、真菌割草地的演替更多分類課件2草地農業生態系統的特點三因子：生物因子，非生物因子，社會因子社會因素-生產勞動因素（核心）的干預下，才表現出農學特性。Pyramid（1/10定律）：數量、質量、能量、經濟效益（倒金字塔）能流、物流、信息流。開放系統：向系統外不斷輸出產品。

2草地農業生態系統的特點三因子：生物因子，非生物因子，社會

生態金字塔

能量金字塔

能量在生態系統各營養級生物流動過程中逐級遞減的原因：

不能完全利用；不能完全同化；呼吸消耗。生態效益倒金字塔生態金字塔能量金字塔能量在生態系統各營養級生物流動過程效益放大：“倒金字塔效應

”

效益放大：“倒金字塔效應”2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：以草原動植物及土壤、大氣所構成的草原景觀（旅游）及生態服務功能（水土保持、自然保護區、城市綠地草坪）、人文歷史價值、生物多樣性保護。2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：以草原動植物及土壤、大氣所構成的草原景觀（旅游）及生態服務功能（水土保持、自然保護區、城市綠地草坪）、人文歷史價值、生物多樣性保護。2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：青藏高原生態“資產”每年創造近萬億元“服務價值(2005)

鄭度院士、姚檀棟研究員為主編的我國科學家在《青藏高原隆升與環境效應》一書中提出，青藏高原生態系統每年創造的服務價值達到近萬億元——9363.9億元，占全國生態系統每年服務價值的16.7%，占全球生態系統服務價值的0.61%。森林、草地、農田、湖泊、荒漠、沼澤濕地……各種生態系統都或多或少在大氣成分、氣候調節、水源涵養、土壤保持、廢物處理、生物多樣性、食物生產、原材料生產和娛樂休閑等方面為人類和自然提供著“生態服務”。

另外，大氣成分調節價值占10.6%,氣候調節價值占10.8%,廢物處理價值占16.8%,食物和原材料生產價值占2.6%和4.1%，娛樂和文化價值占3.6%。專家指出，雖然對生態系統的服務價值還有較大爭議，但當全球生態系統受到更大壓力時，加強和保護青藏高原脆弱生態系統的穩定性，將顯得極為重要.青藏高原生態“資產”每年創造近萬億元“服務價值(2005)近5年來，中國政府在西部地區生態保護的投入達1100億元，這些生態工程的實施對改進當地的生態環境質量，促進經濟發展，起到了巨大作用。

中國的森林覆蓋率已經達到了18.21％，自然保護區面積占國土面積的14.81％，水土流失面積近10年來減少了11萬平方公里。中國西部的生態環境質量對東部乃至東亞地區的環境都具有重大意義。近5年來，中國政府在西部地區生態保護的投入達1100億元，這割草地的演替更多分類課件植物生產層：傳統的草產品生產（牧草或其它飼用植物。如青草、青干草、草粉、青貯等）

動物生產層：傳統的畜產品生產（家畜等草食動物的肉、奶、蛋和皮毛等）

直接或間接地依靠綠色植物為生的各種動物，特別是草食動物，利用它們特殊的消化功能，將經濟價值較低的植物形式的熱能轉化為營養價值與經濟價值較高的動物形式的熱能，并貯存于動物體內。

植物可直接利用的只有12.5%(最高25%),若通過草食家畜可把75%的植物轉變為人可利用的,我國畜牧業合理比例應為50%,美國60%,新西蘭80~90%植物生產層：傳統的草產品生產（牧草或其它飼用植物。如青草、青動物性生產。在其自然轉化過程中，動物自身大約消耗90%的能量，只有10%的物質轉化為動物熱能。但隨著科學技術的進步，在飼料和家畜都經過人們長期培育以后，其轉化效益就不是1/10，已經達到1/5的水平。對奶牛、肉兔、肉雞來說，甚至可以達到1/3到1/2的高效率水平。美、法、英、德、日等國植物產品轉化為動物產品的比值為5.7:1，而目前我國北方牧區的轉化比值普遍超過20:1。甚至高達30:1，說明我國動物性生產的落后和巨大潛力。動物性生產。在其自然轉化過程中，動物自身大約消耗90%的能量后生物生產層（外生物）：動、植物產品的深加工（葉蛋白、色素、酶、生長激素、纖維素、蔬菜汁液（作保健飲料）與流通環節。

即畜產品加工業。人為將次級產品經深度加工后變成商品，并使之多次增值。如果僅出售原料，帶走的物質(養份)和能量最多，換回的貨幣卻最少。后生物生產的次數愈多，帶走的物、能愈少，而流回系統的財流則愈多。云南省富寧縣是黃牛主要產地之一，生產力都十分低。1984年以來，開展了肉制品加工業，并從德國引進包裝設備，其經濟效益則顯著提高，這是致富潛力最大的一個層次。后次級生產的動力是市場需要，必須有專人組織“產后”的貯藏、運輸、加工和銷售等社會化服務。中國通過加工增值:70%;而臺灣130%;日本:240%;美國:270%

后生物生產層（外生物）：動、植物產品的深加工（葉蛋白、色素、動物生產層是傳統畜牧業主要方面，植物生產層是農業結構調整方面。在當前退牧還草、前植物生產層與外生物生產層生產潛力遠沒發掘（草產品加工、旅游等方面已有較大發展）---張自和動物生產層是傳統畜牧業主要方面，植物生產層是農業結構調整方面2-3草地生態系統的調控了解草地農業生態系統的自身規律——利用與改造（干預）有生命的一個動態系統。

非生物的環境、生物因素（p38）物理環境：改變植物環境的有意識的活動草地植物(新品種吉生羊草比野生羊草產量提高4～15倍)家畜(牦牛)：選擇與育種其它生物：豆科植物接種根瘤菌2-3草地生態系統的調控了解草地農業生態系統的自身規律——

傳統的“土—草—畜三位一體”的草地農業系統土地植物生產動物生產動物產品植物產品植物生產與動物不平衡性：時間、空間、種間“草畜平衡”-草適應畜、畜適應草（以草定畜）Feed-AnimalBalanceControl(managementsystem)

傳統的“土—草—畜三位一體”的草地農業系統土地植物動物割草地的演替更多分類課件割草地的演替更多分類課件草地雪災

(內蒙克什克騰旗達里諾日鎮）草地雪災(內蒙克什克騰旗達里諾日鎮）在我國北方地區,草地植物的生長完全制約于氣候的季節性變化,表現出夏秋季的雨季中生長旺盛,產量高,營養物質含量高,而冬春季植物枯萎死亡,牧草產量低,品質差。家畜動物,雖然隨著季節的變化和本身生理生化反應的變化而表現出一定的波動,。但這種波動的幅度遠遠小于草地植物產量和品質季節性變化因此,在自然放牧條件下,家畜常常表現出“夏活、秋肥、冬瘦、春死”,生產力極為低下。季節畜牧業則有效地克服了自然放牧條件下這種惡性循環。在我國北方地區,草地植物的生長完全制約于氣候的季節性變化,“季節畜牧業”,就是在草地植物大量生長,牧草供給充足,營養價值高的時期,飼養比較多的家畜,而在飼草數量少,品質差的時期,大大減少飼養的家畜數量,其核心是組織肥羔生產,秋季屠宰肥羔和淘汰其它不必要過冬的牲畜。優點：1、充分地利用了草地的可利用飼草,使其轉化為盡可能多的畜產品,2、減少了對飼草的需求,使得冬春季的補飼成為可能,從而有效地增加家畜產品的數量和冬春季的成活率;3、減輕了草地的放牧壓力,有利于草地生產力的維持和提高。4、如果結合家畜改良,提高優良品種的比重,那么,家畜的單產的提高,不但可以補償家畜總數減少所造成的產量下降,而且可以超過家畜總數減少前的總產。

“季節畜牧業”

“季節畜牧業”,就是在草地植物大量生長,牧草供給充足,“季節畜牧業”生產實踐的理論根據理論依據之一：生態學理論-邏輯斯諦方程dN/dt=rN(K-N)/K.

式中N為種群個體總數,r為種群增長潛力指數,K為環境最大容納量.“季節畜牧業”生產實踐的理論根據理論依據之一：生態學理論-邏理論依據之二：肥羔對飼草的轉化效率最高,

（10月齡的羊每生產1公斤肉消耗飼草10.411公斤,轉化率為9.6%,而4歲羊每生產1公斤肉消耗牧草21.12公斤,轉化率為4.7%)

理論依據之三:冬春飼草的質和量大大降低,因此在秋季牲畜膘肥體壯時,必須及時大量淘汰牲畜,減少冬春牲畜的掉膘和死亡損失。理論依據之二：肥羔對飼草的轉化效率最高,（10月齡的羊2-4草地的發展演替

1．

概念：（succession）草地一種植物群落被另一種植物群落的替代的變化發展過程。自Clements（1916）提出“頂級與植物演替”理論后，Sampson(1919)將其引入草地研究中，認為探測過度放牧最可靠和最有效的方法是識別一種植被形式被另一種形式所代替，要把這些不同植被類型的放牧價值和生態演替階段聯系起來。

階段性：初級階段、過渡階段、相對穩定階段（植物生態實例）2-4草地的發展演替1．

概念：（successi按起始的基質分：原生演替，次生演替按基質的性質分：水生演替，旱生演替按主導因素分：內因生態演替、外因生態演替按內外因的特點分：自然演替、利用演替按演替速度分：快速演替，長期演替，世紀演替（演化）按代謝特征分：自養演替，異養演替按發展方向分：“進展演替”（內蒙草地封育恢復為例）、“退化演替”（逆行）（今夕河西及新西蘭為例）

演替分類按起始的基質分：原生演替，次生演替演替分類割草地的演替更多分類課件群落演替的一般規律

減少增加物種弱化成熟土壤剖面發育惡化優化群落生境旱生或濕生中生群落趨向rK選擇壓力減少增加生物量簡單復雜種間關系簡化多樣化生活型小，短大，長優勢植物體形與壽命簡單復雜群落結構逆行演替進展演替項目群落演替的一般規律減少增加物種弱化成熟土壤剖面發育惡化優化自然演替實例：森林草原地區“生草土”

根莖期—疏叢期—密叢期演替自然

交互共生

大自然做得最好，而且免費自然演替實例：演替自然交互共生

大自然做得最好，而且免利用演替（次生）

撂荒地的演替（不同土壤類型的地區演替實例）演替特點、利用方式與措施：割草地的演替：割草對草地的影響；割草地的退化演替的特點；利用方式與措施

放牧地的演替：采食牧草、畜蹄踐踏、排泄糞尿、演替特點、利用方式與措施：兩個“危機時期”（忌牧期）：重牧之下：偏途演替：——合理的畜群結構利用演替（次生） 撂荒地的演替（不同土壤類型的地區演替實例

青藏高原的生態極為脆弱，氧氣稀薄，土質酥松，植物根系不深，一旦被破壞，短時間內難以恢復。所到之處，全是冰川和河流沖積而成的混合礫石和沙土的戈壁和平原，上面長滿不到幾寸高的矮草，河水在大地上沖出道道深溝。從溝沿上可以看到，草根一般只有二三寸深，底下就是沙土。

在龍羊峽水庫地區，當年為修水庫或修路，在周邊草地上取了些土。當時不大的小坑，十幾年后都自動風化成巨大的沙灘。高原沙坑像癌癥一樣，會自動擴散。青藏高原的生態極為脆弱，氧氣稀薄，土質酥2-4草地資源可持續發展

一、概念（Sustainabledevelopment）亦稱“可持續發展”和“持續發展”。1987年挪威首相布倫特蘭夫人在她任主席的聯合國世界環境與發展委員會的報告《我們共同的未來》中，把可持續發展定義為“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展”，這一定義得到廣泛的接受，并在1992年聯合國環境與發展大會上取得共識。中國古代哲學家提出的“天人合一”的觀點，強調人與自然的和諧相處。2-4草地資源可持續發展一、概念（Sustainable可持續發展的內涵：系統觀、整體觀、平等觀、全球觀持續發展需要遵循的三個原則是：公平性原則、持續性原則、共同性原則。

“生態補償說到底是個社會公平問題。”環境經濟學家安德雷·維斯特認為，一些人多占環境資源，另一些人占有得遠遠不夠，國家應該在他們之間進行平衡和調整。毋庸置疑，這種平衡和調整指的就是生態補償。世界上的發達國家消耗著地球上75%的能源和資源。發達國家以雄厚的資金和不平等的交換方式從發展中國家進口能源和資源來維持自己的消費水平。

可持續發展的內涵：系統觀、整體觀、平等觀、全球觀“生態割草地的演替更多分類課件“生態足跡”人類為了維持自身生存而利用自然的資源量;反映人類對生態系統的影響。

“生態足跡”是一只環境的大腳，用于衡量人類活動對自然資源的占用。生態足跡越大，環境破環越大。“大腳黑名單”上，阿聯酋(高水平的物質生活和近乎瘋狂的石油開采“榮登榜首”——人均生態足跡達9.9公頃，貧困的阿富汗則以人均0.3公頃生態足跡位居最后。從平均數看，一名北美人對地球造成的“沖擊”是一名歐洲人的兩倍，是一名亞洲人或一名非洲人的7倍。

人類生態足跡越來越大，超過了地球承載能力，“生態赤字”就會產生了。美、日、德、英、意、法、韓、西、印生態赤字很大。

自然資源消耗量上，中國的人均生態赤字比全球人均生態赤字還高0.4公頃

.中國排名第75位(低于日本、韓國、蒙古)。從人均生態足跡來看，中國為1.5公頃(全球平均:2.2)。但人均生態赤字高達0.8公頃(全球均0.4公頃)。“生態足跡”人類為了維持自身生存而利用自然的資源量;反映人

中國政府提出堅持以人為本，樹立和落實全面、協調、可持續發展的科學發展觀

片面追求GDP增長的發展模式開始從中國全面淡出。（近幾年均9.7%中以環境透支而獲的）科學發展觀就是要將城鄉發展、區域發展、經濟社會發展、人與自然和諧發展與國內發展和對外開放統籌起來。

構建一個和諧的社會是中國政府今后的工作重點之一。基尼系數（動亂系數）：0.45(警戒0.4)中國政府提出堅持以人為本，樹立和落實全面、協調、可持續

基尼系數是一個用來描述收入整體差距程度的重要指標。國際上通常認為,當它處于0.3-0.4時表示收入分配比較合理,0.4-0.5表示收入差距過大,超過0.5則意味著出現兩極分化。從現實來看,世界各國對基尼系數的運用并不完全一致。很多國家都是把它與其他因素結合起來,綜合判斷收入差距。在不少國家,基尼系數都有不同的標準和界線。總的來說,基尼系數只可參考,不能絕對化。

澳大利亞草地的可持續性管理

(A)掠奪–僅關心綿羊生產及其管理探險者踏上澳洲大陸（1860），把羊群趕入林地和牧場后，通過美利奴羊的育種、機械剪毛、羊毛處理、改進交通、野兔和干旱防治，羊和羊毛業得到了巨大發展。(B)生產力–

對草地生產的關注

在這一掠奪式發展時期，羊毛生產因對綿羊基因和羊群管理的關注而實現了重大變革，但忽略了對放牧資源條件的關注，過度放牧使植物種類構成發生重大變化、草地載畜能力下降。由于開始向英國出口冷凍羊肉，綿羊產品需求上升，生產者又致力于提高載畜量來提高羔羊肉和羊毛的產量。人們認識到必須使用肥料，研究出高產草料品種，建植人工草地，引進多年生牧草品種和豆科植物，提高飼料生產以維持更大的牲畜數量。C)可持續性–

對生態系統的關注

進入20世紀80年代，草地生產體系已被推到了極限，無法承受載畜量的進一步提高，即便仍然重視草地改良。人工播種引進草種代價過高無法推行，過度放牧導致多年生物種的喪失，嚴峻的環境問題不斷加劇：（1）土壤酸化，（2）旱地鹽堿化，（3）主要河流和溪流的水質下降，（4）生物多樣性和物種的喪失等。澳大利亞草地的可持續性管理(A)掠奪–僅關心綿羊生產及其生物多樣性的定義與內涵生物多樣性是指地球上所有生物（動物、植物、微生物等）、它們所包含的基因以及由這些生物與環境相互作用所構成的生態系統的多樣化程度

生物多樣性一般劃分為遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。

Simpson指數的公式Shannon-Wiener指數

Pielou指數E=H/Ln(s)(均勻度指數)1、生物多樣性保護對策二、可持續利用的草地管理對策

生物多樣性的定義與內涵Simpson指數的公式Shann割草地的演替更多分類課件割草地的演替更多分類課件割草地的演替更多分類課件效益/效能

森林系統草原系統濕地系統海洋系統農業系統碳分離***水土保持***水循環

***污染清除******水災控制***氣候調節***營養物循環*****科研/教育****旅游/娛樂******木材生產**木柴/燃料****狩獵/漁業*******藥物

**非木材植物*****遺傳資源********文化/科學*****表1、中國五類主要生態系統的生物多樣性效益**=極其重要*=其次重要

效益/效能森林系統草原系統濕地系統海洋系統農業系統碳分離*DiversityasanIndicatorDiversity=healthoftheecosystemDiversityandstabilityrelationshipDiversityandrecoveryfromperturbations,erosion,etc.DiversityasadetectivetoolofthepastUsetodeterminehowlongagolandwasalteredbyhumanornaturalactivityDiversityasanIndicatorDiver維護草地生態系統的生物多樣性是草地畜牧業持續發展的前提條件。放牧家畜作為草地生態系統中的一員,與牧草植物相互競爭、相互適應,協同進化,共同維持著草地生態系統的生物多樣性。適度的放牧活動調節著不同植物間的相互關系,使草地維持著較高的生物多樣性和一定的穩定性。過度放牧則破壞草地植被,草地的生物多樣性和穩定性下降。維護草地生態系統的生物多樣性是草地畜牧業持續發展的前提條件。3、可持續利用的原則---閥限

閥限，生態適合度與經濟適合度的統一。“最大持續產量”如果牧食壓力維持在未放牧前植物生產量的一半左右,就會出現周期性的震蕩,而如果牧食壓力過高,則植物種群和動物種群將會下降和崩潰。3、可持續利用的原則---閥限閥限，生態適合度與經濟系統容量10abc1

0

健康閾警戒閾不健康閾系統崩潰有序度a-警戒閾值

b-不健康閾值

c-崩潰閾值系10abc10健康閾警戒閾不健康閾系統崩潰有序度a-草業的可持續發展

解決利用與保護的矛盾的措施草地資源的法制管理草地培育學面臨的任務

樹立科學發展觀（可持續發展觀）明晰產權制度實施可持續性管理運用市場規律和經濟杠桿管理草地劃分草業生態經濟區和草地資源類別實行分類經營公眾參與并發揮各方積極性選擇草業可持續發展的技術措施草業的可持續發展解決利用與保護的矛盾的措施樹立科學發展觀割草地的演替更多分類課件第一章1.

草地植物生活型有那些？各生活型植物在草地生產中的作用和地位如何？2.

草地植物的分枝類型有那些、典型的植物有那些?如何從產生分枝的部位、離地面的高度、對生境要求、生產性能等方面進行區別？3.

草地植物生長發育有何特點（以禾本科植物與豆科類為例）？4.

天然草地中多年生草本植物的作用與地位如何？5.

繁殖、更新與再生有何區別？6.

繁殖、更新與再生方式在生產中的意義體現在那些方面？7.

多年生草地植物營養貯藏的動態變化存在著什么較的普遍規律？認識這一規律對科學利用草地和保護環境有何指導意義？8.

如何評價多年生草類的飼用價值？9.

草地植物可分為哪些經濟類群？各種類群各有何特點？在天然草地中作用如何？第一章1.

草地植物生活型有那些？各生活型植物在草地生產中第二章1.草地農業生態系統的概念、內涵是什么？2.

草地農業生態系統的特殊性表現在那些方面？3.

如何理解草地農業生態系統中的平衡與調控問題？4.

季節畜牧業的理論創新表現在那些方面？5.

四個生產層理論的基本內涵與外延？6.

四個生產層理論對草業生產的指導意義體現在那些方面？7.

演替理論在研究草地問題有何應用？8.

演替理論對草地培育有何指導意義？9.

草地資源可持續利用的概念與內涵？如何認識草地資源可持續利用原則在草地科學利用中的作用。10.

認識草地生物多樣性的涵義，生物多樣性的測度？第二章1.草地農業生態系統的概念、內涵是什么？第二章

草地培育學原理

第二章

草地培育學原理

本章內容草地農業生態系統的概念、內涵及特點四個生產層理論的基本內涵與外延草地的發展演替草地資源可持續利用的概念與內涵；理論對指導草業生產的意義

本章內容草地農業生態系統的概念、內涵及特點2-1草地生態系統

系統:是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合而成的、具有特定功能的有機整體。基本性質：一定的邊界、兩個以上的組分、一定的結構、特定的功能。

生態系統定義：生物群落與生存環境之間、生物群落內生物之間密切聯系，相互作用，通過物質交換、能量轉化和信息傳遞，成為占據一定空間、具有一定結構和執行一定功能的動態平衡整體。知識復習2-1草地生態系統系統:是由相互作用和相互依賴的若干組成生態系統的共同特征：生態系統是生態學上的一個結構和功能單位，屬于生態學研究的最高層次；生物群落是生態系統的核心；生態系統內部具有自我調節能力；生態系統的三大功能：能量流動、物質循環和信息傳遞；生態系統中營養級的數目一般不超過5－6個；生態系統是一個動態系統，經歷從簡單到復雜、從不成熟到成熟的發育過程。知識復習生態系統的共同特征：生態系統是生態學上的一個結構和功能單位，生態系統生物成分非生物環境氣候因子（太陽輻射、溫度、濕度、風等）無機物有機物生產者（最基本和最關鍵的部分）消費者分解者大氣土地生物因子社會因子科技生產生活草地農業系統植物動物微生物非生物因子生態生物成分非生物環境氣候因子（太陽輻射、溫度、濕度、任繼周主編《草地農業生態系統通論》

根據古今中外農業文明的發展歷程,作者們分析了中國農耕文化和旅游文化轉變史,認為草地農業是支持華夏文明數千年長盛不衰的基礎。

草地農業系統是自然生態系統經人類的智慧不斷加工改造的物質生產系統,是利用自然生態系統的生態規律使原始的草地農業生態系統不斷向高級草地農業生態系統轉變的過程,因此,草地農業生態系統的發展不是無源之水無本之木。任繼周主編《草地農業生態系統通論》根據古今中外農業文1、草地生態系統的概念“農業生態系統”亞系統，是由生物因素（植物,動物,微生物）、非生物因素（Atmosphere，Soil）和生產勞動因素所構成的開放系統。

綠色植物（producers）

家畜與草食動物（consumers）

腐生性微生物及昆蟲原生動物（decomposers）

（foodchain）1、草地生態系統的概念“農業生態系統”亞系統，是由生物因素（分解（還原）者：分解動植物殘體、糞便和各種有機物的細菌、真菌、原生動物、蚯蚓和禿鷲等食腐動物。分解者和消費者都是異養生物。分解（還原）者：分解動植物殘體、糞便和各種有機物的細菌、真菌割草地的演替更多分類課件2草地農業生態系統的特點三因子：生物因子，非生物因子，社會因子社會因素-生產勞動因素（核心）的干預下，才表現出農學特性。Pyramid（1/10定律）：數量、質量、能量、經濟效益（倒金字塔）能流、物流、信息流。開放系統：向系統外不斷輸出產品。

2草地農業生態系統的特點三因子：生物因子，非生物因子，社會

生態金字塔

能量金字塔

能量在生態系統各營養級生物流動過程中逐級遞減的原因：

不能完全利用；不能完全同化；呼吸消耗。生態效益倒金字塔生態金字塔能量金字塔能量在生態系統各營養級生物流動過程效益放大：“倒金字塔效應

”

效益放大：“倒金字塔效應”2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：以草原動植物及土壤、大氣所構成的草原景觀（旅游）及生態服務功能（水土保持、自然保護區、城市綠地草坪）、人文歷史價值、生物多樣性保護。2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：以草原動植物及土壤、大氣所構成的草原景觀（旅游）及生態服務功能（水土保持、自然保護區、城市綠地草坪）、人文歷史價值、生物多樣性保護。2-2草地生態系統四個生產層理論前植物生產層（前初級）：青藏高原生態“資產”每年創造近萬億元“服務價值(2005)

鄭度院士、姚檀棟研究員為主編的我國科學家在《青藏高原隆升與環境效應》一書中提出，青藏高原生態系統每年創造的服務價值達到近萬億元——9363.9億元，占全國生態系統每年服務價值的16.7%，占全球生態系統服務價值的0.61%。森林、草地、農田、湖泊、荒漠、沼澤濕地……各種生態系統都或多或少在大氣成分、氣候調節、水源涵養、土壤保持、廢物處理、生物多樣性、食物生產、原材料生產和娛樂休閑等方面為人類和自然提供著“生態服務”。

另外，大氣成分調節價值占10.6%,氣候調節價值占10.8%,廢物處理價值占16.8%,食物和原材料生產價值占2.6%和4.1%，娛樂和文化價值占3.6%。專家指出，雖然對生態系統的服務價值還有較大爭議，但當全球生態系統受到更大壓力時，加強和保護青藏高原脆弱生態系統的穩定性，將顯得極為重要.青藏高原生態“資產”每年創造近萬億元“服務價值(2005)近5年來，中國政府在西部地區生態保護的投入達1100億元，這些生態工程的實施對改進當地的生態環境質量，促進經濟發展，起到了巨大作用。

中國的森林覆蓋率已經達到了18.21％，自然保護區面積占國土面積的14.81％，水土流失面積近10年來減少了11萬平方公里。中國西部的生態環境質量對東部乃至東亞地區的環境都具有重大意義。近5年來，中國政府在西部地區生態保護的投入達1100億元，這割草地的演替更多分類課件植物生產層：傳統的草產品生產（牧草或其它飼用植物。如青草、青干草、草粉、青貯等）

動物生產層：傳統的畜產品生產（家畜等草食動物的肉、奶、蛋和皮毛等）

直接或間接地依靠綠色植物為生的各種動物，特別是草食動物，利用它們特殊的消化功能，將經濟價值較低的植物形式的熱能轉化為營養價值與經濟價值較高的動物形式的熱能，并貯存于動物體內。

植物可直接利用的只有12.5%(最高25%),若通過草食家畜可把75%的植物轉變為人可利用的,我國畜牧業合理比例應為50%,美國60%,新西蘭80~90%植物生產層：傳統的草產品生產（牧草或其它飼用植物。如青草、青動物性生產。在其自然轉化過程中，動物自身大約消耗90%的能量，只有10%的物質轉化為動物熱能。但隨著科學技術的進步，在飼料和家畜都經過人們長期培育以后，其轉化效益就不是1/10，已經達到1/5的水平。對奶牛、肉兔、肉雞來說，甚至可以達到1/3到1/2的高效率水平。美、法、英、德、日等國植物產品轉化為動物產品的比值為5.7:1，而目前我國北方牧區的轉化比值普遍超過20:1。甚至高達30:1，說明我國動物性生產的落后和巨大潛力。動物性生產。在其自然轉化過程中，動物自身大約消耗90%的能量后生物生產層（外生物）：動、植物產品的深加工（葉蛋白、色素、酶、生長激素、纖維素、蔬菜汁液（作保健飲料）與流通環節。

即畜產品加工業。人為將次級產品經深度加工后變成商品，并使之多次增值。如果僅出售原料，帶走的物質(養份)和能量最多，換回的貨幣卻最少。后生物生產的次數愈多，帶走的物、能愈少，而流回系統的財流則愈多。云南省富寧縣是黃牛主要產地之一，生產力都十分低。1984年以來，開展了肉制品加工業，并從德國引進包裝設備，其經濟效益則顯著提高，這是致富潛力最大的一個層次。后次級生產的動力是市場需要，必須有專人組織“產后”的貯藏、運輸、加工和銷售等社會化服務。中國通過加工增值:70%;而臺灣130%;日本:240%;美國:270%

后生物生產層（外生物）：動、植物產品的深加工（葉蛋白、色素、動物生產層是傳統畜牧業主要方面，植物生產層是農業結構調整方面。在當前退牧還草、前植物生產層與外生物生產層生產潛力遠沒發掘（草產品加工、旅游等方面已有較大發展）---張自和動物生產層是傳統畜牧業主要方面，植物生產層是農業結構調整方面2-3草地生態系統的調控了解草地農業生態系統的自身規律——利用與改造（干預）有生命的一個動態系統。

非生物的環境、生物因素（p38）物理環境：改變植物環境的有意識的活動草地植物(新品種吉生羊草比野生羊草產量提高4～15倍)家畜(牦牛)：選擇與育種其它生物：豆科植物接種根瘤菌2-3草地生態系統的調控了解草地農業生態系統的自身規律——

傳統的“土—草—畜三位一體”的草地農業系統土地植物生產動物生產動物產品植物產品植物生產與動物不平衡性：時間、空間、種間“草畜平衡”-草適應畜、畜適應草（以草定畜）Feed-AnimalBalanceControl(managementsystem)

傳統的“土—草—畜三位一體”的草地農業系統土地植物動物割草地的演替更多分類課件割草地的演替更多分類課件草地雪災

(內蒙克什克騰旗達里諾日鎮）草地雪災(內蒙克什克騰旗達里諾日鎮）在我國北方地區,草地植物的生長完全制約于氣候的季節性變化,表現出夏秋季的雨季中生長旺盛,產量高,營養物質含量高,而冬春季植物枯萎死亡,牧草產量低,品質差。家畜動物,雖然隨著季節的變化和本身生理生化反應的變化而表現出一定的波動,。但這種波動的幅度遠遠小于草地植物產量和品質季節性變化因此,在自然放牧條件下,家畜常常表現出“夏活、秋肥、冬瘦、春死”,生產力極為低下。季節畜牧業則有效地克服了自然放牧條件下這種惡性循環。在我國北方地區,草地植物的生長完全制約于氣候的季節性變化,“季節畜牧業”,就是在草地植物大量生長,牧草供給充足,營養價值高的時期,飼養比較多的家畜,而在飼草數量少,品質差的時期,大大減少飼養的家畜數量,其核心是組織肥羔生產,秋季屠宰肥羔和淘汰其它不必要過冬的牲畜。優點：1、充分地利用了草地的可利用飼草,使其轉化為盡可能多的畜產品,2、減少了對飼草的需求,使得冬春季的補飼成為可能,從而有效地增加家畜產品的數量和冬春季的成活率;3、減輕了草地的放牧壓力,有利于草地生產力的維持和提高。4、如果結合家畜改良,提高優良品種的比重,那么,家畜的單產的提高,不但可以補償家畜總數減少所造成的產量下降,而且可以超過家畜總數減少前的總產。

“季節畜牧業”

“季節畜牧業”,就是在草地植物大量生長,牧草供給充足,“季節畜牧業”生產實踐的理論根據理論依據之一：生態學理論-邏輯斯諦方程dN/dt=rN(K-N)/K.

式中N為種群個體總數,r為種群增長潛力指數,K為環境最大容納量.“季節畜牧業”生產實踐的理論根據理論依據之一：生態學理論-邏理論依據之二：肥羔對飼草的轉化效率最高,

（10月齡的羊每生產1公斤肉消耗飼草10.411公斤,轉化率為9.6%,而4歲羊每生產1公斤肉消耗牧草21.12公斤,轉化率為4.7%)

理論依據之三:冬春飼草的質和量大大降低,因此在秋季牲畜膘肥體壯時,必須及時大量淘汰牲畜,減少冬春牲畜的掉膘和死亡損失。理論依據之二：肥羔對飼草的轉化效率最高,（10月齡的羊2-4草地的發展演替

1．

概念：（succession）草地一種植物群落被另一種植物群落的替代的變化發展過程。自Clements（1916）提出“頂級與植物演替”理論后，Sampson(1919)將其引入草地研究中，認為探測過度放牧最可靠和最有效的方法是識別一種植被形式被另一種形式所代替，要把這些不同植被類型的放牧價值和生態演替階段聯系起來。

階段性：初級階段、過渡階段、相對穩定階段（植物生態實例）2-4草地的發展演替1．

概念：（successi按起始的基質分：原生演替，次生演替按基質的性質分：水生演替，旱生演替按主導因素分：內因生態演替、外因生態演替按內外因的特點分：自然演替、利用演替按演替速度分：快速演替，長期演替，世紀演替（演化）按代謝特征分：自養演替，異養演替按發展方向分：“進展演替”（內蒙草地封育恢復為例）、“退化演替”（逆行）（今夕河西及新西蘭為例）

演替分類按起始的基質分：原生演替，次生演替演替分類割草地的演替更多分類課件群落演替的一般規律

減少增加物種弱化成熟土壤剖面發育惡化優化群落生境旱生或濕生中生群落趨向rK選擇壓力減少增加生物量簡單復雜種間關系簡化多樣化生活型小，短大，長優勢植物體形與壽命簡單復雜群落結構逆行演替進展演替項目群落演替的一般規律減少增加物種弱化成熟土壤剖面發育惡化優化自然演替實例：森林草原地區“生草土”

根莖期—疏叢期—密叢期演替自然

交互共生

大自然做得最好，而且免費自然演替實例：演替自然交互共生

大自然做得最好，而且免利用演替（次生）

撂荒地的演替（不同土壤類型的地區演替實例）演替特點、利用方式與措施：割草地的演替：割草對草地的影響；割草地的退化演替的特點；利用方式與措施

放牧地的演替：采食牧草、畜蹄踐踏、排泄糞尿、演替特點、利用方式與措施：兩個“危機時期”（忌牧期）：重牧之下：偏途演替：——合理的畜群結構利用演替（次生） 撂荒地的演替（不同土壤類型的地區演替實例

青藏高原的生態極為脆弱，氧氣稀薄，土質酥松，植物根系不深，一旦被破壞，短時間內難以恢復。所到之處，全是冰川和河流沖積而成的混合礫石和沙土的戈壁和平原，上面長滿不到幾寸高的矮草，河水在大地上沖出道道深溝。從溝沿上可以看到，草根一般只有二三寸深，底下就是沙土。

在龍羊峽水庫地區，當年為修水庫或修路，在周邊草地上取了些土。當時不大的小坑，十幾年后都自動風化成巨大的沙灘。高原沙坑像癌癥一樣，會自動擴散。青藏高原的生態極為脆弱，氧氣稀薄，土質酥2-4草地資源可持續發展

一、概念（Sustainabledevelopment）亦稱“可持續發展”和“持續發展”。1987年挪威首相布倫特蘭夫人在她任主席的聯合國世界環境與發展委員會的報告《我們共同的未來》中，把可持續發展定義為“既滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展”，這一定義得到廣泛的接受，并在1992年聯合國環境與發展大會上取得共識。中國古代哲學家提出的“天人合一”的觀點，強調人與自然的和諧相處。2-4草地資源可持續發展一、概念（Sustainable可持續發展的內涵：系統觀、整體觀、平等觀、全球觀持續發展需要遵循的三個原則是：公平性原則、持續性原則、共同性原則。

“生態補償說到底是個社會公平問題。”環境經濟學家安德雷·維斯特認為，一些人多占環境資源，另一些人占有得遠遠不夠，國家應該在他們之間進行平衡和調整。毋庸置疑，這種平衡和調整指的就是生態補償。世界上的發達國家消耗著地球上75%的能源和資源。發達國家以雄厚的資金和不平等的交換方式從發展中國家進口能源和資源來維持自己的消費水平。

可持續發展的內涵：系統觀、整體觀、平等觀、全球觀“生態割草地的演替更多分類課件“生態足跡”人類為了維持自身生存而利用自然的資源量;反映人類對生態系統的影響。

“生態足跡”是一只環境的大腳，用于衡量人類活動對自然資源的占用。生態足跡越大，環境破環越大。“大腳黑名單”上，阿聯酋(高水平的物質生活和近乎瘋狂的石油開采“榮登榜首”——人均生態足跡達9.9公頃，貧困的阿富汗則以人均0.3公頃生態足跡位居最后。從平均數看，一名北美人對地球造成的“沖擊”是一名歐洲人的兩倍，是一名亞洲人或一名非洲人的7倍。

人類生態足跡越來越大，超過了地球承載能力，“生態赤字”就會產生了。美、日、德、英、意、法、韓、西、印生態赤字很大。

自然資源消耗量上，中國的人均生態赤字比全球人均生態赤字還高0.4公頃

.中國排名第75位(低于日本、韓國、蒙古)。從人均生態足跡來看，中國為1.5公頃(全球平均:2.2)。但人均生態赤字高達0.8公頃(全球均0.4公頃)。“生態足跡”人類為了維持自身生存而利用自然的資源量;反映人

中國政府提出堅持以人為本，樹立和落實全面、協調、可持續發展的科學發展觀

片面追求GDP增長的發展模式開始從中國全面淡出。（近幾年均9.7%中以環境透支而獲的）科學發展觀就是要將城鄉發展、區域發展、經濟社會發展、人與自然和諧發展與國內發展和對外開放統籌起來。

構建一個和諧的社會是中國政府今后的工作重點之一。基尼系數（動亂系數）：0.45(警戒0.4)中國政府提出堅持以人為本，樹立和落實全面、協調、可持續

基尼系數是一個用來描述收入整體差距程度的重要指標。國際上通常認為,當它處于0.3-0.4時表示收入分配比較合理,0.4-0.5表示收入差距過大,超過0.5則意味著出現兩極分化。從現實來看,世界各國對基尼系數的運用并不完全一致。很多國家都是把它與其他因素結合起來,綜合判斷收入差距。在不少國家,基尼系數都有不同的標準和界線。總的來說,基尼系數只可參考,不能絕對化。

澳大利亞草地的可持續性管理

(A)掠奪–僅關心綿羊生產及其管理探險者踏上澳洲大陸（1860），把羊群趕入林地和牧場后，通過美利奴羊的育種、機械剪毛、羊毛處理、改進交通、野兔和干旱防治，羊和羊毛業得到了巨大發展。(B)生產力–

對草地生產的關注

在這一掠奪式發展時期，羊毛生產因對綿羊基因和羊群管理的關注而實現了重大變革，但忽略了對放牧資源條件的關注，過度放牧使植物種類構成發生重大變化、草地載畜能力下降。由于開始向英國出口冷凍羊肉，綿羊產品需求上升，生產者又致力于提高載畜量來提高羔羊肉和羊毛的產量。人們認識到必須使用肥料，研究出高產草料品種，建植人工草地，引進多年生牧草品種和豆科植物，提高飼料生產以維持更大的牲畜數量。C)可持續性–

對生態系統的關注

進入20世紀80年代，草地生產體系已被推到了極限，無法承受載畜量的進一步提高，即便仍然重視草地改良。人工播種引進草種代價過高無法推行，過度放牧導致多年生物種的喪失，嚴峻的環境問題不斷加劇：（1）土壤酸化，（2）旱地鹽堿化，（3）主要河流和溪流的水質下降，（4）生物多樣性和物種的喪失等。澳大利亞草地的可持續性管理(A)掠奪–僅關心綿羊生產及其生物多樣性的定義與內涵生物多樣性是指地球上所有生物（動物、植物、微生物等）、它們所包含的基因以及由這些生物與環境相互作用所構成的生態系統的多樣化程度

生物多樣性一般劃分為遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。

Simpson指數的公式Shannon-Wiener指