草地培育学-1-序论z.ppt

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1、草地培育学Rangeland management授课教师：授课教师：沈禹颖沈禹颖 王先之王先之 草地培育学 第第一一讲讲 专业课 2003年:兰州大学教学改革项目 2004年:兰州大学第4批重点课程 2007年:甘肃省精品课程 讲授 36学时(12次课),实验课 9学时,上课时间：周三关于课程草地培育学 第第一一讲讲成绩怎么来?平时 30%课堂提问、测验实验课 30%期末闭卷考试 40%草地培育学 第第一一讲讲实验课 9 个学时 GrazFeed 上机(机房)每人一组 第7,8周 王先之,沈禹颖草地培育学 第第一一讲讲参考书目Reference 草地与牧场管理学 GrasslandandRa

2、ngelandManagement 张英俊主编,2009年10月出版 ZHANGYing-juneditor,publishedinOctober2009中国农业大学,兰州大学,内蒙古农大,南京农大 ChinaAgriculturalUniversity,LanzhouUniversity,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,NanjingAgriculturalUniversity售价 24(16.5)元，有现书草地培育学 第第一一讲讲参考书目Rangeland management-Principles&Practices.(5th edition)Ho

3、lechek J.L.等 Prentice Hall草地培育学 第第一一讲讲VeldVeld Management in South Africa,Management in South Africa,Pasture Management in South Africa.Pasture Management in South Africa.Neil Neil TaintonTainton(Ed).(Ed).University of Natal University of Natal Press.1999Press.1999，2000 2000 Pasture Production and M

4、anagementPasture Production and Management.Lovett Lovett J.V.&J.M.Scott.J.V.&J.M.Scott.InkataInkata Press.1997 Press.1997 Improved Grassland ManagementImproved Grassland Management Frame J.Frame J.Farming Press.(2000 amendments)Farming Press.(2000 amendments)草业、生态、环境、经济类学术期刊、会议论文参考书目草地培育学 第第一一讲讲基本理论

5、；草地合理利用技术、方式与制度；草地的培育改良措施、管理理念。预期效果草地培育学 第第一一讲讲第一讲绪论Introduction1.草地培育学的含义2.The definition of rangeland management3.2.草地培育学的任务4.The task of rangeland management草地培育学 第第一一讲讲 1.草地培育学的含义The definition of rangeland management草地草地+培育培育+学学Rangeland+Management+Science草地培育学 第第一一讲讲 草地Rangeland 24%林地Forestlan

6、d 31%耕地Cropland 11%荒漠、冰川和高山 Desertglacierandalpine 30%城市道路用地 Urban road 3-4%全球陆地生态系统GlobalTerrestrialEcosystems1.1有关草地的一些数据 somedataaboutrangeland草地培育学 第第一一讲讲 草地面积草地面积（亿（亿haha）草地占总面积草地占总面积%草地草地:耕地比例耕地比例 area(100 million ha)percentage of total rangeland:croplandarea(100 million ha)percentage of total

7、 rangeland:cropland世界世界(total)(total)28.2 100.0 2.1 28.2 100.0 2.1：1 1非洲非洲(Africa)(Africa)7.98 28.2 3.8 7.98 28.2 3.8：1 1亚洲亚洲(Asia)(Asia)5.5 19.5 1.2 5.5 19.5 1.2：1 1大洋洲大洋洲(OceaniaOceania)4.69 16.5 9.8 4.69 16.5 9.8：1 1北美北美(North AmericaNorth America)4.76 16.8 1.64.76 16.8 1.6：1 1欧洲欧洲(EuropeEurope)0

8、.88 3.1 0.6 0.88 3.1 0.6：1 1 世界各大洲草地面积Rangelandareaindifferentcontinent草地培育学 第第一一讲讲我国草地 4亿公顷(60亿亩)国土资源44.5%,居世界第二(澳大利亚)草地面积前7位省份依次:内蒙古、新疆、西藏、青海、四川、宁夏、甘肃西部草原面积是绿色植被的79，青海、西藏等省90。Thereis400millionharangelandinchina,whichaccountsfor44.5%ofnationallandrecourse.Rangelandareaindifferentprovincesfromlarget

9、osmallareInnerMongolia,Xinjiang,Tibet,Qinghai,Sichuan,Ningxia,andGansu,respectively.Westernrangelandareais79%ofgreenvegetation,Qinghai,Tibetandotherprovincesaremorethan90%.草地培育学 第一讲 绪绪论论DefineRangelandUncultivatedlanddominatedbynativeplants:grasses,grass-likeplants,forbs,orshrubs.Alllandthatis not f

10、armland,denseforest,barrendesertorlandcoveredbysolidrock,concrete,orglaciers草地培育学 第一讲 绪绪论论Uncultivatedlandprovidethenecessitiesoflifeforgrazingandbrowsinganimal.Itisunique:livestock(wildanimal)-plantproduction草地培育学 第一讲 绪绪论论Periodiccultivationisusedtomaintainintroduced(nonnative)foragespecies,andagro

11、nomicinputssuchasirrigation,fertilizationareusedannually.DefinePastureland草地培育学 第一讲 绪绪论论Historiclly,FencewasusedtodistinguishRangeandpasturelnds.After20century,introducedforagearemaintainedwithoutcultivationannualonrangeland.草地培育学 第一讲 绪绪论论以饲用植物为主的、具有特殊生态功能的畜牧业生产系统，其中可能包含了无害于这一生态系统的多种资源，如旅游、休息地、水源保护、

12、自然资源保护，乃至一定水产、林产等。草地Grassland草地培育学 第一讲 绪绪论论WhichoftheseareGrassland?Deserts?Tundra?Wetlands?Savannas?Shrublands?Forests?Rangelands?AlldesertsexceptbarrendesertsAlltundraVegetationaroundwetlandsAllsavannasAllshrublandsOnlyopenforestsAllrangelandsPastures?Allpastures草地培育学 第一讲 绪绪论论DefineGrasslandManage

13、mentThecarefuluseandmanagementofgrasslandresources(plants,animals,soil,andwater)tomeettheneedsanddesiresofsociety草地培育学 第一讲 绪绪论论Grassland Management Concepts1.Arenewableresource2.Energyfromthesuncanbecapturedbyplantsandusedbyanimals3.Supplyfoodandfibertohumansatlowenergycosts草地培育学 第第一一讲讲内涵 Meaning含土-

14、草-畜；soil-grass-livestock前植物生产pre-plantproduction、植物性生产plantproduction、动物性生产animalproduction、加工和流通Processinganddistribution4个层次；具有完备组分、多功能的特殊生态系统。Withacompletecomponent,multi-functionalspecialecosystem.Music资源多功能的合理利用Rationaluseofmulti-functionalofresources系统的持续发展Sustainabledevelopmentofsystem草地培育学 第

15、第一一讲讲2.草地的功能Thefunctionofrangeland草地重要性Theimportanceofrangeland草地培育学 第第一一讲讲1.2 草地的功能景观和绿地 为人类提供旅游、娱乐休息地、狩猎场所;a LandscapeandGreenfield,toprovidetourism,entertainmentbreak,thehuntinggroundsforhunman;水土保持,水源涵养 b;Soilandwaterconservation,waterstorage;生产饲用植物，满足家畜生长，提供畜产品c;Productionofforageplantsandsatis

16、fyinglivestockgrowth,providinglivestockProducts;草地培育学 第第一一讲讲为野生动物提供食物和栖息地;dToprovidefoodandhabitatforwildlife;野生药材、花卉和工业原料;Wildmedicinalherbs,flowers,andindustrialrawmaterials;保存和提供遗传资源的场所;Conservingandprovidinggeneticresources;环境可持续发展-碳库e.Environmentalsustainabilitydevelopment-carbonpool.草地培育学 第第一一

17、讲讲 ar 绿地提供户外活动的场所，景观欣赏、宿营、绿地提供户外活动的场所，景观欣赏、宿营、狩猎、骑马、垂钓，创造巨大的增值，价值无法狩猎、骑马、垂钓，创造巨大的增值，价值无法用数量衡量。用数量衡量。Greenfieldoffersoutdooractivitiesplaces,landscapeappreciation,camping,hunting,riding,fishing,andcreatestremendousvalue-added,thevaluecannotbequantified.绿地景观绿地景观 LandscapeandGreenfield草地培育学 第第一一讲讲绿色生态屏

18、障 Greenecologicalbarrier防风固沙,减少水土流失 Sand-fixingandreducesoilerosion草地状态决定大江大河的状态 Grasslandstatusdeterminesthestatusoflargerivers水源涵养，水土保持功能Waterstorage,Soilandwaterconservation草地培育学 第第一一讲讲水源涵养这一功能总是给予森林，如果没有草地，全球和北美的生物多样性不复存在.（NossNoss，1994 Saving Natures Legacy1994 Saving Natures Legacy）Ifthefuncti

19、onofwaterconservationisgiventoforest,withoutgrass,BiologicalDiversitywilldisappeararoundglobalandNorthAmerican.草地培育学 第第一一讲讲甘肃祁连山高山草地 vs 河西走廊 HexiCorridorVsQilianMountainGrasslandofGansu 年降水量35-200 mmAnnualaverageprecipitation35-200mm 河西走廊农业物产丰富,HexiCorridorisrichinagricultureresources 种植业:“非灌不植”、“地尽

20、水耕”Planting:arablelandareallirrigated草地培育学 第第一一讲讲三江河源草地 vs 黄河、长江 SanjiangyuangrassvstheYellowRiver,YangtzeRiver 黄河源区面积16.7万K，占三江源的46%；长江源区面积15.9万K，占三江源的44%；澜沧江源区面积3.7万K，占三江源的10%。TheYellowRiver,YangtzeRiverandLancangRiversourceareaare167,000K,159,000Kand37000K,accountingfor46%,44%and10%ofThreeRivers;

21、respectively.草地培育学 第第一一讲讲美国西部草地 vs Ogalalla 水库The western United States grasslands vs Ogalalla reservoirs垦殖造成Ogalalla 水库地下水位下降，1980年耕地退为草地，恢复水源涵养功能。防止沙尘暴再度发生.brReclamationcausedOgalallareservoirsfallingwater,cultivatedlandbacktograsslandin1980torestorewaterstoragefunction.Topreventtheduststormsfromh

22、appeningagain.草地培育学 第第一一讲讲草地的生产功能草地的生产功能 Production function草地畜牧业生产的根本基础,传统功能是为陆地反刍动物提供70%以上饲草料；Thefundamentalbasisandthetraditionalfunctionofgrasslandanimalproductionaretoprovideland-basedruminantanimalsmorethan70%forage.人类对食物需求的增长 1850年 全球人口10亿 1930至1976年 40亿 发达国家出现粮食剩余，发展中国家的温饱仍存在问题。草地系统多组分，食物链丰富

23、，产品多样化，生产重要性突出Cr草地培育学 第第一一讲讲人类对食物需求的增长 Humangrowthdemandformorefood1850年 全球人口10亿 1930至1976年 40亿发达国家粮食剩余，发展中国家存在温饱仍问题。Thedevelopedcountriestofoodsurplus,foodandclothingfromdevelopingcountriesisstillaproblem.草地系统多组分，食物链丰富，产品多样化，生产重要性突出CrGrasslandsystemsofmulti-component,foodchainisrichin,avarietyofpro

24、ducts,theimportanceofproductionhighlights.草地培育学 第第一一讲讲草地放牧是非洲、美洲印第安人、我国的少数民族牧民的生存资源，1.2亿少数民族的70%分布在草原区GrazingisthecruciallivingresourcesforAfricans,AmericanIndians,Chinasethnicminorityherdsmen,70%of120millionethnicminoritiesarelocatedingrassland.牛，羊是主要食物Cattle,sheeparetheprincipalfood牛、羊、马是现金来源，如银行C

25、attle,sheep,andhorsesarecashsources,suchasbanking边疆稳定、民族政策。Stabilityinborderareasandnationalpolicy.草地培育学 第第一一讲讲野生动物栖息地Wildlifehabitat野生反刍动物95%的饲草料由草地提供95%offorageforwildruminantprovidedbygrass珍奇、野生动物的居住地Dr Residenceforexoticandwildanimals草地培育学 第第一一讲讲 1985年，小麦价格下塌，大平原西部的大量农田退为草地。In1985,wheatpricescol

26、lapsed,inthewestGreatPlains,alargenumberoffarmlandbacktograssland.受农业政策、价格的影响 Affectedbyagriculturalpoliciesandtheprice.br草地培育学 第第一一讲讲农作物地 Cropland 28 Kg C/ha/yr天然草地 Rangeland 530 kg C/ha/yr50年天然草地50years rangeland 60 Mg C/ha农田转为草地，10年内土壤有机碳增加100-800 kg/ha/yr,碳固存率平均为110 Mg/(ha.yr)Whencroplandtograss

27、land,soilorganiccarbonincrease100-800kg/ha/yrin10years,theaveragecarbonsequestrationrateis110Mg/(ha.yr).碳固定功能(CSequestration)草地培育学 第第一一讲讲草地培育学 第第一一讲讲土壤有机碳既是碳汇又是碳源Soilorganiccarboniscarbonsourceandsink在全球气温升高的背景下,土壤被看成是一个能够大范围缓解大气CO2 浓度上升的沉积库,土壤有机碳与土壤肥力有关,与环境、大气圈、生物圈的可持续发展有关.Inthecontextofglobalwarmi

28、ng,thesoilcanbeseenasadepositionsinkthatcanwidelymitigateatmosphericCO2increase,Soilorganiccarbonrelatedtothesoilfertility,thesustainabledevelopmentofenvironment,atmosphere,andbiosphere.25 m2草地可以吸收一个人呼出的CO2 25m2lawncanabsorbonepersonsbreathCO2草地培育学 第第一一讲讲草地利用与土壤碳Grasslanduseandsoilcarbon 过度放牧,加速碳素从土

29、壤向大气中的释放，Overgrazingacceleratecarbonreleasefromthesoiltotheatmosphere,内蒙古羊草草原,40年过牧，020 cm土壤碳贮量降低12.4%；LeymuschinensissteppeinInnerMongolia,after40yearsovergrazing,soilcarbonstoragereduce12.4%at0-20cm.草地培育学 第第一一讲讲自由放牧使大针茅草原0100 cm土壤有机碳 减少2.22%,010 cm土壤有机碳减少速率为0100 cm土体的1.7倍.FreegrazinginStipagrandis

30、,soilorganiccarbondecreased2.22%at0-100cm,thereductionof0-10cmis1.7timesof0-100cm11年轮牧0100 cm土壤有机碳增加47.4%,30 cm以下土层增加显著;After11yearsrotation,soilorganiccarbonincrease47.4%at0-100cm,below30cmincreasedsignificantly;草地培育学 第第一一讲讲中生草地比半干旱草地的C增加幅度大。Carbonincreaseinmedium-livedgrasslandislargerthaninsemi-a

31、ridgrassland.澳大利亚东北部半干旱草原，重度放牧68年对土壤有机碳无显著影响,土壤微生物碳贮量(活性碳)分别降低51%;InSemi-aridgrasslandsofnortheasternAustralia,after6to8yearsheavygrazing,soilorganiccarbonhadnosignificantchange,soilmicrobialcarbonstorage(easilyoxidizedorganiccarbon)weredecreasedby51%;草地培育学 第第一一讲讲 京都协议:1997年12月，149个国家和地区,到2010年，所有发达

32、国家二氧化碳等6种温室气体的排放量，比1990年减少5.2。KyotoProtocol:inDecember1997,149countriesandregions,by2010,inalldevelopedcountries,sixkindsofgreenhousegasesemissionssuchascarbondioxide,decreasedby5.2%lessthanin1990.我国1998年5月签署,2002年8月核准了该议定书,CO2 减少 13%InMay1998,Chinasigned,andapprovedinAugust2002,CO2reduced13%草地培育学 第

33、第一一讲讲2009年12月7日-18日,哥本哈根会议召开(192)Dec.7-18,2009,the Copenhagen meeting发达国家的中期废气减排目标；Themedium-termemissionreductiontargetsindevelopedcountries发展中国家根据自身能力“排碳缓和”的承诺；“Toeasecarbonemissioncommitmentfordevelopingcountriesaccordingtotheirability 草地培育学 第第一一讲讲发达国家对发展中国家的资金和技术支持，以鼓励发展中各国适应气候变化的冲击。Developedcou

34、ntriesfinancialandtechnicalsupporttodevelopingcountries,toencouragethedevelopingworldadapttotheclimatechange(Copenhagen)希望之本(Hopenhagen),无具有法律约束力的成果 Non-legallybinding草地培育学 第第一一讲讲 气候问题成为全世界民众最为关注的问题climateissueastheworldsmostconcernedissues 少喝一瓶啤酒，减排0.2千克；少买一件不必要的衣服，减排6.4千克；少开一天车，减排8.17千克。Lessabottl

35、eofbeer,reducedemissions0.2kgOneunnecessaryclothes,reducedemissions6.4kg;Onedaynotusecar,reducedemissions8.17kg 草地培育学 第第一一讲讲 北京大学方精云院士及其团队，2008年在nature杂志撰文,对C演变规律做探讨.明确北方草地碳沉积的规律和特征,FANGJing-YunandhisteaminBeijinguniversity,reportedanarticleinthenaturemagazineaboutCevolutionin2008,clearlythelawandch

36、aracteristicsofNorthernGrasslandcarbondeposition.Fish and wildlife Resource reserve soilsoil solar energy FireWater Air Air Man VegetationTopography Forage for livestock Temperature Animals Miscellaneous Products Open space and recreation 草地要素及功能草地要素及功能 引自引自 Blaisdell,1970Blaisdell,1970草地培育学 第第一一讲讲经

37、济学人类学社会科学社会科学野生动物管理动动物物科科学学草地草地培育培育植植物物科科学学森林植物生理家畜管理植物分类动物营养植物生态环境环境科学科学气候学土壤学草地培育学与其它学科的关系（引自草地培育学与其它学科的关系（引自IERRYL.HOLECHEK1990）水文学与其他学科的关系草地培育学 第第一一讲讲EconomicsAnthropologySocialScienceWildlifeManagementRangelandRangelandmanagementmanagementForestPlantPhysiologyLivestockManagementPhytotaxonomicaA

38、nimalNutritionPlantEcologyEnvironmentalScienceClimatologyPedologyThe relationship between rangeland management and other subject（IERRYL.HOLECHEK1990）The relationship between rangeland management and other subjectAnimalsciencePlantscience Hydrology草地培育学 第第一一讲讲2.草地培育学的任务 The principle of rangeland man

39、agement草地培育学 第第一一讲讲草地生产能力取决于土壤、气候和地形；Grasslandproductivitydependsonsoil,climateandtopography;可更新资源；Renewable resources;生产耗能相对低(栽培草地相比)；Productionofenergyisrelativelylow(comparedtocultivatedgrassland);草地培育学 第第一一讲讲社会、经济、文化和科学技术决定草地管理的方式，影响决策Social,economic,cultural,andscientificandtechnicaldecidethewa

40、yofgrasslandmanagement,influencedecision-making;家畜和野生动物，其他系统不具备 Livestockandwildlife,othersystemsdonothave.草地培育学 第第一一讲讲目的 Target 可持续利用的前提下，运行和操作草地各组分来获取最适宜的物质和服务。Underthepremiseofsustainableuse,operation,andoperationofthevariouscomponentsofthegrasstogetthemostsuitablematerialandservices.草地培育学 第第一一讲讲

41、原则 Principle 任何时候，用各种方法和措施制止草地退化或被破坏，维持系统的正常运转和平衡，恢复、保持和增加产量。Atanytime,usingavarietyofmethodsandmeasurestopreventthegrasslandfromdegradationordestruction,tomaintainthenormaloperationandbalanceofthesystem,restore,maintainandincreaseproduction.草地培育学 第第一一讲讲 保护和加强草地土壤/植物的多样性和复杂性。Protectandenhancesoil/pl

42、antdiversityandcomplexityofthegrassland.保持或提高草地消耗性产物的产量，如肉、毛、奶、纤维、木材、水和野生动物等。Tomaintainorincreaseproductionofgrassexpendableproducts,suchasmeat,wool,milk,fiber,wood,waterandwildanimals.草地培育两个重要的组分草地培育两个重要的组分Two important components of rangeland management草地培育学 第第一一讲讲 没有任何两块草地的生物、物理性质完全一样；Notwograssl

43、andhaveexactlysamebiological,physicalproperties;管理者将其他的经验和信息综合分析，依据现状加以应用；Managersshouldcomprehensiveanalyzetheotherexperienceandinformationandtakeapplicationbasedonthestatus;科学技术，经验，技术信息 Scienceandtechnology,experienceandtechnicalinformation 草地培育学的基础Fundamentalsofrangelandmanagement 草地培育学 第第一一讲讲环境保

44、护 Environmentprotection 维护生态平衡和景观功能的重要性增加;Theimportanceformaintenanceofecologicalbalanceandlandscapefunctionincrease;农场自发地参与欧盟基金农业环境计划;SpontaneousparticipationinEUfundagri-environmentschemes;草地集约化生产系统对地表和地下水污染。Grasslandintensiveproductionsystemspollutesurfaceandgroundwater.草地培育学 第第一一讲讲草地培育学的发展草地培育学的

45、发展The development of rangeland management 草地培育学 第第一一讲讲 澳大利亚 Australia1889年，Howard 发现地三叶的价值，生物固氮能力强，适宜轮作系统。In1889,Howardfoundthatsubteeaneancloverhavestronglybiologicalnitrogenfixationabilityandsuitableforrotationsystem.地三叶种子脱粒机的开发、大面积推广，造就了澳大利亚种子业繁荣。1923年，41T，1929/1930年为259 T。Developmentandlarge-sca

46、lepromotionofsubteeaneancloverseedthresher,createdtheseedindustryprosperityinAustralian,In1923is41T,1929/1930yearis259T.草地培育学 第第一一讲讲30年代经济大萧条及二战，草地管理出现了停滞 In1930s,theGreatDepressionandWorldWarII,therewasstagnationingrasslandmanagement草地管理学1945年后发展，50年代早期，规模开展草地管理政策，紧跟新西兰和英国。After1945,Grasslandmanage

47、mentbegantodevelop,inearly1950s,grasslandmanagementpoliciesmasscarryedout,followedNewZealandandtheUK.草地培育学 第第一一讲讲澳大利亚农业AustraliaagricultureGDP-$621 billion农场产值farm output$38 billion出口export-$31 billion，占20%的出口accounting for 20%total4.6%就业机会(370,000)providing4.6%ofemploymentopportunities草地培育学 第第一一讲讲中

48、国chinaGDP-$6.5 trillion农业产值farmoutput$0.9 trillion畜牧业Livestock 占 30%就业率Employmentrate 32%(389 million)草地培育学 第第一一讲讲提高草地资源生产力FrankCrofts，1997二战后，“让我们养活饥饿人口”的口号，发展农业推动第二产业;AfterWorldWarII,thesloganofLetusfeedthehungrypeople,promotethedevelopmentofagricultureandthesecondindustry;注重P肥和微量元素的施用;Focusonthea

49、pplicationofPfertilizerandtraceelements;引入改良牧草品种;Introduceimprovedforagespecies;确定豆科牧草固N效应。ConfirmN-fixedabilityoflegumes;良好的放牧管理制度;Goodgrazingmanagementsystem;草地培育学 第第一一讲讲农机具开发，在草皮上播种的补播机。在雀稗-地毯草地上直接用播种靴使种子和肥料入土，又不造成水土流失的研究，1960年飞播，掌握适宜播种时机，种床准备良好。Developfarmmachinery,usecomplementmachinerytosowing

50、inthegrassdirectly.InPaspalum-Axonopuscompressus,bootsmachinedirectsowingtheseedandfertilizerwithoutsoilerosion,aerialseedingin1960,mastersuitableplantingtime,seed-bedwell-prepared.草地培育学 第第一一讲讲 加强科技含量Strengtheningthescientificandtechnological 田间实验:确定区域内的草地生长限制因子；Fieldexperimentstodeterminethelimitin