天然草地课程实验指导二0一八年七月
天然草地课程实验指导 二 O 一 八 年 七 月
目录第一章生态学实验一生活型及生态类型观察实验二植物私生活观看4实验三群落演替观看实验四陆地主要植被类型观看...8实验五种群数量特征实验六植物群落特征描述.12第二章草地资源调查规划.17实验一不同类型草地优势种植物标本观摩.17...20实验二不同草地图件与草地资源调查报告的观摩实验三草地面积的量算.22...24实验四草地载畜量的计算实验五家庭牧场资源优化配置模型.26第三章草原管理学...28实验一草地资源利用与保护状况.28...29实验二放牧方式设计实验三割草地的利用基本知识和管理方式，30第四章草地政策与法规..31.实验一《珍贵的土地》观看.31实验二《破坏草原纪实》观看.32实验三《草原风波》观看.33实验四《草原的变奏》观看34
目 录 第一章 生态学 . 1 实验一 生活型及生态类型观察 . 1 实验二 植物私生活观看 . 4 实验三 群落演替观看 . 7 实验四 陆地主要植被类型观看 . 8 实验五 种群数量特征 . 9 实验六 植物群落特征描述 . 12 第二章 草地资源调查规划 . 17 实验一 不同类型草地优势种植物标本观摩 . 17 实验二 不同草地图件与草地资源调查报告的观摩 . 20 实验三 草地面积的量算 . 22 实验四 草地载畜量的计算 . 24 实验五 家庭牧场资源优化配置模型 . 26 第三章 草原管理学 . 28 实验一 草地资源利用与保护状况 . 28 实验二 放牧方式设计 . 29 实验三 割草地的利用基本知识和管理方式 . 30 第四章 草地政策与法规 . 31 实验一 《珍贵的土地》观看 . 31 实验二 《破坏草原纪实》观看 . 32 实验三 《草原风波》观看 . 33 实验四 《草原的变奏》观看 . 34
第一章 生态学实验一生活型及生态类型观察一、实验内容通过本实验使学生掌握划分植物生活型及生态类型的方法，并通过对不同生活型及生态类型植物标本形态生活环境的观察分析，进一步认识植物与环境的关系及划分生活型及生态类型的生态学意义。二、实验目的（1）了解生态类型及生活型与环境的关系（2）熟悉生态类型及生活型划分的依据（3）掌握主要生态类型的特点及生活型分类系统三、实验方法不同生活型及生态类型的植物标本；生境照片、录像；计算器等。②调查或利用现有资料，如某地区的植被种类制作生活型谱。四、实验原理植物与环境之间的生态适应通常有两种类型：趋同适应和趋异适应。不同种类的植物，生存在相同或相似的环境条件下，常形成相同或相似的适应方式和途径，称为趋向适应。而亲缘关系相近的植物体，由于分布地区的间隔，长期生活在不同的环境条件下而形成不同的适应方式和途径，称为异同适应。植物由于趋同适应和趋异适应而形成不同的适应类型：植物的生活型和生态型。不同种植物长期生活在同一区域或相似区域，由于对该地区环境的共同适应，从外貌上反映出来的植物类型，都属于同一生活型。如在荒漠地区，植物种类少，对该环境的适应结果是形成了相同的生活型：而在复杂的森林群落内，由于环境复杂，植物对该环境的适应形成不同的生活型，表现为成层现象。Raunkiaer把高等植物划分为高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物和一年生植物等5大生活型：高位芽植物（Phaenerophyte）渡过不利生长季节的芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝条上。如乔木、灌木和热带潮湿地区的大型草本植物都属此类。根据芽距离地面的高度，又可将其分为大型（30米以上）、中型（8～30米）、小型（2～8米）和矮小型（0.25～2米）1
1 第一章 生态学 实验一 生活型及生态类型观察 一、实验内容 通过本实验使学生掌握划分植物生活型及生态类型的方法，并通过对不同生活型及生态 类型植物标本形态生活环境的观察分析，进一步认识植物与环境的关系及划分生活型及生态 类型的生态学意义。 二、实验目的 （1）了解生态类型及生活型与环境的关系 （2）熟悉生态类型及生活型划分的依据 （3）掌握主要生态类型的特点及生活型分类系统 三、实验方法 ① 不同生活型及生态类型的植物标本；生境照片、录像；计算器等。② 调查或利用现 有资料，如某地区的植被种类制作生活型谱。 四、实验原理 植物与环境之间的生态适应通常有两种类型：趋同适应和趋异适应。不同种类的植物， 生存在相同或相似的环境条件下，常形成相同或相似的适应方式和途径，称为趋向适应。而 亲缘关系相近的植物体，由于分布地区的间隔，长期生活在不同的环境条件下而形成不同的 适应方式和途径，称为异同适应。植物由于趋同适应和趋异适应而形成不同的适应类型：植 物的生活型和生态型。不同种植物长期生活在同一区域或相似区域，由于对该地区环境的共 同适应，从外貌上反映出来的植物类型，都属于同一生活型。如在荒漠地区，植物种类少， 对该环境的适应结果是形成了相同的生活型；而在复杂的森林群落内，由于环境复杂，植物 对该环境的适应形成不同的生活型，表现为成层现象。Raunkiaer 把高等植物划分为高位芽 植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物和一年生植物等 5 大生活型： 高位芽植物（Phaenerophyte）渡过不利生长季节的芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝 条上。如乔木、灌木和热带潮湿地区的大型草本植物都属此类。根据芽距离地面的高度，又 可将其分为大型（30 米以上）、中型（8～30 米）、小型（2～8 米）和矮小型（0.25～2 米）
四类。再根据常绿或落叶，芽有无芽鳞保护的特征，将其进一步分为12个类型，加上肉质多浆汁高芽位植物，多年生草本高芽位植物和附生高芽位植物，合计有15个类型。地上芽植物（Chamaephyte）芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表，距地表的高度不超过20～30厘米，在不利于生长的季节中能受到枯枝落叶层或雪被的保护。可分为四个类型：矮小半灌木地上芽植物：被动地上芽植物，即一些枝条太纤弱而不能直立只能平伏于地面的植物；主动地上芽植物，这类植物也平伏于地面，但枝条并不纤弱，而是主动地横向伸展；垫状植物。地面芽植物（Hemicryptophyte）在不利季节时地上的枝条枯菱，其地面芽和地下部分在表土和枯枝落叶的保护下仍保持生命力，到条件合适时再度萌芽。可分为原地面芽植物、半莲座状地面芽植物、莲座状地面芽植物三个类型。地下芽植物（Geophyte）亦称隐芽植物。芽埋在土表以下，或位于水体中以渡过恶劣环境的。可再分七个类型：根茎地下芽植物（如芦苇、姜等）：块茎地下芽植物（如马铃薯）：块根地下芽植物（如白薯、大丽花等）；鳞茎地下芽植物（如洋葱、百合等）：没有发达的根茎、块茎、鳞茎的地下芽植物；沼泽植物和水生植物。将一个地区的植物按阮基耶尔的生活型标准分类，再列表比较各类生活型的数量对比关系，这便称为生活型谱区的生活型谱反映了该地区的气候特征。如在潮湿的热带地区，高位芽植物占优势，在干燥炎热的沙漠和草原地区，一年生植物最多：在温带和北极地区，地面芽植物居多。比较和分析各类植物群落的生活型谱，则可以反映各类群落的生境特点，特别是气候特点。生态型，是指同一物种的不同类群长期生活在不同生态环境产生趋异适应，成为遗传上有差异的、适应不同生态环境的类群。它是由美国植物学家图雷森于1992年提出的概念，指物种表型在特定的生境中产生的变异群，是同种中最小单位的种群，位于种群之下。生态型是遗传变异和自然选择的结果，代表不同的基因型，所以即使将它们移植于同一生境，它们仍保持其稳定差异，但型间差异尚不足以作为物种的分类标志。不同生态型之间可以自由杂交。壤生态型主要是指长期在不同主壤条件的影响下形成的生态型。生态型的形成有许多因素，通常按照形成生态型的主导因素将其划分为气候生态型、土壤生态型、生物生态型和人为生态型4类：气候生态型主要是长期在不同气候因子（日照、温度、降水量等）的影响下形成的。例如，北美的糖械树可分为北部、中部和南部3个生态型。北部生态型耐寒，不耐旱，强日照2
2 四类。再根据常绿或落叶，芽有无芽鳞保护的特征，将其进一步分为 12 个类型，加上肉质 多浆汁高芽位植物，多年生草本高芽位植物和附生高芽位植物，合计有 15 个类型。 地上芽植物（Chamaephyte）芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表，距地表的高度不超过 20～30 厘米，在不利于生长的季节中能受到枯枝落叶层或雪被的保护。可分为四个类型： 矮小半灌木地上芽植物；被动地上芽植物，即一些枝条太纤弱而不能直立只能平伏于地面的 植物；主动地上芽植物，这类植物也平伏于地面，但枝条并不纤弱，而是主动地横向伸展； 垫状植物。 地面芽植物（Hemicryptophyte）在不利季节时地上的枝条枯萎，其地面芽和地下部分在 表土和枯枝落叶的保护下仍保持生命力，到条件合适时再度萌芽。可分为原地面芽植物、半 莲座状地面芽植物、莲座状地面芽植物三个类型。 地下芽植物（Geophyte）亦称隐芽植物。芽埋在土表以下，或位于水体中以渡过恶劣环 境的。可再分七个类型：根茎地下芽植物（如芦苇、姜等）；块茎地下芽植物（如马铃薯）； 块根地下芽植物（如白薯、大丽花等）；鳞茎地下芽植物（如洋葱、百合等）；没有发达的 根茎、块茎、鳞茎的地下芽植物；沼泽植物和水生植物。 将一个地区的植物按阮基耶尔的生活型标准分类，再列表比较各类生活型的数量对比关 系，这便称为生活型谱区的生活型谱反映了该地区的气候特征。如在潮湿的热带地区,高位 芽植物占优势，在干燥炎热的沙漠和草原地区，一年生植物最多；在温带和北极地区，地面 芽植物居多。比较和分析各类植物群落的生活型谱，则可以反映各类群落的生境特点，特别 是气候特点。 生态型，是指同一物种的不同类群长期生活在不同生态环境产生趋异适应，成为遗传上 有差异的、适应不同生态环境的类群。它是由美国植物学家图雷森于 1992 年提出的概念， 指物种表型在特定的生境中产生的变异群，是同种中最小单位的种群，位于种群之下。生态 型是遗传变异和自然选择的结果，代表不同的基因型，所以即使将它们移植于同一生境，它 们仍保持其稳定差异，但型间差异尚不足以作为物种的分类标志。不同生态型之间可以自由 杂交。土壤生态型主要是指长期在不同土壤条件的影响下形成的生态型。生态型的形成有许 多因素，通常按照形成生态型的主导因素将其划分为气候生态型、土壤生态型、生物生态型 和人为生态型 4 类： 气候生态型主要是长期在不同气候因子（日照、温度、降水量等）的影响下形成的。例 如，北美的糖槭树可分为北部、中部和南部 3 个生态型。北部生态型耐寒，不耐旱，强日照
能伤其叶；南部生态型不耐寒，耐旱，喜日照：中部生态型在几方面都介乎二者之间。又如艾在美国可分为在海滨、内陆及平原上生长的3个生态型。土壤生态型主要是长期在不同土壤条件的影响下形成的。例如，蛇纹岩土壤是散在世界各处的一种特殊土壤，它缺钙，有些还缺氮、磷和钼，而富含镁、铬、镍，后两种含量接近对一般生物有毒的水平。因而，在这种土壤上生长的植物发育受阻，与非蛇纹岩土壤上生长的同种植物明显不同，形成独特的生态型。再如草本植物头花吉尔草、欧夏枯草和小酸模等种类有耐蛇纹岩的主壤生态型。有些植株体内所含的铬量可以是不耐蛇纹岩生态型植株体内含量的1万倍。在废矿堆和矿山附近也常分布有耐毒土的生态型，如羊茅有耐铅的生态型，细弱剪股颖有耐多种金属的土壤生态型。生物生态型主要是在生物因子长期作用下形成的。有的种长期生长在不同的群落中，由于植物之间竞争等关系的不同，可分化为不同的生态型。例如，稗可分为长在稻田和非稻田中的两种生态型：前者秆直立，常与水稻同高，几乎同时成熟：后者秆较矮，开花期迟早不等。还有些是专门的区系生态型，如牧场区系中的生态型，因长期受特定动物的啃食和践踏，多具有矮小、丛生或呈莲座状或具匍茎，再生力较强，无性繁殖较盛，提早成熟等特性。品种生态型作物的品种生态型是由于人为因素（引种、扩种等活动）使作物在新生境的长期影响下形成的。例如，水稻栽培在由热带到寒温带的辽阔区域里，经受复杂的气候和土壤条件，在长期的自然选择和人工培育下，形成了很多适应于不同气候、土壤的品种生态型，如有釉、梗稻等温度生态型，早、中、晚稻等光照生态型，水、陆稻等土壤生态型等生态型是基本的生态单位，严格地说，与生态位相对应的不是物种，而是生态型。因此，对生态型的研究可用以分析种内生态适应的形成，了解种内分化及定型的过程和原因。生态型的分化也是物种进化的基础，所以研究物种如何在不同生境条件下分化为不同的生态型，是研究新物种形成过程的重要内容。生态型的研究使引种、育种工作和作物栽培工作深入一步，着眼点由物种深入到生态型。例如对厂布种或经济植物的生态型分类工作在引种和栽培利用方面都极为重要。因为不同的生态型，引种成功率不同，栽培利用的经济效益也不同。生态型杂交产生的后代多具有更强的适应力，因而是育种工作发展的动向之一。五、实验报告无单独实验报告，知识要点记载在生态学笔记本中。考核方式为考查，实验总评成绩=笔记5%+课堂互动5%。3
3 能伤其叶；南部生态型不耐寒，耐旱，喜日照；中部生态型在几方面都介乎二者之间。又如 艾在美国可分为在海滨、内陆及平原上生长的 3 个生态型。 土壤生态型主要是长期在不同土壤条件的影响下形成的。例如，蛇纹岩土壤是散在世界 各处的一种特殊土壤，它缺钙，有些还缺氮、磷和钼，而富含镁、铬、镍，后两种含量接近 对一般生物有毒的水平。因而，在这种土壤上生长的植物发育受阻，与非蛇纹岩土壤上生长 的同种植物明显不同，形成独特的生态型。再如草本植物头花吉尔草、欧夏枯草和小酸模等 种类有耐蛇纹岩的土壤生态型。有些植株体内所含的铬量可以是不耐蛇纹岩生态型植株体内 含量的 1 万倍。在废矿堆和矿山附近也常分布有耐毒土的生态型，如羊茅有耐铅的生态型， 细弱剪股颖有耐多种金属的土壤生态型。 生物生态型主要是在生物因子长期作用下形成的。有的种长期生长在不同的群落中，由 于植物之间竞争等关系的不同，可分化为不同的生态型。例如，稗可分为长在稻田和非稻田 中的两种生态型：前者秆直立，常与水稻同高，几乎同时成熟；后者秆较矮，开花期迟早不 等。还有些是专门的区系生态型，如牧场区系中的生态型，因长期受特定动物的啃食和践踏， 多具有矮小、丛生或呈莲座状或具匍匐茎，再生力较强，无性繁殖较盛，提早成熟等特性。 品种生态型作物的品种生态型是由于人为因素（引种、扩种等活动）使作物在新生境的 长期影响下形成的。例如，水稻栽培在由热带到寒温带的辽阔区域里，经受复杂的气候和土 壤条件，在长期的自然选择和人工培育下，形成了很多适应于不同气候、土壤的品种生态型， 如有籼、粳稻等温度生态型，早、中、晚稻等光照生态型，水、陆稻等土壤生态型等。 生态型是基本的生态单位，严格地说，与生态位相对应的不是物种，而是生态型。因此， 对生态型的研究可用以分析种内生态适应的形成，了解种内分化及定型的过程和原因。生态 型的分化也是物种进化的基础，所以研究物种如何在不同生境条件下分化为不同的生态型， 是研究新物种形成过程的重要内容。生态型的研究使引种、育种工作和作物栽培工作深入一 步，着眼点由物种深入到生态型。例如对广布种或经济植物的生态型分类工作在引种和栽培 利用方面都极为重要。因为不同的生态型，引种成功率不同，栽培利用的经济效益也不同。 生态型杂交产生的后代多具有更强的适应力，因而是育种工作发展的动向之一。 五、实验报告 无单独实验报告，知识要点记载在生态学笔记本中。考核方式为考查，实验总评成绩= 笔记 5%+课堂互动 5%