《草地学》实验指导.docx

1、草地学实验指导草地学实验指导一、实验目的草地学是一门实践性很强的专业课，它融合了植物学、生态学、地理学、土 壤学、畜牧学及气象学等学科知识，具有基础性、综合性、系统性的特点，是一 门既有理论深度，又有实践操作的课程。实验课是草地学教学环节中非常重要的一部分。 通过本课程实验可以使学生 对草地类型划分方法、 饲用植物生活型和分蘖类型、 草地生产力评价方法的应用、 草地合理载畜量的确定方法和草地合理利用方案的设计有具体而深刻的认识， 并 且掌握基本的实验技能和方法，增强实际动手能力和分析问题解决问题的能力， 培养创新精神，调动学习积极性。二、实验内容和学时安排本大纲是根据甘肃农业大学草原系主编 草

2、原学与牧草学实习实验指导书 、 中国农业大学主编的草地学和张普金主编的草原学，并结合我院教学计 划确定的草地学实验教学工作。实验 10 学时（每个实验 2 学时），共设以 下 5 个实验：（一）草原类型的第一级类的划分及草原类型检索图的绘制（二）饲用植物生活型和分蘖类型的识别（三）草地生产能力的畜产品单位评价（四）草地载畜量的测定与估算（五）划区轮牧方案设计三、实验地点实验地点为草业科学与生态工程实验室、植物实验室及室外。四、实验要求（一）能够进行草地类型类的划分和草地类型检图的制作；（二）了解饲用植物生活型和分蘖类型；（三）掌握草地生产能力畜产品单位评价方法的计算；（四）能够进行草地划区轮牧

3、设计；（五）能够进行草地载畜量的测定与估算。学生要按照实验指导与实验老师的要求， 进行实验和完成实验报告，同时还 要熟悉实验过程和理解实验原理，从而具备独立进行相应实验的能力。五、考核办法考核办法为考查。本实验占课程总分的10%分优、良、及格和不及格4级， 每级分别按1、0.8、0.6、0.4分评定。附：实验指导实验一草原类型的第一级一类的划分及草原类型检索图的绘制一、 目的和意义草原类型的综合顺序分类法根据生物气候指标划分第一级。用生物气候条件 划分草原的类，不仅是把草原气候的各项气象要素，如气温、降水、湿度、日照 等罗列出来就行了。而是在这些要素的基础上，将它们综合成大于等于零度的年 积温

4、（XB）和草原湿润度（K ）两个指数，工B综合地表现草原的热量状况， K综合地表现草原的水分状况，这两个指数相结合，就能基本地体现草原生物气 候特征，就可用它来确定草原的类别。二、 材料和用具气候资料、计算器、计算纸、铅笔，直尺、橡皮三、 方法和步骤（一）计算工B和K值，并确定其级别。工B值可从当地的气象台（站）直 接查得，如果查不到此项数值，可根据年平均气温乘 365,再加上月平均气温为 负值的各月平均气温乘该月天数之和的正值算得。 没有气象站（台）的地区可根据相邻两气象站（台）的气象资料用插值法求得工B和 K值。不同的工B值代表 的冷热程度（热量级）见表1。表1我国草原分类的热量级及相当的

5、热量带热量级0C刀 相当的热量带寒冷8000CK值可用公式K=r/0.1 算出，r为全年降水量（mm）,不同的K值代表的干湿程度（草原湿润度级）见表2。根据调查地区的热量级和湿润度级就可确定当地的草原类别， 并用热量级和湿润度级相连缀的双名法来命名草原类别。如暖温极干类，寒温潮湿类等。（二）为了更便于使用此种方法进行草原分类， 可以通过“我国草原类型第 一级一类的检索图”，不必计算K值，直接用某地的大于零度的年积温和全年降 水量，从图上查出它的草原类别。表2我国草原分类的湿润度级及相应的自然景观湿润度级K值相当的自然景观极干2.0森林冻原草甸四、作业（一）根据表3所给气象资料计算各地的工B和

6、K值，确定其热量级和湿润 度级，并确定其草地类别（注：要有计算公式与过程）。表3气象资料（各站月平均气温 19611990年30年）降雨量-二二二四五 六 七 八九十十一十二海拔全年（m）地名(mm)贺兰山（大419.1-14.6 -12.9-6.9 -0.56.0 9.6 11.8 10.85.70.2-8.0 -12.2 -0.9 2901.0岭）银川205.2-9.1-5.32.810.3 17.4 21.2 23.3 21.7 15.99.30.8-7.08.5 1111.5中宁228.2-7.5-4.23.911.5 17.5 20.8 22.3 21.7 15.99.81.2-5.

7、69.0 1184.6盐池335.2-9.0-6.12.09.516.3 20.2 22.1 20.3 14.38.2-0.6-7.37.5 1347.8固原477.1-8.1-5.61.37.613.9 17.3 18.8 17.7 12.26.8-0.8-6.56.2 1753.2北京584-4.7-2.54.613.0 20.5 24.3 26.1 24.8 19.4 12.44.0-3.011.6 -沈阳675.2-12.7-8.80.19.517.5 21.5 24.5 23.8 17.29.50.1-8.77.8 -南京1013.4-1.93.78.614.6 20.3 24.4

8、28.2 28.2 23.0 16.8 10.64.215.4 -泾源668.3-7.1-5.00.66.512.5 15.7 17.5 16.6 11.16.2-0.8-5.55.7 1941.2（二）制作我国草原类型第一级一类的检索图。 取大幅计算纸，以年工B为纵轴，以年降水量（r）为横轴，将前述热量级逐级在图上划出。再在任一热量 级的根线上点出各级湿润度（K）的位置，例如在5300C热量级线上，前述各湿 润度级的位置，分别在 148.4、450.5、625.4、768.5、964.6m m的r轴上。然 后自原点通过上述各点作各K值线，各K值线通过各热量级线所得的交叉点，即 为各热量级的相

9、应K值指标，各热量级线与湿润度级线所包围的空间，即为某一 草地类的理论地区，如图1。MHMi _ _ I 根根表3所算各地的工B和给出r值，从检索图中查出它们的草原类别， 并标 出其在检索图中的准确位置（注：在图中标注各地确切位置时，要能看出标注方冋 J 脚 ;.H:UIW mn : nw. - i I i.i jl I III細临丨贵.o*4 ；wm: At ;l i I L i血013JDIE35 曲、1IF45ITIWIMftf4、#*!#0.913 -. 15| |10J(FF41 单卿書t林奧W谢；脈* ；B*ATVit.B 1草眾烷舍廣序分类摄第一址类的检索图膏山建真类U拉堰（平山

10、龜刘（类VA3fffltfxat VA5tftf亚聘带竜樓黄髙山举副t翼HC17M干帶貝型*K英VC19?IMt干愛JU带乘草7束章原类I陀皋挣IHI少H1K贏山UtK3fl*H山爼草舗蕈舉类 lEQ4ftMWlMM 魂6,廉掲髀叶It叶氛英IE24*fiN*. MiliM类DE閒辜鹫星精山星車矣H密】!办梓獄呻1时就矣V33fWtH（ft片誌姿 個中左社-翌監国空毗扒未轴费的代号时础丁类的胃字M号）法及过程）实验二饲用植物生活型和分蘖类型的识别、目的意义了解各种植物种群习性及多年生草类枝条的形成特点， 识别草原常见的植物 生活型和分蘖类型二、材料与用具铁铣、钢卷尺、标本夹、植物标本、采集杖、

11、标本纸、麻绳、玻璃标本缸、 硫酸铜、冰醋酸。酒精灯、钢精锅等。三、实施步骤与方法(一)野外工作在牧草标本地或选定地区上， 采集植物标本 挖掘植物地下营养器官， 挖掘 时应尽量细心， 以防损伤或弄断根系 有些植物的地下营养器官入土较深， 如根 蘖型草类，这就需要深挖， 将挖取的植物用水冲洗掉根部的泥土或杂质， 以备晾 干后压制标本或制作浸液原色标本，供室内鉴别观察。(二)室内工作 根据课堂讲授的有关知识， 对采集或现有的标本进行生活型和分蘖类型的识 别。植物的生活型： 植物的生活型是植物在一定环境条件下长期生存的结果。 对 外界环境条件适应能力相似和要求相近的植物， 可被归为同一生活型。 划分生

12、活 型的方法很多， 从饲用植物的特点出发， 在此介绍丹麦学者郎基耶尔和德国学者 克涅尔的生活型分类法。 郎基耶尔强调植物营养体对气候的适应， 并提出下列划 分生活型的标准：1.所取形态特征具有重要的适应意义；2.这种形态特征必须易于识别和野外应用；3.对所有植物都能应用， 从而能对不同地区的植物进行比较分析。 他根据上 述原则，选择了休眠芽在不良季节的位置这一指标， 作为划分生活型的依据， 并 划分出以下五类生活型。1.高位芽植物(Phaneropbytes )(ph):休眠芽或枝梢位于地面25m以上， 依高度又可分为四个亚类。(1)大高位芽植物(Megaphanerophytes):高度30

13、m;(2) 中高位芽植物(Mesophanerophytes):高830m;(3)小高位芽植物(Micronhaneronhytes ):高28n的小乔木和灌木；(4)矮高位芽植物(Nanonhaneronhytes):灌木及小灌木，高25cnl到2m2.地上芽植物(ChamaenhyteS (Ch):更新芽位于土壤表面上至25cm之间， 多为半灌木或草本植物。3.地面芽植物(又称浅地下芽植物)(Hemicryptophytes ) ( H)：更新芽位于近地面的土层内， 常被地被层覆盖， 冬季地上部分死去， 许多多年生草本植 物属此，又分非莲座式半莲座式和莲座式三类。4.隐芽植物(Crgpto

14、phytes) (Cr)：更新芽在不利季节隐藏在地下或水中， 又可分为三个亚类:(1)地下芽植物(Geophpte)：更新芽处于地表以下一定深度的土层中。主要有鳞茎、决茎类和根茎类多年生草本植物；(2)沼生植物(Helophyte):更新芽在水下泥土中；(3)水生植物(Hydrophgte):更新芽在水中。5.一年生植物(Theronhytes)( T或Th):种子越冬。德国学者克涅尔将植物分为：乔木灌木、半灌木、多年生草类、一年生草 类、地衣和苔藓。多年生草类枝条形成的类型、 多年生草类的分蘖类型与其枝条的形成对放牧、 刈割利用后牧草的再生有极其密切的关系， 分蘖是指枝条自地上或地下茎节、

15、根 颈、根蘖上形成枝条的现象，多年生草类的枝条形成类型有以下八类。1.根茎状草类: 这类草有两种枝条， 即直立的和在地面下并与地面平行的两 种茎，后者叫根茎，根茎分布在距地表 510cm处。根茎上有节和节间，在根茎 的节上可长出垂直的枝条。垂直枝条长出地面，并形成茎和叶。2.疏丛状草类：这类草具有短茎节。位于地表下 15 cm处，枝条以锐角的 形式伸出地面，形成株丛。这类草新枝条的形成，每年是开始于株丛的边缘，故 年代较长的植株中央部分常积累有大量的枯死残余物3.密丛状草类: 密丛状草类的分蘖节位于地表上面， 节间非常短， 由节上长 出的枝条几乎垂直地向上生长，枝条彼此紧贴，因而形成了稠密的株

16、丛。4.根茎疏丛状草类: 这类草的分蘖节位于地表之下， 株丛与株丛之间有短的 根茎联系着，株丛本身为疏丛草类的分蘖。5.匍匐茎草类: 这类草的根茎上长出匍匐于地面的匍匐枝， 匍匐枝的节处形 成叶族和不定根。匍匐茎的特点是茎十分细，而节间长。6.轴根性草类：这类草具有垂直和粗状的主根，由主根上长出许多粗细不一 的侧根。茎的底部加粗部分与根相融合在一起的地方称为根颈，根颈上有更新芽， 由芽上长出枝条。放牧或刈割后，从根颈的芽和技条的芽上都可长出新的枝条。7.根蘖性草类：这类草具有垂直的短根，在垂直的短根上又长出水平根， 水 平根上有更新芽，由这些芽形成地上枝条。8.粗状须根草类：这类草的根系在外形

17、上与禾草的根系相似，但比较粗些，这类草具有短的根茎和数量多的分枝的根。四作业列出所采集植物标本的名录，描述其分蘖类型，并绘出简图。表4植物生活型和分蘖类型识别登记表采集地点 采集人（组） 海拔 日期植物名称生活型分蘖类型实验三草地生产能力的畜产品单位评价一、 目的和意义草地的牧草产量是草地的基础生产能力，载畜量由于不完全代表草地生产了 多少畜产品，因此它主要是中间生产能力，而畜产品的多少才是草地的最终生 产能力。为了计算草地的最终生产能力，这里介绍用畜产品单位作指标衡量草 地生产能力的大小。二、 材料和用具生产单位的年统计报表，草原面积数，计算器，各类畜产品的畜产品折算表。、方法和步骤一个畜产

18、品单位规定相当于中等育肥肉牛增重 1kg。将调查统计表中所获的 各类畜产品依据畜产品折算表（表5）换算为畜产品单位，算出畜产品单位总数， 再除以草原总面积，得到单位面积的畜产品单位数，此即草原的最终生产能力。例如：甘肃省天祝县红疙瘩村是一个纯牧业村， 有草地18万亩，饲养绵羊5000只，牦牛5000只，马1000匹，山羊800只，以其当年生产实际为例求算其草 原总的畜产品单位（APU）生产能力和单位面积草原的畜产品生产表5各类畜产品单位折算表畜产品畜产品单位1kg肥育牛增重1.01个活重50kg羊的胴体22.5 （屠宰率45%）1个活重280kg牛的胴体140.0 （屠宰率 50%）1kg可食

19、内脏1.01kg含脂率4%的标准奶0.11kg各类净毛13.01匹3岁出场役用马500.01头3岁出场役用牛400.01峰4岁出场役用骆驼750.01头3岁出场役用驴200.01匹役马工作一年200.01头役牛工作一年160.01峰役驼工作一年300.01头役驴工作一年80.01张羔皮（羔羊皮品种）13.01张裘皮（裘皮羊品种）15.01张牛皮20 （或以活重的7%计）1张马皮15.0 （或以活重的 5 %计）1张羊皮4.5 （或以活重的9 %计）1头淘汰的中上肥度的莱羊（活重50kg）34.5 （或以活重的69%计）能力。当年的生产情况如下：淘汰肉食牛565头（平均活重200kg）,淘汰肉食

20、羊787只（平均活重 50kg）,生产牦牛奶75092kg（ 1kg牦牛奶相当于1.3kg标准奶），生产净羊 毛4920kg，生产净牛毛3082kg,出售役马21匹，出售役牛20头，工 作役马20匹，工作役牛70头，生产牛皮245张（非正常死亡牛削皮），（11） 生产羊皮228张（非正常死亡羊削皮）。计算总 APU，即： 565X 280X 0.7+ 287X 50X 0.69+75092X 0.13+ 4920 X 13 + 3082 X 13 + 21 X 500+ 20 X 400+ 20 X 200+ 70 X 160+ 245X 280X 0.07+（11）228X 4.5=2684

21、12.5APU单位面积的 APU 为：286412.5/180000=1.49APU亩4.作业（一） 根据下列资料计算比较某一生产单位的草原生产能力变化。某生产单位有草原13.95万亩，饲料自给，不购入，也不卖出。1985年和1989 年各有家畜数为：绵羊3066和2579只 山羊436和575只牦牛（包括犏牛）2845 和2433头，马136和 110匹。畜产品的产量两年分别为：淘汰肉食牦牛（平均 活重250kg） 290和350头，淘汰肉食绵羊和山羊（平均活重50kg） 576和 109只, 生产牦牛奶66000和74362kg，生产羊毛1100和9430kg （净毛率42%），生 产牦牛

22、毛7200和6300kg （净毛率72%），出售役马40和10匹，出售役牛20 和25头，工作役马35和25匹，工作役牛50和46头，生产牛皮15和9张（非 正常死亡牛剥皮），（11）生产老羊皮 26和30张（非正常死亡羊剥皮）。求算该生 产单位1985和 1989年的草原总生产能力和单位面积生产能力。并加以比较。（二） 调查10户牧民，对其上年的畜产品单位进行折算，并加以比较。实验四 草地载畜量的测定与估算、目的和意义载畜量是以一定的草原面积，在放牧季内以放牧为基本利用方式（也可 以割草），在放牧适宜的原则下，能够使家畜正常生长发育及繁殖的放牧时间和放牧家畜头数。因此，载畜量有三种表示方法。

23、即家畜单位法、时间单位法和草地单位法。载畜量指标法用于评定草原生产能力，从牧草和可利用营养物质产量的植物 性生产引入到动物性生产。因此，它更接近于草原生产能力的含义，有效的表示 草原的真正生产能力。二、 仪器和用品地质罗盘仪、海拔仪、钢卷尺、小称、剪刀、枝剪、样方框、布草袋、计 数器、写生板、测绳、记录表格、铅笔等。三、 方法和步骤（一）载畜量的测定在用家畜单位评定草原生产能力时，需将各种家畜折算成一种标准家畜，以 便进行统计学处理。我国的标准家畜采用羊单位，其含义是体重40kg的母羊及其 哺乳的羔羊。国外一般采用牛单位，美国的牛单位（家畜单位）的含义是：一头 体重454kg的成年母牛或与此相

24、当的家畜，平均每天消耗牧草干物质 12kg。适合于我国牧区使用的折算系数如表6所示。表6适合我国牧区使用的家畜折算系数表放牧家畜类别折算羊单位放牧家畜类别折算羊单位绵羊：牦牛：繁殖母羊及其哺乳羔羊1.0混合群平均3.0成年公羊1.0繁殖母牦牛及其哺乳犊牛5.01岁育成羊0.5马或骡：山羊：成年马或骡，中役5.0繁殖母羊及其哺乳羔羊0.9繁殖母马及其哺乳幼驹5.5成年公羊0.91岁育成马或骡2.51岁育成羊0.42岁育成马或骡3.5猪：3岁育成马或骡4.5混合群平均1.0驴：牛：繁殖母驴及其哺乳幼驹4.0乳牛，日产乳7.5kg5.0成年驴，中役4.0育肥的肉用阉牛5.01岁育成驴2.0役牛，中役

25、5.02岁育成驴2.5612月龄育成牛2.53岁育成驴3.01218月龄育成牛3.5骆驼1824月龄育成牛4.5成年驼7.0测定载畜量需要的基本数据就是草原面积. 可利用的牧草产量和家畜每天正常的牧草采食量。例如，甘肃省天祝县永丰乡红疙瘩牧业村有草原面积 18万亩，一年生产可利用青草为13632970kg, 只成年羊每日的正常放牧采食量为 5kg青 草。因此。该村的草原载畜量为：13632790kg/5kg羊日=2726594羊日 （时间单位）2726594羊日 /365=74701.1羊/年（家畜单位）如以每亩草地年实养的羊数来表示，则为：74701.1羊年 /180000=0.042羊 年

26、 / 亩如要计算平均几亩草地能养一只羊，则为：180000亩/74701.1羊=24亩/羊（草地单位）以上举例可以看出，载畜量要以可利用的牧草产量为基础进行计算，在具体 计算时，应注意下列几点。第一，从草地上剪下来的牧草，并不是全部为家畜可以利时。而是由于种种 原因，采食一部分，会丢弃一部，我们在计算时只能用被家畜利用的部分。利用 率可以用刈割法来测定，也可向有经验的牧民访问或自行估算。第二，一般草地都是划分为季带（季节放牧地）来利用的。因此应按各季带 的实际放牧时间和实际可利用的产量来计算各季带的载畜量。 这样我们计算的载畜量，才具有实际的生产意义。困为在牧区，一般是冬春草地不足，夏秋草地牧

27、 草有余，但夏秋草地上多余的牧草，由于各种条件的限制，并不能留作冬春利用。 因而，冬春草地的载畜量实际上是限制载畜量的关键所在。第三，进行载畜量的测定时，放牧家畜的载畜量最好能进行实际试验， 求得 一个较为实际而又可靠的数据。如果没有条件作较为精确的试验。 可以在舍饲采食量的基础上再加20%30%的量作为放牧采食量。也可参考表7,表8的数值确表7放牧家畜米食量与其活重关系表放牧豕类别每1000kg活重的牧草干物质采食量（kg）牛2.0 2.4牦牛3.2 3.6马3.3 3.5羊3.4 4.2表8我国各种豕畜每日止常米食量表 （干草，kg）放牧家畜类别采食量放牧家畜类别采食量绵羊：蒙藏杂种一岁育

28、成羊1.6新疆细毛羊成年母羊2.1新藏杂种一岁育成羊1.7蒙古羊：新藏咼代杂种成年母羊1.8成年母羊1.8山羊成年母羊1.6成年羯羊2.1牦牛：一岁育成羊1.3混合群5.8西藏羊（混合群）2.0带犊母牛10.0滩羊成年母羊1.7（二）草地载畜量的其它估测法1.可利用营养物质估测法这种估测法的原理与前一种相似，但在计算中应用了家畜营养学的原理和规 定，因此比较准确。例如：某单位草原试验站，有培育的半人工嵩草型草地 200亩，在5月20日一9月17日的120天的生长季中，平均每亩产可食混合青草 549kg。折合成干物质167kg，根据绵羊消化试验，每kg干物质含有消化能12.39兆焦耳，按饲养标准， 40kg的1岁肥育羊，在日增重160200克的条件下，每日每头需要消化能 20.1兆 焦耳。作业：计算这块草地在5月209月17日（ 120天）期间对体