草原生態(tài)系統(tǒng)課件

1、草原生態(tài)系統(tǒng)劉曉娟草原生態(tài)系統(tǒng)劉曉娟草原生態(tài)系統(tǒng)是草原地區(qū)生物植物、動(dòng)物、微生物和草原地區(qū)非生物環(huán)境構(gòu)成的，進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)與能量交換的基本機(jī)能單位。 溫帶草原 歐亞大草原（steppe） 熱帶草原 北美大草原(prairie) 南美大草原 (pampas)草甸草原 非洲大草原(savanna)典型草原 澳洲草原荒漠草原高寒草原草原生態(tài)系統(tǒng)是草原地區(qū)生物植物、動(dòng)物、微生物和草原地區(qū)非一、草原分布草原世界分布主要分布在歐亞大陸、北美洲、南美洲、非洲以及澳洲一、草原分布草原世界分布1 歐亞大陸草原（steppe）從歐洲多瑙河下游起向東呈連續(xù)帶狀分布，經(jīng)過羅馬尼亞、前蘇聯(lián)和蒙古，進(jìn)入我國內(nèi)蒙古等地，形成

2、世界上廣闊的草原帶，全長約8000余米，東西約跨100個(gè)經(jīng)度，南北跨28個(gè)緯度。處于大陸腹地荒漠區(qū)和森林區(qū)之間1 歐亞大陸草原（steppe）2 北美大陸草原(prairie) 北美洲草原從北面的南薩斯喀徹河開始約跨越30個(gè)緯度達(dá)到得克薩斯,東西約跨20個(gè)經(jīng)度，降水量從東到西逐漸減少，溫度由北向南逐漸升高2 北美大陸草原(prairie) 北美洲草原從北面的南薩3 南美大陸草原(pampas)分布在3238S,約占70萬km2,包括阿根廷的中東部,烏拉圭的全部以及巴西的里奧-格朗德的南部.一直分布到大西洋沿岸.處于溫暖氣候，在潘帕斯西北降水量約為1000mm,西南降水約為500mm,但是蒸發(fā)量

3、可達(dá)到700mm。3 南美大陸草原(pampas)分布在3238S,約占 4 非洲大陸草原主要分布在熱帶雨林南北兩側(cè)、東部高原赤道區(qū)以及馬達(dá)加斯加島，呈馬蹄狀分布包圍熱帶雨林，約占全洲面積的1/3，是世界上最大的熱帶草原區(qū) 4 非洲大陸草原主要分布在熱帶雨林南北兩側(cè)、東部高原赤道二、草原類型根據(jù)草原的組成和地理將草原分為溫帶草原（temperate grassland）熱帶草原（savanna grassland）二、草原類型根據(jù)草原的組成和地理將草原分為溫帶草原分布圖溫帶草原分布在南北半球的中緯度地帶，如歐亞大陸草原、北美大陸草原、南美大陸草原等溫帶草原分布圖二、草原水分熱量分布1 溫帶草原

4、夏季溫和，夏季有明顯的干旱期二、草原水分熱量分布1 溫帶草原熱帶草原分布圖熱帶草原大部分位于非洲、澳洲和南美洲的熱帶森林和半荒漠之間熱帶草原分布圖2 熱帶草原分布在熱帶、亞熱帶草原受水分條件限制2 熱帶草原三、草原植被分布特征草原通常以多年生低溫和中溫旱生叢生禾草植物占優(yōu)勢(shì)。草原植被的區(qū)系特征是以禾本科、豆科和莎草科植物為主，菊科、藜科和其他雜類草也占有重要的地位。在禾本科植物中，叢生禾草針茅屬最為典型。草原上植物體具有抵抗夏季干旱的某些適應(yīng)，生活型以地面芽植物（包括叢生禾草）為主。針茅屬、狐茅屬、拂子茅 屬草屬冰草屬和早熟禾屬的種類以及包括許多雙子葉草本植物均 屬此種生活型三、草原植被分布特

5、征草原通常以多年生低溫和中溫旱生叢生禾草植草原植物中旱生結(jié)構(gòu)普遍存在如葉面積縮小，葉片內(nèi)卷，氣孔下陷，機(jī)械組織和保護(hù)組織發(fā)達(dá)草原植物的發(fā)育節(jié)律與草原氣候呈明顯的適應(yīng).草原上主要建群植物的生長、發(fā)育盛期都在67月間草原植物中旱生結(jié)構(gòu)普遍存在如葉面積縮小，葉片內(nèi)卷，氣孔下陷，四、中國草原植被分布特征我國的草原是歐亞草原的一個(gè)組成部分。主要在松遼平原、內(nèi)蒙古高原和黃土高原等地，連續(xù)呈帶狀分布，面積十分遼闊。一小部分位于新疆北部的阿爾泰山區(qū)，但通過蒙古的草原區(qū)與我國內(nèi)蒙古高原的草原區(qū)相聯(lián)系。四、中國草原植被分布特征我國的草原是歐亞草原的一個(gè)組成部分。我國的草原由于草原區(qū)水熱條件的差異,草原植被生態(tài)外貌

6、特點(diǎn)，劃分成四主要類型:1草甸草原 2典型草原3荒漠草原4高寒草原上述4個(gè)主要類型在蓋度、生產(chǎn)量、種的飽和度，均隨旱生強(qiáng)度的加強(qiáng)而有規(guī)律地減少。我國的草原由于草原區(qū)水熱條件的差異,草原植被生態(tài)外貌特點(diǎn)，劃草甸草原：集中分布在東北平原和內(nèi)蒙古的東北部,位于草原向森林過渡的地區(qū). 草甸草原還見于草原地帶的陰坡和低洼地,即水濕條件較為優(yōu)越的地點(diǎn).氣候上處于半濕潤區(qū).優(yōu)勢(shì)土壤類型為草甸黑土或暗栗鈣土。草甸草原種類組成豐富，覆蓋度大，生產(chǎn)量較高。草群中含有大量中生雜類草。主要建群種有貝加爾針茅、吉爾吉斯針茅 、白羊草、羊草、日 陰苔草。草甸草原：集中分布在東北平原和內(nèi)蒙古的東北部,位于草原向森林貝加爾針

7、茅貝加爾針茅典型草原：在草原區(qū)占有最大的面積，在草原生態(tài)系列中居中心位置。在內(nèi)蒙古高原和鄂爾多斯高原大部、東北平原西南部及黃土高原中西部，均為大面積的典型草原群落所占據(jù)。在氣候上屬半干旱區(qū)，年降水量約為250300mm，優(yōu)勢(shì)土壤類型為栗鈣土草甸草原相比，典型草原種的豐富度明顯下降，蓋度減小，生產(chǎn)量降低。草群中以旱生叢生禾草占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。主要建群種有大針茅、克氏針茅、長芒草、針茅、羊茅、溝葉羊茅、糙隱子草、冰草、冷蒿及百里香等。典型草原：在草原區(qū)占有最大的面積，在草原生態(tài)系列中居中心位置大針茅大針茅荒漠草原:處于草原區(qū)的西側(cè)，以狹帶狀呈東北-西南向分布，往西逐漸過渡到荒漠區(qū)，主要分布在內(nèi)蒙古中部及

8、寧夏一帶。氣候上處于干旱區(qū)和半干旱區(qū)的邊緣地帶，發(fā)育的優(yōu)勢(shì)土類為淡栗鈣土與棕鈣土.荒漠草原是草原中旱生程度最強(qiáng)的一類。在種的豐富度、草群高度、蓋度以及生產(chǎn)量等方面，都比典型草原有明顯降低。群落中以旱生叢生禾草為主，但也出現(xiàn)大量更旱生的小半灌木。主要建群種有戈壁針茅、短花針茅、沙生針茅、東方針茅、高加索針茅以及叢生的多根蔥?；哪菰?處于草原區(qū)的西側(cè)，以狹帶狀呈東北-西南向分布，往西小針茅小針茅高寒草原 :適應(yīng)高海拔地區(qū)寒冷半干旱氣候的一種特殊類型。在青藏高原它從祁連山向西南延至羌塘和藏南，草叢低矮稀疏，伴生有墊狀植物層片，主要優(yōu)勢(shì)種類有紫花針茅 、紫羊茅、高山早熟禾、和莎草科的西藏苔草 、西藏

9、嵩草等。高寒草原 :適應(yīng)高海拔地區(qū)寒冷半干旱氣候的一種特殊類型。在青五、功能1 草原生態(tài)系統(tǒng)的植物生產(chǎn)功能2 草原生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)物生產(chǎn)功能3 碳蓄積與碳匯4 調(diào)節(jié)氣候5 改良土壤五、功能1 草原生態(tài)系統(tǒng)的植物生產(chǎn)功能草原生態(tài)系統(tǒng)的植物生產(chǎn)功能對(duì)光能的利用率通常為0.1-1.4%左右，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界草原生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)力的均值為500g/m2a，但水分不足的溫帶干旱地區(qū)卻只有100-400g/m2a，水分較充足的亞熱帶草原，可提高到 600-1500g/m2a。草原生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力的最高水平可達(dá)3000-4500g/m2a(Breymeyer），1978)。草原生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力中，地下

10、部分的生物量所占的比例較大。在生物圈固定能量的比例中，草原生態(tài)系統(tǒng)約為11.6%，也居陸地生態(tài)系統(tǒng)的第二位。草原生態(tài)系統(tǒng)的植物生產(chǎn)功能草原生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)物生產(chǎn)功能初級(jí)生產(chǎn)量通過食物鏈轉(zhuǎn)入草食動(dòng)物和肉食動(dòng)物各營養(yǎng)級(jí)之間的轉(zhuǎn)化效率為1%-20%左右。以牛為例，一條牛所采食的植物能中，約有48%因維持正常生理活動(dòng)而消耗掉，43%的能量以糞便形式排出，只有9%用于軀體組織的建造。但不同種類或不同品系之間，能量的轉(zhuǎn)化效率差別很大。草原生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)物生產(chǎn)功能初級(jí)生產(chǎn)量通過食物鏈轉(zhuǎn)入草食動(dòng)物碳蓄積與碳匯Ni對(duì)中國18個(gè)草地類型進(jìn)行了碳密度和碳蓄積的估算。研究表明,中國草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量為44.09PgC。就全

11、國水平來看,草原和草甸類草地蓄積了全國草地有機(jī)碳的2/3,分別為17.03PgC(38.6%)和16.83PgC(38.2%)。根據(jù)方精云的研究,我國草地的總碳儲(chǔ)量占我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的16.7%。從全球草地植被碳蓄積的格局來看,中國草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量約占世界草地生態(tài)系統(tǒng)的8%左右,其中土壤層碳儲(chǔ)量是植被層的1倍左右,而且單位面積的碳密度高于世界平均水平,這說明中國草地生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)和碳蓄積中占有十分重要的地位碳蓄積與碳匯Ni對(duì)中國18個(gè)草地類型進(jìn)行了碳密度和碳蓄調(diào)節(jié)氣候Aguiar的研究表明,草地生態(tài)群落由于結(jié)構(gòu)、組成及覆被狀況的不同,導(dǎo)致地表能量反射率的改變,進(jìn)而對(duì)氣候產(chǎn)生一定的影響作用。李勝功通過對(duì)內(nèi)蒙古奈曼草地?zé)崃科胶獾难芯堪l(fā)現(xiàn),草地具有較高的凈輻射。1996年劉樹華利用能量閉合二維路面過程與大氣邊界層耦合模式,研究了我國西北地區(qū)夏季下墊面物理特征的變化對(duì)區(qū)域邊界層氣候的影響。結(jié)果表明,土壤濕度、植被覆蓋度對(duì)局地環(huán)流和區(qū)域邊界氣候起著決定性的作用。調(diào)節(jié)氣候Aguiar的研究表明,草地生態(tài)群落由于結(jié)構(gòu)、組改良土壤王根緒在青藏高原東南部高寒草甸草原上進(jìn)行的試驗(yàn)顯示,土壤特別是0cm20cm的表層土壤,有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量與植被覆蓋度有明顯的正相關(guān):當(dāng)植被