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2第二章 作物的起源、分类与分布


第二章 作物的起源、分类与分布
第一节 作物的起源与传播 第二节 作物的分类

第三节 作物的分布和我国种植业分区

1

第一节 作物的起源与传播
一、栽培作物的起源

野生 植物
野生植物
(50万种)

采 集
自然和人工选



驯化
栽培作物

(利用的5000种,栽培 的1500种,大面积栽培 的200种)

栽培 作物

性状改良

种植 演化
2

《智人》 法国,加拿大

?

2826

3

二、作物的起源中心
?瓦维洛夫理论20世纪20年代

4

?学说1:瓦维洛夫理论 1. 中国起源中心:黍、稷、粟、稗、大麦、荞麦、

高粱、大豆、小豆、山药、苎麻、大麻 2. 印度起源中心:稻、甘蔗、绿豆、亚洲棉、大麻、 芋、芝麻 3. 中亚起源中心:普通小麦、密穗小麦、园锥小麦 以及豌豆、蚕豆、亚麻 4. 西亚起源中心:硬粒小麦、普通小麦、园锥小麦、 波斯小麦、二棱大麦、黑麦 5. 西亚起源中心:二粒小麦、波兰小麦、斯卑尔脱 小麦、地中海燕麦、大粒豌豆、蚕豆和甜菜 6. 埃塞俄比亚起源中心:高粱、豌豆、亚麻、芝麻、 蓖麻 7. 中美起源中心:玉米、甘薯、陆地棉 8. 南美起源中心:马铃薯、花生、烟草、海岛棉、 橡胶、可可

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作物和家畜驯化中心和非中心学说( 哈伦1971)
6

1975年茹可夫斯基 世界12大作物起源中心

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三、作物的进化
(一)栽培作物与野生植物的区别 1.栽培作物的器官特别是被人类利用的部位显著增大。 如野生大豆百粒重2-3克,栽培大豆20-30克,野生

玉米果穗长仅2-3厘米,栽培玉米20厘米左右;
2.栽培作物的器官的成分有明显改进。如野生甘蔗含

糖量5%左右,栽培甘蔗为11-17%,甜菜块根最初含
糖量6%,而现在含糖量已达18-20%;
8

(一)栽培作物与野生植物的区别
3.栽培作物成熟期较一致,落粒性减弱,而野生植 物成熟期不一致,落粒性强;

4.栽培作物种子休眠期短,而野生植物休眠期长;
5.栽培作物的传播手段退化,防护机能和适应不良

环境的能力减退,而野生植物的传播常有其固定
的方式,适于后代的繁衍,能在苛刻的生态条件 下生长。
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(二)小麦进化
与拟山羊草杂交

一粒系小麦
与节节草杂交

二粒系小麦

小麦进化史上的第一次飞跃

二粒系小麦

普通小麦

小麦进化史上的第二次飞跃

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(二)小麦的进化
二倍体一粒系小麦特点:每个小穗只结一粒种子,穗很小, 产量很低。与野生二倍体的拟山羊草天然杂交,进化成为四

倍体二粒系小麦。
二粒系小麦特点:每小穗有两朵花结实,籽粒大一些,产量 稍高,并分化出许多类型,如二粒小麦、圆锥小麦、硬粒小 麦等。与节节草的野生二倍体杂交,形成六倍体普通小麦。 六倍体普通小麦特点:穗大、粒多。

种植占90%以上。
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(三)玉米的进化
玉米的原始祖先大刍草:植株细小,丛生,
雌雄同花,花器着生在植株茎梢,果穗及籽 粒小且易脱落。 选择“芽变”变异个体:从植株中部结出果 穗 雌雄同株异位的玉米。 野生玉米果穗穗轴长只有2.4cm, 到公元十六世纪初,玉米果穗已

经增加到13cm。
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玉米植株的进化

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(四)水稻的进化
多年生野生稻:生育期很长、 多年生

一年生野生稻:生育期短

普通栽培稻:穗大粒饱、成 熟时不易脱粒

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小结:进化的共同现象
由自然界的野生类型向适于人类需要的栽培类型方 向发展。 作物的进化的过程,是自然选择和人工选择作用下

通过定向培育向人类需要方向发展的过程,是人类
认识、改造和利用自然的过程。没有人类,不能想

象会有今天被驯化的栽培作物。

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四、作物的传播
自然传播

方式:借助水流、自身果荚破裂的弹力、动 物的取食和粘附
特点:传播的距离和数量都极其有限。 人类活动:民族迁移、贸易、战争、传教、 探险、旅游、外交活动等,这些都是作物传 播的重要方式。
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1.小麦的传播途径

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2.水稻的传播途径

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3.玉米的传播途径

麦加 爪哇

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4.甘薯传入我国的两条线路

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起源地与生产中心

小麦 陆地棉 甘薯

大豆

马铃薯 花生

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农业生物在世界范围内广泛交流
传入中国的农业生物 农业生物 原产地 传入西方的农业生物 农业生物 原产地

小麦、大麦 苜蓿 石榴 芝麻 菠菜 辣椒 菜豆 玉米 马铃薯

西亚 伊朗 西亚 西亚 尼泊尔 中美洲 中美洲 中美洲 南美洲

水稻 茶 大豆 荞麦 梨 杜鹃 粟、黍 鸡 鸭

中国、印度 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
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第二节 作物的分类
一、植物学分类
按植物科、属、种分类,一般用双名法对植物进行命名,

称学名。如水稻学名为Oryza sativa L.,第一个字为属名,
第二个字为种名,第三个字为命名者的姓氏缩写。
中文名 小麦 学名 Triticum aestivum L. 英文名 Wheat

水稻
玉米

Oryza sativva L.
Zea mays L.

Rice
Maize

油菜
甘薯

Brassica spp.
Ipomoea batas Lam.

Rape
Sweet potato

二、根据作物生理生态特性分类
(一)按作物感温特性分类 喜温作物和耐寒作物 依据温度三基点:各种作物的生长对温度的要求的最低点、 最适点和最高点。 最低温 最适温 最高温 代表作物 水稻 棉花 烟草 玉米

喜温作物 10℃ 耐寒作物 1~3℃

28~30℃ 20~25℃

30~40℃ 28~30℃

麦类 油菜
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(二)按作物的光周期特性分类
一天中昼夜的时间长度构成光周期,有些植物必须经过一定时 间的适宜光周期诱导才能开花,这一特性称作光周期特性。
长日作物:日照时间长于某一临界时数才能开花的作物,麦 类、油菜 、萝卜等。 短日作物:日照时间短于某一临界时数才能开花的作物,水 稻、大豆、甘薯、棉花、烟草、玉米等。 中日照作物:日照长短对开花影响不大的作物,荞麦、豌豆 等。 定日照作物:只有在某一定中等长度的日照条件下才能开花, 甘蔗。
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《节气歌》 春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连, 秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。

日 长 变 化

(三)按作物对CO2同化途径分类
C3作物:光合作用的CO2补偿点高,有较强的光呼吸,如水

稻、小麦、棉花、大豆、烟草等;
C4作物:光合作用的CO2补偿点低,在强光下,光合强度比 C3作物高,如玉米、高粱、甘蔗等。 景天科作物:同化CO2的方式特殊,晚上气孔开放, CO2进 入植物体内与磷酸烯醇式丙酮酸结合,形成草酰乙酸,进一

步还原成苹果酸,积累于液泡中。白天气孔关闭,液泡内的
苹果酸被运至叶绿体内,氧化脱羧放出CO2 ,参与卡尔文循 环。其植物有景天、剑麻、菠萝、兰花等。
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三、根据作物的用途和植物学系统相结合分类
(一)粮食作物 (二)经济作物 禾谷类 豆类 薯类 纤维 油料 糖料 嗜好 特用等

(三)饲料和绿肥作物 苜蓿 紫云英 三叶草 田菁等

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作物的分类
?

?

?

粮食作物 – 1.禾谷类 – 2.豆菽类 – 3.薯蓣类 经济作物 – 4.纤维类 – 5.油料类 – 6.糖料类 – 7.嗜好类 饲料及绿肥
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油料作物

蓖麻 Castor-oil plant
60

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禾本科的主要作物

大 麦
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同种作物-水稻-的分类
普通栽培稻分类 一级粳籼稻 二级早中晚 粳稻 早、中、晚 籼稻 早、中、晚

三级水与陆 水、陆

四级糯与粘 糯、粘 五级栽培种 品种

第三节 作物的分布和我国种植业的分区
一、作物的分布

1.影响作物分布的因素: 作物特性、自然条件、社会 需求和生产技术
生活型: 不同作物在相同的生长环境中形成了相似 的特征结构和生物学特性,这种共性称作生活型。 (异种趋同) 生态型: 同一种作物在不同的生长环境中,形成了 不同的形态特征和生物学特性,这种差异叫生态型。 (同种趋异)
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20110311

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(一)小麦的分布
?

小麦喜冷凉,可秋播、也可春播,能利用晚秋、冬季和早春 喜温作物不能利用的光热资源;小麦籽粒营养丰富,品质好, 深受广大人民所喜爱,因此栽培遍及各大洲,但主要分布在 北半球欧亚大陆和北美洲。种植面积最大的国家有俄罗斯、 美国、中国、印度、加拿大、法国、土耳其等。
小麦在我国南北均有种植,但其分布主要集中在秦岭以北、 长城以南的北方冬麦区、黄淮冬麦区。面积约占全国的2/3以 上。长城以北、六盘山、岷山、大雪山以西主要为春麦区。 淮河、秦岭以南的南方冬麦区湿度大,产量不如双季稻高, 故种植比例小。
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?

73

(二)水稻的分布
?

水稻生长期间要求较多的热量和水分,主要分布在东南亚和

南亚雨水多、温度高的热带和亚热带一些国家和地区,种植
面积最大的是印度,其次是中国、孟加拉、印度尼西亚、泰 国、缅甸、越南、日本、菲律宾、巴基斯坦、韩国和朝鲜等 国,种植面积占世界水稻面积的90%以上。
?

我国水稻主要分布在淮河、秦岭以南的亚热带湿润地区,北

方由于水源所限,主要分布在水源充足的河流湖泊两岸,或
有水源灌溉的地区,面积仅占全国水稻面积的5%~7%。
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(三)玉米的分布
玉米主要分布在北美洲、东亚、南美洲和欧洲。其中美国栽

培面积最大。我国玉米种植面积居世界第二位。
我国玉米主要分布在由东北到西南的斜形地带上,包括黑龙 江、吉林、辽宁、河北、山东、山西、陕西、四川、贵州、 云南等省,这些地区年雨量在500~1000mm。年雨量超 过1500mm地区,玉米产量不如水稻稳定;年降雨量小于

350mm的地区,若无灌溉条件,则产量不如谷子、高粱。

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世界小麦、玉米、水稻

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(四)甘薯的分布
甘薯喜温,在世界上分布很广,但主要产区在亚洲和非洲, 尤其以亚洲的种植面积最大。亚洲和非洲的甘薯的收获面积

分别占全世界总面积的83%和10%左右。我国是世界甘薯
栽培面积最大、产量最多的国家,种植面积约占世界总种植 面积的80%。其次是越南、印度尼西亚、菲律宾、巴西和 乌干达。 我国甘薯主要分布在黄淮平原、长江流域及东南沿海各省。

甘薯主产省份四川、山东、河南、广东、安徽、河北等。
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(五)棉花的分布
棉花喜光,生长需充足的热量和雨量,但在成熟吐絮期需要 晴朗而较干燥的气候。棉花主要分布于北美洲中南部、南美、 中亚、东亚、南亚及北非。中国、美国、俄罗斯是世界三大 产棉国,三国常年总产占世界总产的60%强,其次是印度、 巴基斯坦、巴西、土耳其、埃及、 澳大利亚、阿根廷等。

我国的:黄河及长江中下游地区
新疆地灌溉区
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(六)油菜的分布
油菜喜凉,在世界上分布广泛。主产国有中国、 印度、加拿大和法国。我国油菜的面积和总产均 居世界第一位。 油菜在我国主要分布于长江流域及西南地区。栽

培最多的省份是四川、安徽、江苏、湖北、湖南、
贵州等省。

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(七)大豆的分布
大豆栽培面积较大的国家有美国、巴西、中国、 阿根廷、意大利等。其中以美国栽培面积、总产 最高,分别占世界的55%和65%左右。 我国大豆主要分布在东北和黄淮海地区,主产省

份有黑龙江、吉林、辽宁、河南、山东、河北、
安徽、江苏等省。其中黑龙江是我国最大的大豆 生产基地。
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主要农作物在各大洲的分布2007
140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0

?(种植面积)

Unit: khm2

亚洲 非洲 北美洲 南美洲 欧洲 大洋州

小麦

水稻

玉米

大豆

薯类
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二、我国种植业的分区
我国位于欧亚大陆的东部,东临太平洋、面积约960万平方 公里,南北跨越纬度50度,长达5500公里;东西横贯经度 62度,宽达5200公里。自南向北随着太阳辐射与气温的变 化,依次出现赤道带、热带、亚热带、暖温带、中温带和 寒温带等六个温度带。
我国地势、地貌千差万别。有海拔8844m的珠穆朗玛峰, 也有海拔为-155m的吐鲁番盆地,山地占33%、高原占26 %、丘陵10%、平原12%、盆地19%。因此,形成了我国 丰富多彩的农业自然条件和资源。

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二、我国种植业的分区
1.意义:有利于农业资源的合理开发利用,有利 于调整种植业结构和布局,建立作物商品行产 基地,促进作物生产的产业化。

2.区划的原则:根据发展种植业的自然条件和社
会经济条件,作物结构,布局和种植制度的区 内相似。

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二、我国种植业分区
东北大豆、春麦、玉米、甜菜区;
北部高原小杂粮、甜菜区; 黄淮海棉、麦、油、烟、果区;

长江中下游稻、棉、油、桑、茶区;
南方丘陵双季稻、茶、柑橘区; 华南双季稻、甘蔗、热带作物区;

川陕盆地稻、玉米、薯类、桑、柑橘区;
云贵高原稻、玉米、烟草区; 西北绿洲麦、棉、甜菜、葡萄区;

青藏高原青稞、小麦、油菜区。
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我国种植业的分区
东北大豆、春麦、 玉米、甜菜区 北部高原 小杂粮、 甜菜区

西北绿洲麦、棉、 甜菜、葡萄区

青藏高原青稞、 小麦、油菜区

黄淮海棉、 麦、油、 烟、果区 川陕盆地稻、玉米、 长江中下游稻、棉、 油、桑、茶区 薯类、柑桔、桑区 云贵高原稻、 玉米、烟草区 南方丘陵双季稻、 茶、柑桔区

华南双季稻、热 带作物、甘蔗区

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