第二节　草原生态系统

草原是内陆干旱到半湿润气候条件的产物，以旱生多年生禾草占绝对优势，多年生杂类草及半灌木也或多或少起到显著作用。世界草原总面积约2.4×10⁷km²，为陆地面积的六分之一，大部分地段作为天然放牧场。因此，草原不但是世界陆地生态系统的主要类型，而且是人类重要的放牧畜牧业基地。

根据草原的组成和地理分布，可分为温带草原与热带草原两类。

温带草原分布在南北两半球的中纬度地带，如欧亚大陆草原(Steppe)、北美大陆草原(Praitie)和南美草原(Pampas)等。这里夏季温和，冬季寒冷，春季或晚夏有一明显的干旱期。由于低温少雨，草群较低，其地上部分高度多不超过1m，以耐寒的旱生禾草为主，土壤中以钙化过程与生草化过程占优势(见图14-5)。

热带草原分布在热带、亚热带，其特点是在高大禾草(常达2～3m)的背景上散生一些不高的乔木，故被称为热带稀树草原或萨王纳(Savanan)群落。这里终年温暖，雨量常达1000mm以上，在高温多雨影响下，土壤强烈淋溶，以砖红壤化过程占优势，比较贫瘠。但一年中存在一个到两个干旱期，加上频繁的野火，限制了森林的发育(见图14-6)。

图14-5　温带草原生态系统

图14-6　热带稀树草原生态系统

草原动物区系丰富，大型哺乳动物和稀树草原上的长颈鹿，欧亚大陆草原上的野驴、黄羊，北美草原的野牛等，还有众多的啮齿类和鸟类，以及丰富的土壤动物与微生物。

草原的净初级生产力变动较大，对温带草原而言，从荒漠草原0.5t/(hm²·a)到草甸草原15t/(hm²·a)；热带稀树草原生产力高一些，变动于2t/(hm²·a)到20t/(hm²·a)之间，平均达7t/(hm²·a)。在草原生物量中，地下部分常常大于地上部分，气候越是干旱，地下部分所占比例越大。值得指出的是，土壤微生物的生物量常达很高数量，如加拿大南部草原当植物生物量为434g/m²时，30cm土层内土壤生物量达254g/m²；我国内蒙古草原土壤生物的取样分析结果也与之相近。

在热带稀树草原上，植物组成的饲用价值不高，植物中含有大量纤维和二氧化硅，氮、磷含量很低，N仅0.3％～1％，P仅0.1％～0.2％。因此，初级生产量虽高，但草原动物生物量仍很低。如非洲坦桑尼亚稀树草原上，主要草食动物为野牛、斑马、角马、羚羊与瞪羚，当植物量为24t/hm²时，草食动物量仅7.5kg/hm²。

对放牧生态系统，家畜代替了野生动物成为主要的消费者。家畜所需要的能量用于三个方面：一是维持生活，二是觅食活动，三是保证生产。它们食用的能量可用饲料单位(U.F)表示，1U.F为1kg大麦所具有的净能量，相当于1.25～1.30kg高质量的干草或5.5kg高质量的鲜草。

温带草原是世界上主要的粮食和畜牧产地，但自20世纪60年代以来，草原生态系统普遍出现草原退化现象，如何有效地保护和合理利用草原已经引起许多国家的重视。由于草原生态系统是在特定的干旱、半干旱气候下形成的脆弱生态系统，所能承受的压力和反馈能力是十分有限的，因此应在对其生产力和动态变化进行深入研究基础上，有针对性地制定最适载畜量，严格控制牲畜数，合理利用制度，以保持生态系统长期稳定。