[拼音]：caoyuan shengtai xitong

[外文]：grassland ecosystem

以饲用植物和草食动物为主体的生物群落与其生存环境共同构成的动态系统。农业生态系统的一个组成部分，以生产饲用植物、动物和动物产品为主。在世界范围内，草原比耕地面积大 1倍多，在我国约比耕地面积大3倍。全世界植物生物量约为1.17×1011～1.27×1011吨，其中约36％来自草原生态系统。

草原生态系统包括植物、动物、微生物等生物因子和日光能、矿物元素、水分等非生物因子，并有人类生产劳动的不同程度的干预，是不断地进行着物质和能量流动的错综复杂的网络结构（图 1）。其中，绿色植物是初级生产者（或称第一性生产者），它从土壤吸收矿物元素和水分，通过光合作用制造有机物质，所提供的净生物量(或称净第一性产量，见森林生态系统)，是一切家畜和野生动物所需营养物质的最基本的来源。草食动物是一级消费者，是草原生态系统中的重要组分。由于它可将所采食的植物体转化成肉、奶、皮、毛等产品，又可称为次级生产者（或第二性生产者）。这两个营养级间的转化效率(或称生态效率)因科学技术及生产水平而异，一般为1/5～1/10。草食动物除把植物有机物转化为动物产品，从而提高系统内物质与能量的转化速度外，还通过放牧行为如采食、践踏、排泄粪尿等对草地产生影响。以草食动物为营养源的肉食动物是二级消费者。在草原生态系统中如狐、貂以及啮齿类动物的天敌等肉食动物属于这一营养级。它在整个草原生态系统中，与草食动物相比虽居次要地位，但对维持生态平衡有重要作用。植物或动物的尸体通过微生物的分解，有机物被矿化为简单的无机盐类返回土壤，这类微生物被称为分解者。绝大多数分解者虽然并不直接提 品，但它是促进营养物质再循环以及活化生态系统的重要因素。

为便于研究，通常把草原生态系统分解为若干亚系统，如初级生产亚系统（图 2）、次级生产亚系统（图 3）。每一亚系统内又可包含若干次亚系统，如初级生产亚系统中的天然草地次亚系统、人工草地次亚系统等。任何级别的系统都由若干具体的组分构成，如初级生产系统中的豆科牧草、禾本科牧草次级生产系统中的马、牛、羊等。

草原生态系统中物质与能量的流转跨越两个或两个以上的营养级，是层次多且过程长的开放系统。在各个营养级中所包含的许多能量转化环节，一方面，它们都可接受外界的能量输入，特别是人的生产手段的干预从而增大或降低其能量转化效率和整个生态系统的生产效益；另一方面，它们也都可输出产品。如草地通过轮牧、割草，一年可收获多次牧草；饲养动物如奶牛通过每天挤奶，绵羊通过一年1～2次剪毛，也可在较短周期内多次收获各种畜产品等；其中任何一次收获，也都加速了系统中能量与物质的流转。由于人的干预能力，亦即生产技术和管理水平不同，草原生态系统的生产能力也有差别。如游牧型、半游牧型、粗放型和集约型等不同草原生态系统的生产能力可相差数倍乃至数百倍。

为了较大限度地发挥草原生态系统的生产效益，农牧业生产上常根据系统中物质、能量、运动和伴随的信息传递规律，利用系统的某些功能，对草原生态系统加以人为的设计与改造。如利用系统的开放功能，使草原生态系统的产品输出与人为输入的物质、能量建立动态平衡，可以使由此形成的农学草原生态系统的生产力，远高于自然生态系统。利用系统的适应功能，通过品种选育、种群配置以及施肥、灌溉等农牧业技术措施，可以使系统内植物与动物、生物因子与非生物因子之间的适应过程大为加速，从而完善系统的协调程度。生态系统在一定的组分参与下都有一定的结构，并由此形成一定的物质、能量流程网络，即具有自然排序的功能。通过对排序的研究，还可在系统的流程网络中不断找出较为薄弱的区段，有针对性地强化农业措施，导致有益的连锁反应，取得较好的农学效益。如对某一草地配以合理的畜群结构，可使牧草利用均匀，维持草地健康，提高初级生产水平；同时其次级生产水平也可因充分利用了初级产品而获得提高。此外，草原生态系统自身任何一项因子或子系统的改变，还会通过信息网络反作用于系统本身，即具有反馈的功能。农牧业生产上可以利用这一功能，在网络中若干敏感的通路，取得具有重要生产和生态意义的信息，提高草原工作的科学性和预见性。如根据我国内陆草地对之特别敏感的早春水分条件，预测当年牧草产量，进而预定全年家畜饲养量及饲养管理计划；根据家畜与草地关系的若干信息，预测草地发展动态；根据反馈的基本规律，对草原生态系统进行系统分析，提出优化方案等。

草原生态学是现代草原科学的生长点。草原科学资料在全球规模的大量积累和电子计算机的广泛使用，已为草原生态系统的研究和优化方案的设计提供了条件。20世纪60年代以来，联合国国际生物学计划(简称IBP) 先后在世界各地组织50多个试验点对草原生态系统进行了为期10年的定位研究，并在全世界形成了若干草原生态系统研究中心，如联邦德国的索灵试验站等。我国自80年代初以来，分别在斯太普草地（内蒙古、吉林）、高山与冻原草地（甘肃、青海）以及黄土高原（甘肃）等不同类型的草地设立了定位试验站，在能量流程、氮素转化、植被结构及其演替动态等方面进行了研究，在内蒙古、青海、吉林、甘肃等地区就能量、若干元素及水分动态作了模拟；在甘肃省黄土高原还进行了草原农学系统的系统分析及优化模型研究，都取得一定成绩（见森林生态系统、农业生态系统）。

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