本文刊载于《中国科学院院刊》年第6期专题“生态草牧业高质量发展”
潘庆民1,2*孙佳美1,2杨元合1刘伟1,2李昂1彭云峰1薛建国1夏昊3黄建辉1
1中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室
2中国科学院生态草牧业工程实验室
3中国科学院空天信息创新研究院
我国草原总面积为?.8?万平方公里，约占国土面积的?40.9%，是国家生态安全的重要绿色屏障，也是农牧民赖以生存的主要生产资料。然而，自?20?世纪?80?年代开始，我国草原发生了大面积、不同程度的退化。迄今，“局部好转、整体恶化”的态势没有得到根本扭转，这已成为制约我国生态文明建设和社会经济发展的主要瓶颈。
我国是一个草原大国，草原总面积?.8?万平方公里，约占全球草原面积的?12%，草原面积位居世界第一。从我国各类土地资源来看，草原约占国土面积的?40.9%，是耕地面积的?2.91?倍、森林面积的?1.89?倍，比耕地与森林的面积之和还要多?15%。因此，草原是我国最大的陆地生态系统。我国的草原主要分布在西部和北部的半干旱、干旱和高寒地区，是国家生态安全的重要绿色屏障。同时，草原作为可更新的生物资源，是牧民群众基本的生产生活资料和脱贫致富奔小康的重要依托，也是我国新时代生态文明建设的主战场。
由于气候变化（如温度上升、极端降水和干旱事件发生频率增加等）、超载过牧、草原管理水平的相对落后，我国?90%?左右的天然草原处于不同程度的退化状态，而草原的大面积退化又引发了一系列生态环境和民生问题。
一方面，草原退化导致其生态服务功能显著下降。草原生态功能是指草原生态系统固有的生境、生物学性质或生态过程，是草原提供生态资源的先决条件和维持社会经济发展的基础，主要包括初级生产功能、碳汇功能、气候调节功能、水源涵养功能、防风固沙与养分固持功能、环境净化功能和生物多样性保护功能。草原的退化导致植被覆盖度和初级生产力降低、碳循环源-汇关系失调、气候调节能力下降、土壤养分和水分保持能力下降、河流干涸、湖泊萎缩、生物多样性降低，以及虫鼠害、沙尘暴等自然灾害频繁发生，直接威胁国家生态安全。
另一方面，草原生态环境的持续恶化制约了草原牧区畜牧业发展。?年，全国??个牧区半牧区县（旗）中的??个是国家扶贫的重点县，占总数的?57%。一个主要原因是我国主要牧区牧民收入以传统的草地畜牧业为主，收入来源较为单一，增长缓慢。调查显示，—?年我国牧民人均纯收入增长了?.3%，远低于同期农区居民纯收入的增长幅度（人均增长率为?.2%）。?年，我国内蒙古、新疆、西藏、青海、甘肃、四川六大牧区的牧民人均收入比全国农民的人均收入低。分析原因，草地退化是限制牧民增收的重要因素。
党的十九大报告明确指出，统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度。草原成为美丽中国建设的重要内容，对推进草原生态恢复具有里程碑式的意义。草原最大的价值在生态，最大的责任在生态，最大的潜力也在生态。但是，如何恢复退化的草原，有效解决草原牧区生态、生产、生活的“三生”问题，探索以“生态优先、绿色发展”为导向的高质量发展新路子，是我国草原牧区生态文明建设的迫切需求。
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我国草原的分布与特点
我国草原的类型与分布
我国的草原根据所处地区的自然条件一般分为四大类，即温带草原、高寒草原、荒漠区草原和南方草山草坡。其中，温带草原主要分布在我国北温带半干旱区，包括内蒙古高原、黄土高原和松辽平原，面积约?.7?万平方公里；从东向西，随着降水量逐渐减少，依次细分为草甸草原、典型草原与荒漠草原等草原类型，以饲养绵羊和肉牛为主。高寒草原主要分布在青藏高原，海拔一般在??米以上，面积约?.7?万平方公里；高寒草原是世界上最具特色的一类草地，主要饲养牦牛与藏羊。荒漠区草原分布在新疆的天山、阿尔泰山、柴达木盆地和内蒙古的阿拉善地区，以山地草地、山麓草地和荒漠绿洲为主，面积约?60?万平方公里，主要饲养细毛羊和骆驼。南方草山草坡，多为森林破坏后的次生草地或海拔较高的中高山草地，面积约?66.7?万平方公里，具有较好的水热条件和生产潜力。
我国草原的主要特点
我国的草原由于所处环境受水热条件的制约，呈现?3?个特点：
1.牧草生长具有明显的季节变化。主要受到气候要素的影响，通常表现为单峰曲线——夏秋牧草生长快速，冬春则生长缓慢或停止生长，由此导致季节间饲草供给严重不平衡。
2.物种组成丰富，生物多样性较高。一般温带草甸草原每平方米大致有?20—30?种植物，典型草原?15?种左右，荒漠草原?10?种左右，高寒草甸可多达?40?种以上[4]。丰富多样的草原植物是我国最重要的天然植物基因资源库。
3.牧草饲用价值高。我国天然草原的植物，特别是一些优势种，如羊草、针茅属植物、嵩草属植物等，均具有较好的饲用价值。其中，禾草的粗蛋白含量达到?8%—16%，豆科牧草粗蛋白含量达到?15%—26%，适口性好，十分适宜放牧。
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我国草原恢复的现状与问题
我国草原恢复现状
当前，我国草原面临的最大问题是大面积退化。所谓草原退化是指由于人为活动或不利自然因素所引起的草原（包括植物及土壤）生态质量衰退，生产力、经济产出及服务功能降低，环境变劣及生物多样性或复杂程度降低，恢复功能减弱或基本失去。事实上，我国的草原形成于百万年前，利用历史可以上溯到新石器时代（已超过??年），草原农垦的历史亦逾千年，比世界其他几个草原大国早得多。但是，草原大面积退化是直到?20?世纪?80?年代才开始，到?20?世纪末最为严重，退化草地已占到草原总面积?90%?左右。
为了保护、建设和合理利用草原，改善生态环境，维护生物多样性，发展现代畜牧业，促进经济和社会的可持续发展，?年?6?月，针对我国草原大面积退化的问题，第六届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过了《中华人民共和国草原法》，这使我国草原管理进入了有法可依的法制化管理阶段。
?年以来，我国草原地区陆续实施了“京津风沙源治理”“退牧还草”“天然草原保护”“石漠化治理”“草原监测预警”等多个重大生态工程。其中，“退牧还草”工程是草原生态建设的主体工程——从??年开始实施，到??年中央已累计投入资金?.7?亿元。
—?年，我国又在内蒙古、西藏、新疆等?13?个主要草原牧区省份，组织实施了“草原生态保护补助奖励政策”，国家累计投入资金??亿元。这在一定程度上遏制了草原退化的势头，但是迄今，我国草原“局部好转、整体恶化”的态势没有得到根本扭转。到??年，内蒙古草原总体已经恢复到接近?20?世纪?80?年代的水平。
我国草原恢复面临的问题
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天然草原的生态与生产功能配置不合理
长期以来，我国草原牧区畜牧业一直严重依赖天然草原，导致草原长期处于超载过牧状态，各牧区实际载畜量一直显著高于草原的载畜能力。从根本上讲，这是人们普遍重视草原的生产功能，而忽视其生态功能，导致二者配置不合理造成。据测算，我国草原每年生态服务功能的价值约?.68?亿元，而通过畜牧业实际实现的价值仅为??亿元。因此，从生态经济学角度看，以追求畜牧业产值为核心而忽略其他生态功能的草原畜牧业是得不偿失的。
当前，中国特色社会主义进入新时代，“生态优先，绿色发展”成为时代的主旋律。在此背景下，草原生态与生产功能的合理配置变得尤为关键。我们认为，现阶段我国天然草原应以恢复与保护为主，以充分发挥草原防风固沙、涵养水源、固碳释氧等生态功能；在此基础上，科学合理地利用草原，发挥其生产功能。
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天然草地恢复的目标需要细化和明确
年?3?月，国务院办公厅制定的《关于加强草原保护修复的若干意见》指出，到??年，草原保护修复制度体系基本建立，草畜矛盾明显缓解，草原退化趋势得到根本遏制，草原综合植被盖度稳定在?57%?左右，草原生态状况持续改善。到??年，草原保护修复制度体系更加完善，基本实现草畜平衡，退化草原得到有效治理和修复，草原综合植被盖度稳定在?60%?左右，草原生态功能和生产功能显著提升，在美丽中国建设中的作用彰显。到?21?世纪中叶，退化草原得到全面治理和修复，草原生态系统实现良性循环，形成人与自然和谐共生的新格局。这一纲领性文件为我国草原的全面修复和保护提出了清晰的时间表和总目标。
但是，退化草原的恢复是一个植被动态演替的过程，中间要经历多个演替状态或阶段。对于一个具体的退化草原生态系统而言，草原恢复的目标需要细化为草原植被恢复演替的状态，也就是我国不同类型的草原分别需要恢复到一个怎样的演替阶段。中度干扰理论认为，适度干扰的生态系统生物多样性最高，而生物多样性与生态系统多功能性密切相关，因此适度放牧利用的草原是多功能性最高的系统。同时，放牧优化理论认为，草原初级生产力在适度放牧强度下可以达到最高；也就是说，经过优化的放牧管理方式可以提高草地初级生产力。基于这些生态学理论，结合我国草原的特点及多年来我国草原恢复的实践，我们认为，我国天然草原恢复的目标可以确定为“生物多样性高、生产力水平高、生态系统结构完好”的适度利用的近顶极群落状态。由于我国草原分布区域辽阔，类型多样，不同区域不同类型的草原需要因地制宜确定其近顶极群落的结构与功能指标。
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退化草地恢复缺乏突破性和颠覆性的技术
目前，我国天然草原的恢复仍以围封禁牧、轮牧、休牧等减轻放牧强度的技术为主。但是，依靠上述草原恢复技术，需要较长的年限才能完全恢复草原植被的结构和功能。部分草场实施了浅耕翻、切根、补播等技术，但是多数措施的效果不理想。补齐草原恢复的技术短板，关键在科技。科研人员需要根据不同的草原类型、不同的退化阶段和不同的限制因子，研发一系列共性和专性的恢复技术。
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草原放牧管理技术相对落后
放牧是草原最廉价、最有效的利用和管理方式。但是，我国大部分牧民的放牧管理还处于原始自由放牧阶段。部分牧户在国家项目支持下采用了划区轮牧等技术；然而，由于我国北方草原牧草生长只有?5—6?个月的时间，该项技术由于围栏造价高、实用性差等原因而无法普及。目前，以大数据、物联网为代表的信息技术发展日新月异，但在我国放牧管理中的应用还有待加强。
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我国退化草原恢复的对策
基于“以小保大”原理，合理配置草原的生态与生产功能
?年，党的十八大把生态文明建设纳入五位一体总体布局，使生态文明建设的战略地位更加凸显。党的十九大提出了统筹山水林田湖草系统治理，建设美丽中国的壮美蓝图。草原的功能定位也迎来了历史性的转变。草原利用应该遵循“生态优先、绿色发展”的原则，而生产与生态功能的合理配置是关键。
生态草牧业“以小保大”的原理，为天然草原生态功能与生产功能的合理配置提供了基本遵循。“以小保大”原理是方精云等提出的草原牧区发展生态草牧业的基本理论之一。其核心内涵是：在草原牧区利用不足?10%（甚至?5%）水热条件适宜的土地，建立集约化的高产高效人工草地，提供发展畜牧业所需要的优质牧草（一般来说，人工草地的牧草产量是天然草原的?10?倍以上），从根本上解决草畜矛盾；对其余?90%以上的天然草原进行保护、恢复和适度利用，实现其生态与生产功能的双提升。
这一理论是基于我国人工草地与天然草地的实际生产力水平提出的。大量的研究已经证明，在同一区域，人工草地的生产力可以达到天然草地的?10—15?倍，如果以蛋白质产量计算，则是天然草地的?20—40?倍（图?1）。
图1呼伦贝尔生态草牧业试验区人工草地与天然草地生产力比较
（a）牧草产量；（b）蛋白质产量
以构建近顶极群落为目标，采取自然恢复与人工辅助恢复相结合的措施，加速退化草原的恢复
自?20?世纪后半期我国天然草原发生大面积退化以后，草原恢复受到了社会各界的
本文编辑：佚名
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