草原生态系统是草原地区生物〔植物、动物、微生物〕和草原地区非生物环境构成的，进行物质循环与能量交换的基本机能单位。草原生态系统在其结构、功能过程等方面与森林生态系统，农田生态系统具有完全不同的特点，它不仅是重要的畜牧业生产基地，而且是重要的生态屏障。
草原生态系统分布在干旱地区，这里年降雨量很少。 与森林生态系统相比，草原生态系统的动植物种类要少得多，群落的结构也不如前者复杂。在不同的季节或年份，降雨量很不均匀，因此，种群和群落的结构也常常发生剧烈变化。
草原上的植物以草本植物为主，有的草原上有少量的灌木丛。由于降雨稀少，乔木非常少见。那里的动物与草原上的生活相适应，大多数具有挖洞或快速奔跑的行为特点。草原上啮齿目动物特别多，它们几乎都过着地下穴居的生活。瞪羚、黄羊、高鼻羚羊、跳鼠、狐等善于奔跑的动物，都生活在草原上。由于缺水，在草原生态系统中，两栖类和水生动物非常少见。
草原是畜牧业的重要生产基地。在我国广阔的草原上，饲养着大量的家畜，如新疆细毛羊、伊犁马、三河马、滩羊、库车高皮痒等。这些家畜能为人们提供大量的肉、奶和毛皮。此外，草原还能调节气候，防止土地风沙侵蚀。
由于过度放牧以及鼠害、虫害等原因，我国的草原在在学校面积正在不断减少，有些牧场正面临着沙漠化的威胁。因此，必须加强对草原的合理利用和保护。
草原生态系统
草原生态系统(Grassland ecosystem)是以各种草本植物为主体的生物群落与其环境构成的功能统一体。草原生态学(Grassland ecology)的主要研究对象是以经营草食动物生产，获取动物产品为目标的草原生态系统。它是随现代畜牧业的发展而产生的，其核心是研究并阐明草原生态系统的结构、功能及各个亚系统之间的生态关系和调控途径，为充分发挥草原资源的生产潜力和建立优化生产体系提供依据。
(一)草原生态系统的特点及现状
世界草原的总面积为45亿公顷，约占陆地面积的24％，仅次于森林生态系统。在生物圈固定能量的比例中，草原生态系统约为11.6％，也居陆地生态系统的第二位。
草原也是我国主要的自然生态系统类型之一。据《中国统计年鉴》(1988)提供资料，我国可利用的草原面积为3.365亿公顷，占世界草原总面积的7.1％左右。我国草原的类型较多，从整体上看，内蒙古草原以多年生、旱生低温草本植物占优势，建群植物主要是禾本科草类，基中以针茅和羊草最有代表性。前者为丛生禾草，后者为根茎禾草，根茎发达，对防风固沙起着重要作用；我国中部为稀疏草原，以大针茅为主；西部为荒漠草原，以丛生戈壁针茅为主。
草原对大自然保护有很大作用，它不仅是重要的地理屏障，而且也是阻止沙漠蔓延的天然防线，起着生态屏障作用。另外，它也是人类发展畜牧业的天然基地。
草原生态系统所处地区的气候大陆性较强、降水量较少，年降水量一般都在250-450毫米，而且变化幅度较大。蒸发量往往都超过降水量。另外，这些地区的晴朗天气多，太阳辐射总量较多。这种气候条件，使草原生态系统各组分的构成上表现出了一些与之适应的特点。
初级生产者的组成主体为草本植物，这些草本植物大多都具有适应干旱气候的构造，如叶片缩小，有蜡层和毛层，借以减少蒸腾，防止水分过度损耗。草原生态系统空间垂直结构通常分为三层：草本层、地面层和根层。各层的结构比较简单，没有形成森林生态系统中那样复杂多样的小生境。
草原生态系统的消费者主要是适宜于奔跑的大型草食动物，如野驴和黄羊。小型种类如草兔、蝗虫的数量很多。另外还有许多营洞穴生活的啮齿类，如田鼠、黄鼠、旱獭、鼠兔和鼢鼠等。肉食动物有沙狐、鼬和狼。肉食性的鸟类有鹰、隼和鹞等，除此而外的鸟类主要是云雀、百灵、毛腿沙鸡和地鵏。它们之中有的栖居于穴洞之中。
从总体情况看，草原生态系统的物种多样性远不如森林生态系统，但食物网的结构也很复杂(图6-11)。对光能的利用率不如森林生态系统高，通常为0.1-1.4％左右。前苏联的草甸草原可达1.32％，而我国和其它一些荒漠草原尚不及0.1％。水常常是草原生态系统初级生产力的决定因素。据统计，全世界草原生态系统的净初级生产力的均值为500g/m2·a，但水分不足的温带干旱地区却只有100-400g/m2·a，水分较充足的亚热带草原，可提高到 600-1500g/(m2·a)。草原生态系统净初级生产力的最高水平可达3000-4500g/(m2·a)(Breymeyer，1978)。草原生态系统的净初级生产力中，地下部分的生物量所占的比例较大我国羊草草原。净初级生产力的分配是地下/地上=2.29。一般地讲，草原初级生产力在所有陆地生态系统中属于中等或中下等水平。初级生产量通过食物链转入草食动物和肉食动物各营养级之间的转化效率为1%-20%左右。以牛为例，一条牛所采食的植物能中，约有48%因维持正常生理活动而消耗掉，43％的能量以粪便形式排出，只有9%用于躯体组织的建造。但不同种类或不同品系之间，能量的转化效率差别很大。选择适宜的动物种类，组建合理的食物链以提高初级生产的转化效率，是草原生态学所研究的主要课题之一。
草原退化、碱化和沙化、气候恶化以及严重的鼠害等一系列生态问题，在全国绝大多数草原均程度不同地存在着，这是人类对草原不合理利用所造成的生态恶果。草原退化的标志之一是产草量的下降。据调查，全国各类草原的牧草产量普遍比50-60年代下降30-50%。如新疆乌鲁木齐县，1965年每亩草场平均产草量85千克，到1982年已降至53千克，平均每年减少1.5千克。草原退化的标志之二是牧草质量上的变化，可食性牧草减少，毒草和杂草增加，使牧场的使用价值下降。例如，青海果洛地区，草原退化前，杂、毒草仅占全部草量的19-31%，退化后增加到30-50%，优质牧草则由33-51%下降到4-19%。草原退化，植被疏落，导致气候恶化，许多地方的大风日数和沙暴次数逐渐增加(表6-1)。气候的恶化又促进了草原的退化和沙化过程。我国是世界上沙漠化受害最重的国家之一。我国北方地区沙漠化面积已近18万平方公里，从50年代末到70年代末的20年间，因沙漠化已丧失了3.9万平方公里的土地资源。草原鼠害也日益严重，据1982年全国草原灭鼠会议反映，全国草原牧区受鼠害面积达6600万公顷，有的草场鼠洞密度多达每公顷4600个以上。使草场完全被破坏而失去使用价值。据估计全国每年因鼠害损失的牧草约有50亿公斤，直接经济损失有十几亿元。鼠害的发生既是草原生态系统平衡失调的恶果，也是造成草原生态环境进一步恶化的原因之一。
(二)草原生态环境恶化的原因
草原生态环境恶化，生态平衡遭破坏的原因很多，就人类的干扰作用而言，以下三个方面最为主要。
1．超载过牧：所谓超载过牧，就是指牲畜放牧量超过了草原生态系统生物生产的承受能力。长期以来，我国牧业生产不是以畜产品的数量和质量作为增长指标，而强调的却是牲畜头数的总增长率或存栏头数的净增长率，由此导致的是牲畜头数越养越多，而每头牲畜占有的草地面积越来越少，牲畜生长速度下降，存栏时间不断延长，这又必然使载畜量上升，打破了畜草之间内在的平衡。这种超载过牧所导致的草原退化是个渐变过程。单位面积上牲畜增多，可食性牧草被牧食的就越多，于是就没有足够的草籽维持牧草的再生，牧草产量要么下降，要么是毒草和杂草增多。这种局面若得不到控制，将出现恶性循环的局面：单位面积上可食牧草减少而牲畜量却很多，牲畜不得不增大觅食范围和频次，这就加重了对草场土壤结构的物理性破坏，而这又反过来限制了牧草的生长。长时间的这种恶性循环便使草原逐渐贫瘠、退化直至沙化。在我国北方草原沙化的成因中，超载过牧是居第二位的重要因素(表6-2)。据研究，美国一些州的沙漠化就是在欧洲殖民者入侵后的几百年间，由于过度放牧而造成的。
人和自然两种因素都可以控制草原载畜量，但人的控制是自觉控制，可以达到既发展畜牧又保护草原生态平衡的效果，是有利的。而自然控制是草原生态系统超载过牧的反应，是一种灾难性控制，其结果往往是大批牲畜死亡，影响牧业的发展。
2．不适宜的农垦：在人类的发展过程中，开垦草原一直是增加农田耕种面积的主要途径之一。而且古今和国内外也确有许多草原变成了“大粮仓”。但是，由于草原多处于气候条件比较严酷、生态平衡脆弱的干旱与寒冷地区，盲目的开垦以及垦后的管理不当，常常造成既达不到粮食增产的目的而又使草原原有植被遭破坏的局面。国内外均有这方面的事例和教训，例如在我国的青海省，50年代曾在草原区农垦近40万公顷，到1963年就弃耕21万公顷，有些土地开垦后根本就不能耕种，既浪费了大量人力物力，又破坏了草原植被。3．人类对资源的掠夺性开采：从表6-2中可以看出，草原生态环境被破坏的诸多因素中，自然因素所占的比例还不足6%，由于人口的增加和经济活动的增强，给草原生态系统造成了很大的压力。尤其是对草原资源的掠夺式开采，也使一些草场遭受严重破坏。例如，内蒙古苏尼特右旗的草原上生长着发菜、蘑菇和药材，每到采收季节，成千上万的人拥进草原大量挖掘这些植物，使这个旗20%的草场遭到破坏。
(三)草原生态系统的恢复和保护对策
草原生态系统的保护已引起了国家重视，我国《草原法》已于1985年10月1日起正式实施，这是我国对草原地位作用及草原生态环境恶化危害认识达到了一个新水平的标志，也是我国对草原生态系统由自然利用走向科学管理的开端。根据我国的具体情况，草原生态系统的保护和恢复对策特别应着重于以下几方面：
1．实行科学管理：我国草原生态系统遭受破坏的主要原因之一就是长期以来缺乏科学的、有效的管理措施。国际上自本世纪60年代末就开始应用系统分析的方法对草原生态系统进行科学管理(Eoodall，1979)。而我国迄今为止，大部分草原还是处于“牧草自生自灭”和“靠天养畜”的落后状态。加强草原生态基础理论如载畜能力、牧业生产最佳方式以及科学管理技术的研究，是草原生态系统保护对策中应首先引起重视的问题。包括改革某些落后的经营方针，实行适度放牧、以草定畜、推行季节牧业以减轻草场压力，给牧草提供休养生息的时机以及其他可使草原植被得以恢复和发展的各种措施，实行科学化管理方式。
2．发展人工草场：建立围栏，实行分区轮放，合理利用草场等，都是已被证明的保护和恢复草原生态系统结构和功能的有效措施。否则，我国草原退化等问题还将要继续发展。根据中国农业科学院草原研究所的预测，若不能尽早改进目前牧业的生产经营方针，在今后的15年内，内蒙古全区草原产草量年平均下降率可达2.3%，全国主要牧业省、区的草原产草量在1990年和2000年时，将比目前分别下降15%和30%，局部地区将出现牧草枯竭的严重局面。另外，从长远考虑，通过技术改造和适当增加投资，实行集中化经营的草业，其经济效益更大。在畜牧业要发展、草原生态环境要保护的情况下，必须要以人工草地和种植饲料来获得高的经济效益和环境效益。目前我国人工草场的面积仅占草原总面积的0.4%，只是美苏等国的1/25。而据专家们的估计，种植牧草0.5-1%，可增加全部生产能力的0.5-1.0倍。可见发展人工种植牧草业是一项短期内即可获得巨大经济效益的措施，同时又利于草原生态系统的恢复。
3．建立牧业生产新体系：当前，世界农业发展的规律是畜牧业(特别是食草动物)的比重日益增加，发达国家大都完成了由以农业向以牧业为主或农牧并重的转变，牧业的产值占到农业总产值的50%以上。我国的草地占国土总面积的40％左右，是现有农田的3倍。而且我国南方的荒山草坡地有几千万公顷，畜牧业发展潜力很大。据统计，云南省荒山草坡面积是农田面积的5倍，贵州为8倍，四川为1.7-4.8倍。这些地区水热气候条件好，牧草可四季常青，草的生长速度快，单位面积产量一般是北方的3-4倍，因而这是我国大兴草业的主要基地。草是农、林、牧三者之间的纽带，应该充分利用这些自然和资源条件，发展草业和畜牧业，形成新的农业生产结构体系。这也是弥补这些地区耕地少和减轻农田压力的有效措施。
牧区开展现代化草业生产，是一项包括种植、畜牧、养殖业在内的综合性事业，也是知识密集型的产业。如在牧草的生产过程中，涉及到优良草种的选育、引种、防止自然敌害等科研问题。在畜牧环节，涉及到放牧方式、肥育饲养、畜草平衡等。畜产品的加工利用要运用现代生物学技术，综合加工，取得有价值的产品，如培养食用真菌、废物饲料化，产沼气等。所以牧区发展现代化草业，将会形成符合生态规律的牧业生产新体系，保护和促进草原生态系统的恢复和发展。
