1草地生态系统服务的概念

生态系统服务（Ecosystem services）就是由自然生态系统的生境、物种、生物学状态、性质和生态过程所产生的物质和维持的良好生活环境对人类提供的直接福利。生态系统服务主要包括3个方面，（1）向经济社会系统输入有用的能量和物质，（2）接受和转化来自经济社会系统的废弃物，（3）直接向人类社会成员提供广泛的服务，如人们普遍享用的清洁空气、水等舒适性资源等。

草地农业生态系统是在非生物(大气与土地)、生物(植物、动物、微生物)与社会因素(劳动生产因素、科技等)相互作用形成的具有一定结构的,以草本植物为基础,有家畜或野生动物生存,以收获饲用植物和动物及动物产品为主要生产目的的农业生态系统的一个分支,包含4个生产层次:前植物生产层、植物生产层、动物生产层、外生物生产层。社会劳动因素对于草地农业生态系统的发生与发展起着越来越重要的作用,是系统进化的内因,这一点有别于自然生态系统。草地生态系统服务就是草地生态系统为人类提供的服务，是生态系统服务的重要内容。

2草地/草原生态系统服务的内容

根据草地生态系统的产品和生命系统支持功能的具体情况和特点，进入市场或采取补偿措施的难易程度，将草地生态系统服务的内容划分为下列15项。

2.1大气成分调节

生态系统服务对大气成分的调节有保持CO₂ /O₂平衡，维持O₃的数量以防紫外线，降低SO_x和其它有害气体水平的作用，其中最主要的是保持CO₂ /O₂平衡。

由于人类活动的影响，大气中的CO₂浓度已由工业革命前的280μmol/mol增加到上世纪90年代的350μmol/mol；与此相对应，地球表面的年平均温度在一个世纪以来也上升了0.6℃。2004年初，美国科学家在海拔3 342m的冒纳罗亚气象观测站观测到的数据表明，这里冬天空气中的CO₂含量最高，徘徊在为379×10^－6左右，而一年前为376×10^－6；这些科学家指出，近年来大气中CO₂的浓度以每年3×10^－6递增，比过去10年的平均升高值1.8×10^－6高出了许多，相对于半个世纪前在此地首次观测时的年平均升高值1×10^－6来说，增速已明显加快（麦水金，2004）。CO₂浓度增加形成的温室效应，是全球气候向不利于人类生存的方向变化的最主要原因。

图5-2  地球、金星、火星大气的气体相对浓度（Margulis等  1991）

地球上的动物、植物和微生物在其生命代谢过程中要与大气进行气体交换，通过呼吸作用从大气中吸收O₂，放出CO₂，只有植物在进行光合作用时吸收CO₂，放出O₂。地球上的植物每年大约向大气释放的O₂约有27×10²¹t，使大气中的O₂/CO₂比达到平衡并保持固定。动物尤其是人类的正常生命活动需要一个相对固定的O₂/CO₂值的环境。生态系统中的绿色植物在生物生产中同时调节着大气中O₂和CO₂的量，保证生命活动的基本大气成分条件，因此地球上存在相对固定的植被面积和生物量对人类来说是极其重要的。

除了植物向大气提供O₂外，生态系统中的植物和土壤生物还把碳贮存在其组织中，这一碳存贮的过程有助于减缓大气中CO₂的积累和温室效应的增强。但是，人类采取的增加生态系统的粮食生产和其它商品的步骤，对于生态系统碳存贮能力是净的负影响，因为农业生产系统支持较少的植被总量，因而贮存较少的碳。

全球贮碳量         土壤与植被中碳贮量比较  陆地生态系统中的碳贮量的比较

图5-3  地球碳贮量图（联合国计划开发署  2002）

表5-5  陆地生态系统碳贮量及比率（据联合国开发计划署  2002）

土壤及其有机层大约贮存了陆地碳总量的75％。地球上草地贮存碳的能力与森林相当（图5-2），森林尤其是热带森林的碳贮量主要在它的地上部分，而草地的碳贮量主要在地下，因而平均土壤碳密度草地大于森林。例如，南非一个热带稀树草原的土壤有机物占其总碳贮量（9kgC/m²）的2/3。草地土壤碳密度平均为14.83kgC/m²，森林土壤相应为12.37kgC/m²（联合国开发计划署等 2002）。草地土壤碳密度大，主要是因为草地多分布在干旱和寒冷的气候地区，大多数类型的草地根系密布，地下生物量大于或远大于地上生物量，例如，高寒草甸的地上地下生物量之比在1：10以上（胡自治等  1994）。

草地除对上述的CO₂具有贮存的重要功能外，对N₂O、CH₄也具有重要的贮存功能。据A.D.Mosier等（1991）报道，美国科罗拉多州东北的矮草草原开垦后，N₂O的释放量较临近的小麦地增加0.191kg/hm²·a；与此相反，开垦后的矮草草地土壤对CH₄的吸收量减少约50％。

2.2气候调节

草地和森林一样，可以对温度、降水、湿度、蒸发及其它由生物媒介的全球及地区性气候要素进行调节。植物在生长过程中，从土壤吸收水分，通过叶面蒸腾，把水蒸气释放到大气中，提高环境的湿度、云量和降水，减缓地表温度的变幅，增加水循环的速度，从而影响太阳辐射和大气中的热交换，起到调节气候的作用。草地，由于有草层覆盖，地面的热交换强度较小，温度较裸地低而稳定，积雪期较长，因而可使近地面大气层和土壤的温度变化较小。草地在促进降水方面还有另外的特殊作用，据R. C. Schnell（1977）报道，草地的植物残体在腐烂以后可产生大量的微粒碎屑，这些肉眼难以看见的微粒散布到天空后，会在云层中形成生物源冰核，这种冰核对于形成降水比无机冰核有效得多。草地植被繁茂的地方，产生的有机冰核就多，相应地降水也就多。这个理论已被其他人的研究所证实。

2.3干扰调节

干扰调节是指生态系统对环境波动的容量、衰减和综合的反应，例如，风暴防治、洪水控制、干旱恢复等受植被结构控制的环境变化的反应。

植被参与水的大循环。森林和草地对降水具有截流、吸收、蒸腾等作用，在降水不太多的温带地区，草层的截流量可达到总降水量的25％。植被破坏会改变局部地区的水分循环过程，大大减少对降水的蓄积和调节功能，造成一系列生态环境恶化问题，江河源草地植被破坏引起的长江洪水和黄河断流就是最明显的事例。

沙尘暴作为严重的生态环境问题和危害极大的气象灾害，早已引起全球性的注意。沙尘暴的产生其根本原因就是严重破坏了草原、荒漠尤其是草原的植被，土壤裸露，形成沙尘源，再加上频繁的大风将沙尘从空中吹向很远的地方而造成大面积的严重灾害。美国、哈萨克斯坦、中国、萨赫勒等国家和地区的沙尘暴都是因此原因而产生，其沙尘源都是被开垦和过度放牧而受到严重破坏的草原和热带荒漠草原。治理风沙的方法和措施很多，由于风沙的形成是由破坏草原而产生，因此治理风沙首先要从保护和建立以草灌为主，草灌乔相结合的植被为主的工作入手。草地植被抗风沙的作用主要是下列各点。（1）草原和荒漠植被低矮，每丛植株的背风面都能阻挡留下很多的流沙，能有效降低近地面的风沙流动。例如，甘肃民勤县没有植被的沙地，每年断面上通过的沙量平均为11m³/m，在盖度为60％的有草地过沙量只有0.5m³/m，只占前者的1/22。（2）减少和避免土壤破碎和吹蚀。（3）形成结皮，促进成土过程。风沙地区的干旱草地植被，通过降尘、枯枝落叶、分泌物、苔藓地衣等的作用，地面逐渐形成结皮，流沙成土过程加强，地表日益变得紧密，抗风沙能力就会增强。

草原植被是由耐干旱的植物群落形成的，对干旱的干扰具有很强的适应性，它可以在长期的干旱之后重新恢复生机而不死亡。例如，我国北方的草原植被经常要遭受春旱，有时到七八月份才有第一次降水，降水之后草地即返青生长，这种抗旱能力是森林所不及的。

沼泽的草根层和泥炭层具有很高的持水能力，有助于一定区域水的稳定性；巨大的水面有助于调节气候，增加空气的湿度，防止环境趋于干旱、形成旱灾。

2.4水调节

草地的水调节服务主要是水文流的调节，例如，水源涵养，水资源供应等。草地的植物和土壤可以吸收和阻截降水，延缓径流的流速，渗入土中的水通过无数的小通道继续下渗转变成地下水，构成地下径流，逐渐补给江河的水流，起到了水源涵养的作用。具有大量苔藓的高寒灌丛草甸，植物的截流、持水量和土壤的吸收水分能力很强，在融冰期不断有水渗出，表现了很高的水源涵养能力（张德罡  2003）。沼泽具有很高的持水能力，是巨大的蓄水库，能够削减洪峰的形成和规模，为江河和溪流提供水源。我国的大江大河大都发源于高山地区的草甸和沼泽，就是草地这一生态功能的最好说明。甘肃省玛曲县面积1.02万km²，82.27％的土地是高寒草甸和高寒沼泽，是黄河上游重要的水源补充地。黄河在玛曲入境时的流量为38.9亿m³，流经433km的第一曲出境时，水量达到147亿m³，也就是说，黄河的水量在玛曲段的流量增加了108.1亿m³，占黄河源区总流量184.13亿m³的58.7％，由此可见玛曲草地水资源的巨大供应能力。湿地型草地植被减缓地表水流速，使水中泥沙得以沉降，各种有机和无机的悬浮物和溶解物被截流，不仅具有水源涵养能力而且具有净化水源的效能。

2.5土壤形成和维持土壤功能

草地在土壤形成和维持土壤功能上的作用是在生态系统内促进岩石风化和有机质积累；保持水土，防止土壤风蚀和水蚀；保持和提高土壤的生态功能。

岩石在生物作用下的风化称为生物风化。岩石上的微生物都产生CO₂，硝化细菌产生硝酸，硫细菌产生硫酸，这些微生物的代谢产物导致岩石风化。在低温干燥的草原区，生物风化具有重要的意义，例如，蓝绿藻、地衣使岩石表面变为疏松，成为成土母质，随着有植物生长和有机质的积累，成土母质逐渐成为土壤。

草地植被的根系和凋落物给土壤增加有机质，形成团粒，改善土壤结构，增强成土作用，提高土壤肥力，使土壤向良性的方向防止。

草地生物是土壤的改良者。草地土壤中有数量极多、生物量很大的土壤微生物和土壤动物（表5-6）。草地在良好的保护和科学的利用条件下，植物、土壤动物和微生物的遗体和排泄物可以使土壤有机质不断积累，提高有机质含量。土壤微生物和土壤动物是草地生态系统中的分解者，它们使有机质粉碎、腐烂和分解，成为植物可利用的矿质化状态。草原和草甸土壤的有机质一般高于森林土壤，例如，草原的黑土、黑钙土、暗栗钙土，稀树草原的燥红土，草甸的草甸土、高山草甸土，沼泽的沼泽土等有机质含量都在4％以上，高山草甸土和沼泽土的有机质甚至在10％以上。草地土壤有机质的不断积累和分解，使草地不同土壤类型的理化条件相应地达到最优，肥力相应地达到最高，生态功能相应地达到最强。

表5-6  草原上层1m²土壤中微生物和土壤动物的密度及其生物量（T. D. Brock  1966）

转引自蔡晓明（2000）

2.6养分获取和循环

在草地生态系统内，养分的获取和循环包括固氮，氮、磷和其它元素及养分的获取、贮存和内循环，易流失养分的再获取等。

生态系统中的生命活动所必需的元素大约有30～40种，C、H、O、N称为基本元素，P、K、Ca、Mg、S、Na、Cl、Fe等称为大量元素，Cu、Zn、B、Mn、Mo、Co、Se、I、Ni、Cr、F、Sn、Si、V称为微量元素。这些元素从不同的途径进入土壤后，土壤中带负电荷的颗粒可以吸附交换性的这些营养元素并将它们贮存起来，以供植物不断吸收利用；反过来说，如果没有土壤微粒，营养物质将很快流失。与此同时，土壤还作为人工施肥的缓冲介质，将营养物质离子吸附在土壤中，供植物在需要时释放。

草地的固氮主要有非共生微生物固氮和共生微生物固氮两个途径。前者为许多种细菌、放线菌、真菌、酵母菌等的遗体能增加土壤中的氮，好气型的固氮菌（Azotobacter）、厌氧型的梭菌（Clostrdium）能直接将空气中的氮合成蛋白质，蓝绿藻能使空气中的氮与氢结合供植物利用，非共生微生物的固氮量估计为22～56kg/hm²·a。后者是一些与豆科植物共生，在豆科植物根瘤内生活的根瘤菌，在钼的催化下和一种特殊形态的血红蛋白（只有植物中才有）的参与下将分子氮同化为有机氮供给豆科植物利用，栽培的豆科牧草固氮量为56～670kg/hm²·a。草地农业生态系统中豆科植物根瘤菌的固氮，反刍家畜瘤胃微生物将无机氮转化为有机氮，是草地生态系统中特有的联系在一起的两个重要固氮机制，它比农田生态系统和森林生态系统有更高的固氮和氮转化效率。

在生态系统中因为各种营养元素各有各的作用，而且被不同的化学键牵制，因而每种营养元素都沿着它自己特殊的途径前进和进行循环。草地农业生态系统由于有家畜的放牧，粪尿排泄物，草畜产品和活畜的运出等特殊的影响，它们能够改变元素循环的途径和养分因分解而释放的元素比率，通过长循环的途径使元素返回草地。在长循环中家畜通过采食、咀嚼、消化，将植物体粉碎、变小，使其容易分解，加速物质循环的速率。如果没有草食动物的采食或采食很少，植物的养分就直接淋溶到土壤中，或以死的植物有机物经过分解，使元素以短循环的途径回到土壤中。

2.7废物处理

草地生态系统可以将过多的和外来的养分、化合物去除或降解，从而解除毒性，控制和消除污染。

草地的植物和微生物在自然生长过程中，能够吸附周围空气中或水中的悬浮颗粒和有机与无机化合物，并把它们吸收、分解、同化或者排出。动物则通过采食对活的或死的有机物进行机械的粉碎和生物化学的消化分解。草地的生物在生态系统中进行新陈代谢，通过摄食、吸收、分解、组合，并伴随着氧化、还原作用，使化学元素进行不断的各种各样的化合和分解。在不断的这种作用过程中，改变了外来物质的性状、构造，保证了物质的循环利用，有效地防止了生态系统内部的或外来的物质过度积累所形成的污染。同样，有毒物质经过空气、水和土壤中的生物的吸收和降解后，得以消除或减少，从而控制和消除环境的污染。

2.8传粉与传种

自然界的大多数显花植物需要动物传粉才能受精、结实和繁衍后代，促进种群的繁荣。植物靠动物传粉是互惠共生的一种特化形式，是人工所不能代替的。在已知繁殖方式的24万种植物中，大约有22万种植物需要动物帮助传粉；70％的农作物和牧草需要动物传粉；如果没有动物的传粉不仅会导致农作物和牧草大幅度减产，还会导致一些物种的灭绝。参与传粉的动物主要是野生动物，约有10万种以上，从蜂、蝇、蝶、蛾、甲虫和其它昆虫，到蝙蝠和鸟类。传粉动物物种和种群数量的减少都会对农林草业生产带来巨大的损失。

植物不仅需要动物传粉，而且有些植物还需要动物帮助传播和扩散种子，有些种类甚至必须有一些动物的活动才能完成种子的扩散。例如，依靠蚂蚁传种的有花植物达60科3000种以上，而且这个数目仍在不断增加之中。鸟类的羽毛、脚趾和脚蹼，可把植物种子传播到数千千米以外的地方；美国白皮松（Pinus albicaulis）依赖星鸦将种子从松果中嗑出来，然后埋到别处，否则种子留在松果内出不来，难以到达土壤中（盛连喜 2001）。另有报道称，放牧的奶牛每天排出的粪便中有车前（Plantago asiatica）种子8.5万粒，母菊属（Matricaria）植物种子19.8万粒，奶牛及其牛粪堆成为这两者植物种子的集散地（联合国开发计划署，2002）。

动物在为植物传粉传种的同时，也取得了自身生长繁殖所需要的食物和营养，在长期的这种互惠作用中，植物和动物一方的进化需要和促使另一方的适应，因此植物与传粉传种动物之间形成了协同进化（Coevalution）的关系。

表5-7  世界开花植物的授粉者及授粉植物数量表（S. L. Buchmann等  1996）

^×百分比之和不等于100，因为授粉由不止一种授粉者完成

2.9基因资源

具有种类极为丰富的生物是地球与其它星球的最大区别，生物的基因资源是地球最宝贵的财富，地球丰富的基因资源形成了生物多样性。生物多样性是生态系统生产和生命服务的基础和源泉，是维持生态系统稳定性的基本条件。生物多样性可以直接提供产品，例如，野生物种、药用植物、旅游资源，为繁殖提供基因物质。草地的生物多样性仅次于森林，草地丰富的基因资源为人类提供了许多独特的生物材料和产品。据估计，地球上共有1300万种生物（U. N. Environment Program 1995）。每个物种都对生命和生态系统有独特的贡献。人类历史上大约有3 000种植物被用作食物，几乎所有的谷类作物——玉米、小麦、燕麦、稻子、大麦、谷子、糜子、黑麦和高粱都源自草地（联合国开发计划署等  2002）。绝大部分的栽培优良饲用植物品种来自草地。草地是有蹄类的故乡，几乎所有的家养草食畜禽——马、牛、牦牛、绵羊、山羊、骆驼、羊驼、驯鹿、鹿、猪、兔、鹅、鸵鸟等都原产草地。

今后人类在培育新的医药和工业材料，新的农作物和家畜新品种时，草地仍是特殊性状的物种和基因的提供者。

2.10生存和避难场所

草地为植物提供从炎热到寒冷、从干旱到潮湿的生境，因而草地是面积最大、生存条件幅度最大的植物生境和动物栖息地。作为生物学上重要的植物和动物群的生境，据世界资源研究所的研究，草地占世界公认的植物生物多样性中心（包含大量的物种，尤其是在有限地区发现的物种的地区）的19％，特有鸟类区域（在相对较小的繁殖范围内包含2种以上的特有物种系列的区域）的11％，具有显著生物特色的生态区域的29％（R. White  2000）。草地还为一些迁移动物如天鹅、大雁、野鸭等水禽提供特殊要求的育雏地和越冬场所。此外，山地草地特别是高山草地为那些丧失了在平地和低地生境和栖息地的植物和动物提供了避难或庇护场所，使那些濒危的植物和动物免于灭绝。

2.11生物控制

天然草地生态系统中作为生产者的各种草本植物，主要通过食物与作为消费者的大小不同的植食性、肉食性动物发生关系，这种关系以食物链和食物网的形式将各种植物与动物，动物与动物联系成为一个整体。食物网把生物与生物、生物与周围的环境成分连接成一个网状结构，网络上的各个环节彼此牵连，相互依赖，维护了生态系统的平衡。如果食物网上的某个环节发生障阻，则可以通过网络结构，由其它部分得到调节，起着自我调节的作用。例如，当草原上的鼠类由于传染病的流行而大量死亡后，看来依靠鼠类为生的鹰类只能面临饥饿的危机，但这却是暂时的现象，因为鼠类的数量减少之后，草类就会繁茂起来，给兔类提供了良好的繁殖环境。野兔大量增加给鹰类提供了新的食物源，鼠类被捕食的危险减少之后，就会逐渐恢复到原有的数量，使草原重新达到原有的状态和平衡。

从草原管理的角度看，在管理水平很低的游牧状态下，通过冬春牧草不足，家畜因营养的原因而死亡、减少数量，维持草原生态平衡，以免草原彻底被破坏；在现代经营的条件下，当牧草不足时，经营者采取的最好办法就是将多余的家畜移出草地，避免牧草和家畜两者都受到损害。

现代的农作物和牧草生产多采用机械化、单一品种制、大量施用化肥和农药的方法。由于施用化肥和农药方法简便，效果迅速，人们对化肥和农药的依赖性越来越强。农药在杀伤有害生物的同时，也杀灭了它们的天敌和有益生物，造成环境污染，引起人畜中毒和死亡，破坏了生态系统和谐的构建，导致病、虫、鼠、杂草的猖獗和更大的危害。由于食物链的存在，有害生物总要受到天敌的控制，据估计，农作物和牧草潜在的有害生物中，有99％的种类可以利用自然天敌而得到有效控制，例如，1888年美国从澳大利亚引进澳洲瓢虫（Rodolia candinalis）防治柑橘吹棉蚧（Icerya purchasi）的危害，挽救了年轻的加利福尼亚州的柑橘业，至今澳洲瓢虫在当地定居，建立了种群，控制作用已持续了一个世纪。我国广东省于1957年在木麻黄（Casuarina equisetifolia）上释放瓢虫百余头，至今很好地控制了吹棉蚧的危害。古巴将生物控制作为农业革命的重要内容之一，他们用饲养的寄生蝇（Lixophaga diatraeae）防治甘蔗钻心虫；释放食肉蚁（Pheidole megacephala）控制番薯象鼻虫（Cylas formicarious），有效率99％；使用土壤细菌Bacillus thuringiensis制成的商品杀虫剂控制牧草、玉米等作物的鳞翅类害虫（联合国开发计划署  2002）。因此，生物防治不仅有着广阔的前景，而且也是必须要走的一条科学的道路。

2.12原材料生产

草地生态系统为人类提供了大量的植物性和动物性原材料，如燃料、医药、纤维、皮毛和其它工业原料等。

草地上的乔木、灌木、半灌木、草类和放牧家畜的粪便是生物质能源，常被直接用作燃料，在第三世界和我国的草原牧区，这些生物质燃料约占当地燃料消耗的30％～50％^[4]。草地生态系统中的许多植物是重要的药物来源。人类利用野生植物和动物药物诊疗疾病有悠久的历史，中药就是这一历史中的最灿烂光辉的部分。我国有记载的药用植物在5000种以上，常用的约为1700种，由于中药大部分是草本植物，因此，中药的统称叫本草，明朝李时珍的中药学巨著的名称就是《本草纲目》。对全世界的动植物作过药用研究的只占其总数的很少一部分，在已作过研究的约29000种中，有3000种对癌症等有抑制作用。现代医学依靠野生动植物的程度有越来越大的趋势，像美国这样发达的国家，最常用的150种处方药中，也有24％以上的药物来源于陆地动植物。

栽培的草本植物的棉花、麻类为人类提供了最大量的植物性纤维。在草地上放牧饲养的绵羊、山羊和牦牛为人类提供了最大量的动物性纤维；一些野生动物如藏羚羊还能生产极其珍贵的绒毛。马、牛、绵羊、山羊、牦牛、骆驼、驯鹿、羊驼等生产不同用途和品质的皮毛。

2.13饲料和食物生产

草地给家畜和野生动物提供了种类最多、适口性好的植物性饲料。全世界的草地为约30亿头各类草食家畜提供了饲料（世界资源研究所等  1993）。全世界的热带草地约有禾本科草7000～10000种，温带草地也有近似数量的种。中国草地有饲用植物6 352种（中华人民共和国农业部畜牧兽医司  1996），约占全国植物总种数的26％；前苏联的刈草地和放牧地有饲用植物4 730种，约占植物总数的27％（И . В.Ларин     1990）。从中国和前苏联的情况看，全世界的植物中至少有25％的种可供作饲料。当前，第三世界畜牧业比重较大的国家如非洲撒哈拉以南和西南亚的一些国家，放牧家畜的饲料几乎全部依赖天然草地；草地畜牧业发达的国家如新西兰、澳大利亚、爱尔兰、英国、荷兰、丹麦等，人工草地为家畜提供了50％～90％的饲料（胡自治  2000a）。

人类除了在天然草原上提供渔猎、采集获得野生的动物性和植物性食物外，还通过牧养家畜将饲用植物转化为大量的肉、奶等优质动物性食物。现在全球的草地到底能生产多少肉类产品？有关家畜生产的数字表明，在过去的十年中，世界牛肉的生产增长率超过5％，1998年达到5400万t，羊肉和山羊肉的增长率更高，超过26％，达到1100万t。当然，这些肉类产品不完全是草地上生产出来的，据de Hann（1997）估计，世界上88％的牛羊肉是通过放牧生产的。

草地是世界粮食生产的中心。从历史上看，草地生态系统对于人类粮食供应至关重要，除了几乎所有的谷类作物最初来源于草地外，另外就是现在的草地生态系统已经最大限度地转变为农业生产，并持续地提供改良现代农作物的基因物质。

2.14游憩和娱乐

人与自然相互依存，生物多样性越多，生命进化的层次越高，社会发展越进步，这种依存关系就越强。长期单纯的城市环境和单调的室内生活，往往使人情绪低落、对外反应迟钝、性格扭曲与畸形，最终影响健康，降低生活质量和工作效率。如果离开长期生活的相对封闭的狭小环境到大自然中游憩和娱乐，可以得到美学和精神的满足，可以达到求美、求乐、求新、求放松、求健康、求知识等多种多样的目的。在大自然中游步换景，情景交融，可以获得德、智、体、美等多种效益。

草原和森林一样，能为人类最大限度地提供户外游憩和娱乐的特殊景观和绿色条件。草原游憩和娱乐包含观光旅游、度假休闲、科考探险三大部分。在草原上人们可以观光、疗养、漫步、骑乘、开车、爬山、游泳、划船、漂流、滑雪、滑冰、狩猎、钓鱼、观赏野生动物、探险、考察、参观宗教和庆典等多种游憩和娱乐活动（胡自治  2000b）。

草原的游憩和娱乐资源丰富，全世界可供生态旅游的667个较大的自然保护区中，有一半是草地。草原具有美妙绮丽的自然风光，独特奇异的风俗人情，还有碧蓝的天空，灿烂的阳光，清新的空气，无垠的绿地。亚洲青藏高寒草原的藏羚羊，非洲热带稀树草原的角马，北美普列里草原的野牛，北极冻原地区的驯鹿，它们成千上万头的大群远距离迁徙，是世界上最宏伟、最雄壮、最自然、最令人激动的现象。这些都是只有草原才能给于人们极大的精神和物质享受的情景和财富。

草原的游憩和娱乐服务可以产生很大的经济价值。拥有大面积草原的国家，旅游人数和旅游业收入的增长，显示了草原旅游业重要的经济意义。在1987～1997的10年间，第三世界的一些国家从国际旅游的收入（从国外游客的身上所获的收入）大幅度增长，例如，坦桑尼亚的国际旅游收入增长了1.441％，加纳和马达加斯加的国家旅游收入增长了800％。当然，并不是所有的国际旅游收入的增长都来自草原旅游业，但上述非洲国家，还包括肯尼亚，热带稀树草原及其野生动物显然是最受欢迎的旅游项目。坦桑尼亚狩猎旅游产业的总收入1992～1995年平均为1390万美元，较1988年增加3倍；津巴布韦的狩猎旅游产业的总收入1984年约为300万美元，到1990年也增加了3倍，达到900万美元。世界旅游业正在快速发展，生态旅游是旅游业最富活力和激情的部分，因此，游憩和娱乐今后将成为草原生态系统最重要的经济服务项目之一。

2.15文化艺术

自然生态环境深刻地影响着美学趋向、艺术创造和宗教信仰。自然是人的精神上高层次追求和发展的主要源泉。人类对自然的好奇心是科学技术发展的永恒动力。对大自然的崇拜和敬畏是宗教产生、发展和传播的无形力量。草地生态系统产生和养育了文化精神生活的多样性。

草原对人类的进化和文明发展具有特殊的贡献。首先，人猿从森林的树上下来到草原上直立行走，解放了手，使用工具，因而进化为现代人的祖先——直立行走的智人；据法国《科学与生活》（2004）报道，190万年以前出现的智人是第一种能够直立行走和长距离奔跑的人，他们生活在热带稀树草原，由于离开了阴湿的森林，人类进化的另一表现——毛发的退化也可能就是从智人开始的。其次，由于草原便于牧业和农业生产——草地可以直接放牧家畜，垦草较垦林容易，因此，世界上的古代文明大多起源于大河两岸的草原和森林草原。地球上的许多重要的流域是草地生态系统分布的地区，如亚洲的黄河、幼发拉底河、底格里斯河、恒河，非洲的尼罗河、赞比西河、奥兰治河、尼日尔河，北美洲的科罗拉多河、格兰德河，南美洲的巴拉那河等，草地占这些流域土地面积的一半以上，世界和各大洲著名的古代文明就起源于这里，如中华民族的黄河文明，美苏尔人的两河文明，埃及人的尼罗河文明和印度人的恒河文明等。

在漫长的文化发展过程中，草地独特的自然环境、动植物特点和生产条件，塑造了各游牧民族的特定习俗，生产、生活方式以及性格特征等，从而形成各具特色的地方文化和民族文化。从这一点讲，草原是世界文明多样性的产生地和保护地。例如，生活在青藏高原的藏族人民，他们在高寒草原的环境下，形成了淳朴善良、乐天吃苦的民族性格；他们以放牧为生，对草原有着深厚的感情，对草原很少挖掘，也不随便攀折一草一木；他们在长期的放牧生产和藏传佛教传播影响的过程中，不滥猎野生动物，不捕食鱼类，养成了珍视自然、爱护生灵，与大自然和谐共处的生态伦理道德。青藏高寒草原的自然环境深刻地影响着藏族人民的美学趋向和艺术创造，在与佛教思想的自然结合下，他们创造了独具特色的包括建筑、雕塑、绘画、音乐、舞蹈和运动等在内的文化和艺术，成为世界文明的一朵奇葩。青藏高寒草原是藏族文明的沃土，没有了这块草原，这朵奇葩将随之凋谢。与藏族文明一样，其他游牧民族的文化也同样具有这些特征。

草原作为世界一些宗教的起源地，或是举行盛典、祭祀、朝圣等文化活动的重要地点而获得保护。例如，我国牧区的寺院和宗教圣地附近的草原得到了很好的保护；美国大草原（Great prairie）的许多地方由于是印地安人和当地移民的宗教、庆典和历史上的产生地或活动场所，才未被开垦而很好地保存了下来。

3草地生态系统的现状

当前，草地生态系统服务的价值不断降低，原因很多，但从范围的大小和影响深远的程度来说，主要有下述的四个因素。

3.1改变草地生态系统的用途

草地，由于它是人类最早的文明发源地和活动中心，因而是农田和城市的主要开发对象。当前，农业、城市化和道路建设进一步地改变着草地的范围、组成和结构，因此世界草地早已失去了它的大部分领域，更难以确定草地已失去的确切面积。据R.White等（2000）对世界5个潜在的植被可能全部是草原的地区进行了深入研究后估算指出：世界温带草原的25％被改变为农田；各大洲的草原被改变用途的情况各有不同，北美高草草原表现出最大的变化，农田占了这个地区面积的71％，城市占了19％；相反，在亚洲、非洲和大洋洲的草原地区，其面积至少60％是草原，不足29％是农田，2％以下是城市或建筑物（表5－10）。中国自20世纪50年代以来，全国累计开垦了1 334万hm²草原，80年代以来就达700万hm²，超过总数的一半以上；被开垦的草原有50％因生产力逐年下降而被撂荒成为裸地或沙地（李维薇等  2001）。

草地被改变为农田、城市和道路等用途后，就改变了草地的生境，改变了草地生态系统的结构和运行方式，也就从根本上丧失了草地生态系统服务的功能。

表5-10  世界五大洲草原被改变用途的情况估算表（％；R. White等  2000）

3.2草地破碎化

大面积的草地在被分割为小块后将对生态系统服务的质量和数量造成不利的影响。农业、城市化和道路建设是造成草地破碎化的主要原因，草地围栏和木本植物向草地蔓延也能造成严重的破碎化。据T. Ricketts等（1997）报告，在西半球，草地生态地区破碎化最严重的地方是北美洲温带和亚热带的集约耕作区。在美国的大草原地区，大量的道路建设加剧了草地的破碎化程度。如果不考虑公路网，美国90％的草地，博茨瓦纳98％的草地是由每块面积为10000km²甚至更大的地块构成，但是，由于道路的因素，这种大面积的草地块没有继续保留下来，美国70％的草地是由小于1000km²的地块组成的^[35]。

图5-9  美国草原破碎化情况图（联合国开发计划署  2002）

草地破碎化影响生态系统服务的原因是：增加人为火灾的频率而使生境退化；破坏草地性质的一致性；降低草地保持生物多样性的能力。破碎化对草地生物多样性的不利影响主要是它能造成小而分散的种群，这样的种群容易遭受近亲繁殖和种群数量不稳定的有害影响，导致种群数量减少和退化，严重时会造成种群的消失或灭绝，钱易等（2000）的物种濒于灭绝涡流图（图5-9）很好地解释了这一问题。此外，草地破碎化，面积变小，就不能很好地提供如水调节、基因资源、栖息地、游憩和娱乐、文化等服务项目的强度和质量。

图5-10  全球物种濒于灭绝涡流图（钱易  2000）

3.3火

火是大多数草地生态系统自然发生的现象，在人干扰很少的情况下，一定草地的自然火发生的频率很低，1～20年发生一次，与如今在人类干扰下引发的火灾次数相比微不足道（J.S.Livine，1999）。火是人类用来管理草地的重要手段之一。草地的火能阻止灌木的侵占，去除干枯、粗硬的枝条，加速营养物质的循环。没有火，世界上许多草地的木本植物的密度会增加，最终会将草地转变为灌丛或森林。此外，草地的火还可帮助猎人追捕猎物，帮助牧民控制牧草的病害和虫害。人类在热带稀树草原上利用火的历史已有150万～200万年，并继续将火作为低成本高效率的方法管理草原。例如，许多非洲国家的牧民利用火来保持稀树草原的良好牧用状况，清除动物的尸体残骸。因此，目前世界上每年约有5亿hm²的热带和亚热带稀树草原、林地和疏林地使用火管理。

尽管火能帮助牧民管理草地并带来很多的好处，但是它也损害草地，尤其是在频率较自然火高出许多而成为火灾的的时候。草地火灾是高能量、大面积、燃烧猛烈、蔓延迅速、破坏性很强的火，它不仅烧掉植物和土壤上层的有机质，烧死土壤动物和微生物，造成水土流失，彻底毁坏草地，还可烧毁大量的国家和人民的财产，直接危及人畜安全。还有一点十分重要，那就是草原火灾释放污染物，污染大气，影响动植物的正常生活。地球上每年焚烧的生物体的大部分来自稀树草原，而2/3的热带稀树草原分布在非洲，因此，联合国环境规划署在其年度报告中把非洲称作“地球的燃烧中心”（联合国开发计划署  2002）。热带稀树草原的火造成每年全球生物体燃烧引起的CO₂排放的40％（M.O.Andreae  1991）。中国在1950～1987年间共发生草原火灾50000多次，年均约1800次，造成经济损失300亿元以上（中华人民共和国农业部畜牧兽医司等  1996），几乎相当于这个时期国家给草原的总投入。2002年中国发生草原火灾448次，受害面积6.2万hm²。

图5-11  1993年通过遥感监测的非洲草地火灾分布影像图（联合国开发计划署  2002）

3.4草地退化

草地和草食动物已经相互依存了几百万年。大群迁徙的草食动物如北美草原的野牛、非洲稀树草原的角马和斑马、亚洲青藏高寒草原的藏羚羊，是草地生态系统功能不可缺少的部分（D.A.Frak 1998）。通过放牧，动物刺激了草本植物的再生，去除了光合效率低下的老组织，使阳光更多的到达幼嫩的组织，从而促进植物生长，增加土壤湿度，提高草地植物的水分利用率。

家畜放牧可以重复这些有利的影响，但是群牧的家畜管理方法，由于其影响集中会对草地造成不良的后果。由于有兽医卫生系统、兽害预防、供水和补饲等良好条件，因此，牛、绵羊和山羊等畜群没有重复野生动物群的放牧方式，在一定草地上放牧的家畜数量大大高于原有野生动物的数量，并且对生态系统形成更强烈的影响。饮水系统和刺铁丝围栏的使用，导