全 文 ：中国北方农牧交错带生态系统的独特性及其
治理开发的生态学原则 3
程　序　(中国农业大学作物学院 ,北京 100094)
【摘要】　基于我国农牧交错带生态恶化问题迄今未解决的现实 ,对此带的现行定义进行了再思考 ,提出它
是在独特的历史和人文背景下逐渐形成的一种动态区域 ,因而似不宜从地理学或生态学或植被学的角度
单一地研究其属性 ,将其仅仅看作为生态过渡带 ,而应更多注意其生态2社会2经济复合系统的特性 ,并据
此考虑治理对策. 我国北方农牧交错带兼具生态服务和支持相当密度人口的生存、发展两大功能 ,在不可
能照搬发达国家治理途径的前提下 ,须采用跨学科的方法 ,寻找能较好地协调生态与经济关系 ,符合自然
和经济规律的农业结构及相应资源利用和维护方向的新途径 ,确立以有利于提高“生态系统生产力”水平 ,
从而为受损生态系统提供较多启动能/ 物流和货币流的草、畜支柱产业及其植被重建的策略.
关键词 　北方 　农牧交错带 　生态经济 　生态学原则
文章编号 　1001 - 9332 (2002) 11 - 1503 - 04 　中图分类号 　Q149 　文献标识码 　A
Unique ecosystem characters and ecological principles for development in the ecotones between agriculture and
pasture in north China. CHEN G Xu ( China A gricultural U niversity , Beijing 100094) . 2Chin. J . A ppl .
Ecol . ,2002 ,13 (11) :1503～1506.
Based on the fact that its ecological deterioration , a rethinking on the former definition of‘transitional zone be2
tween agriculture and grassland’was proposed. It was recognized that this zone has been gradually and dynami2
cally formed under the specific circumstances of history and anthroponomy in China. It should thus be re2defined
as‘ecotone between agriculture and pasture’,instead of just focusing on its features of geography , ecology , and
vegetation separately , as well as its character of transition. More attention should be put on its nature of complex
system of ecology , society and economy , and then , derive relevant abating measures. Boreal ecotone has the
functions of life support for a relatively dense population , as well as ecosystem services. Under the premise of un2
able copying the models for arid and semiarid areas in abroad , in particular developed countries , an unique strate2
gy of capable of compromising both above2mentioned functions , as well as ecological reconstruction , which is em2
bodied in readjusting agro2structure , rationally utilizing and conserving resources , and establishing‘polar’indus2
tries , such as grasses and livestock , should be the center of an interdisciplinary study approach.
Key words 　North China , Ecotone between agriculture and pasture , Ecological principles.3 国家重点基础研究发展规划资助项目 ( G2000018606) .3 3 通讯联系人.
2001 - 03 - 12 收稿 ,2001 - 06 - 25 接受.
1 　引 　　言
北方农牧交错带位于温带 ,原为古欧亚大草原植被类型
区[16 ] ,分布在内蒙、冀、晋、陕等 8 省 (区) 的 110 个旗县 ,土
地总面积约 0. 44 ×108 hm2 ,人口 3500 万. 20 世纪 90 年代土
地利用的状况大体是农 1∶牧 (草) 2∶林 0. 7. 农牧交错带因其
在生态和农业经济上的独特性历来受到学术界的重视 ,被认
为是研究群落界面作用、物种多样性和对全球变化响应的理
想地带[2 ,6 ,8 ,10 ,11 ,15 ,28 ,29 ] .
迄今国内生物学、地学界对农牧交错带已有多种不同的
定义. 一个常用的界线划分方法是气候学家按照气候条件的
分区 ,即按主导指标 (年降水量 400mm 的保证率 20 %～
50 %)及辅助指标 (一年中日均风速 > 5m·s - 1的天数为 50～
80d) ,确定该带的南、北界[9 ,14 ] ;而地理学家则主张根据气候
条件 (降水) 、地理景观、农业开发程度及植被特征来界定农
牧交错带[28 ] . 此外 ,还有一些学者也分别从不同的角度 ,给
予农牧交错带若干特殊称呼 ,如“生态危急带”、“生态环境脆
弱带 (ecotone)”[19 ] 、“生态环境敏感带”[7 ] 以及“生态受损
带”. 总起来看 ,这些定义一般认为农牧交错带是一种典型的
气候生态、植被乃至地形的过渡带. 从自然科学的观点看 ,它
们无疑都反映了一定的客观规律.
国际生态学界对所谓的 ecotone (即“群落过渡带”) 亦给
予很大的关注[21 ] . 综合 Odum[20 ] 、Allaby[1 ]等的论述 ,可归纳
为 4 点 :1)强调 ecotone 产生于生态系统类型发生突变的地
点 ,如森林2草原交界面、潮间带等 ;2) 强调在这个过渡带内
相邻生态系统间活跃的相互作用以及由此产生的独特性质 ;
3)在过渡带内物种多样性很丰富 ;4) 一般是自然形成的 ,但
也有因人类干预而同自然规律 (自然环境条件渐变梯度) 相
背离的产物.
我国北方农牧交错带虽然具有生态学、地理学等方面
“过渡带”的若干属性 ,但又显然不具备上述典型的群落过渡
应 用 生 态 学 报 　2002 年 11 月 　第 13 卷 　第 11 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Nov. 2002 ,13 (11)∶1503～1506
带的一些典型特性. 例如它的物种多样性不是很丰富 ,而是
相当贫乏 ;生态系统类型渐变和交织远明显于突变等. 对农
牧交错带特殊规律的认识 ,关系到对其治理、开发方针的确
定.可能正因为对我国北方农牧交错带的特定内涵和生态经
济学特征尚未研究清楚 ,才导致几十年来对这一地带的治理
事倍功半、举棋不定的状况. 因而有必要对这个问题进行重
新思考和认识.
2 　中国北方农牧交错带的复杂性和独特性
　　在半干旱地带实行草地畜牧业是美国、澳大利亚、中南
非洲一些国家的普遍做法. 对年降水量再少一些 (如 <
350mm)的地区 ,则采取移民或弃荒. 在这些国家和地区 ,没
有明显的农牧并存的大片“农牧交错带. 相反在中国 ,迄今为
止北方半干旱地带一直以旱作 (雨养)农业为主 ,仅存的少量
草地上覆盖的也早已不是原生的森林草原和典型草原植被 ,
而是在反复的开垦2撩荒过程中形成的严重退化的次生草
地.
从西汉时代起 ,出于政治和军事的原因 ,在这一带进行
过多次大规模的草地屯垦和向内移民活动. 但即使到了唐、
宋时期 ,农牧交错带内仍基本以牧为主 ,农业只限于河谷地
带[32 ] . 历史记载 ,为民族地区间易货贸易而设有不少“茶马
互市”据点. 据此 ,可以大致划出当时农区和牧区的边界 ,可
认为是农牧交错带的北缘 [3 ,25 ,33 ] (图 1) . 但到了明代 ,民族
矛盾尖锐化 ,修建长城 ,设“九边”,使各种农垦、军 (屯) 垦和
商垦活动加剧. 至清代中后期 ,迫于剧增人口的压力 ,开放边
禁 ,乃至政府出面组织大规模屯垦 ,一直延续至民国年
间[26 ] .这就使农牧交错带的北界不断地向北和西推进. 因而
当前的农牧交错带 ,早已超越了它原先在气候植被带分布上
应有的位置 ,即“森林草原带”[30 ,32 ] ,而大部分座落到典型草
原带上 ,少部分甚至已进入荒漠草原带的边缘.
图 1 　近 3000 年来北方农牧交错带界线的变动[3 ,25 ,33 ]
Fig. 1 Oscillation of border between agricultural and pasture areas in past
3000 years.
当前该地带人口密度约 80 人·Km - 2 , 已大大超过 FAO 为
半干旱地区设定的人口承载力上限 (20 人·Km - 2 ) . 虽然人
口大量增加被认定是生态退化的根本原因 ,而由于特殊的国
情和区情 (人多地少) ,不但无法照搬大量移民或弃荒的做
法 ,而且还要求在大幅度改善生态环境的前提下 ,使农牧民
达到“小康”乃至“致富”. 其复杂性是不言而喻的.
　　国际草原生态学界认为 ,历史上的中国北方农牧交错带
代表了一种军事性界线 [13 ,27 ] (fortification line) ,分隔了两类
以不同方式适应自然条件、历史上相互竞争而又相互密切交
往的社会经济形态 ,其生态、经济和社会方面的独特含义为
世界仅有[18 ] . 并指出 ,近代的交通发展和技术革命 ,使农耕
文化获得对游牧文化的压倒性优势 ,从而使人类活动对草地
环境的影响和破坏日见严重.
　　总之 ,半湿润气候由中国北方地区南部向中、北部半干
旱、干旱气候的过渡 ,同历史上由于汉族与游牧少数民族在
该地区的势力对比反复消长 ,而引发的种植业和 (放) 牧业的
交替效应相叠加 ,形成了我国所特有的、地域广阔而边界无
定、但总体趋势不断向干旱荒漠草原推进的“农牧交错带”.
各种矛盾激化使这个特定地带成为生态退化、农业和资源、
环境矛盾最尖锐的区域 [30 ] .
3 　对农牧交错带的再认识
　　农牧交错带在中国北方的形成完全是一种以人文因素
起主要作用的独特现象 ,主要是人类活动干预下的产物 ,更
多地带有经济、社会等方面的属性 ,而并不主要表现为生态
过渡带的特征. 为此 ,有必要对中国北方农牧交错带进行重
新定义. 将其表述为“是一种发生在半干旱地区且带有从森
林草原向典型草原群落类型过渡特征的 ,主要受人类长期农
耕活动干预和影响所形成的 ,边际性种植业和草地畜牧业并
存的特殊生态2经济2社会复合生态系统”. 其相应的英文格
式 ,建议采用“Jigsaw2pattern Zone Containing Agriculture and
Pasture”以更确切地表达农牧交错带突出的、在人为作用下
生态经济的特征. 据此 ,对农牧交错带的研究重点应是系统
内部农、牧、林等各成分间的相互作用过程 ,“系统生产力”的
形成和提高 ,以及农牧交错带本身作为一种界面系统 ,它同
农区和牧区的相互作用及所能起到的独特的系统耦合和“反
应灶”[24 ]的作用. 并且应加大与相关的经济学、人文社会学
学科的交叉研究 ,而以往在这个方面正是最为薄弱的 [18 ] ,直
接后果是正确的治理、开发战略无从产生.
4 　农牧交错带基本特征及相应的治理利用方向
　　近年来 ,北方农牧交错带人口迅速增长 ,各类矛盾交织、
冲突 ,使生态系统更接近崩溃的边缘. 带内草地的退化面积
已近 50 % ,大大高于全国草地退化的平均水平 ;而农田的沙
化面积亦已占耕地面积的 30 %左右 ,亦比农区农田沙化率
高得多. 对于北方农牧交错带的独特性 ,从前面的论述可归
结为以下 4 点 :1)是一种在中国独特的历史、人文条件下 ,在
气候、土壤等自然条件均不宜从事农耕活动的原生草原植被
上 ,因外来人口剧增和大规模强行垦荒而人为演替而成的特
殊生态2社会2经济系统 ;2)由于水分和土壤肥力等因素的制
约 ,该地带的光温生产潜力同实际的初级生产力水平之间存
在着很大的差距 ,加上若干经济2社会因子的影响 ,这种差距
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更达到难以接受的程度 ,从而严重影响其土地的人/ 畜承载
力水平. 当前西段的黄土高原地区平均人口密度已超过 100
人·km - 2 ,个别地区甚至已达 200 人·km - 2 ,人和生态的矛盾
极其尖锐 ;3)以往数百万年内始终作为主要的因而也是最能
适应干旱、半干旱条件的顶极植物群落 ———灌丛草原 [16 ] ,如
今却被几种适应性很差的 1 年生农作物所强行取代 ,因而农
作物生产力低下 ,尤其是严重不稳产 ,进而助长了广种薄收
和滥垦的势头 ,形成人口2开垦2生态条件恶化2再开垦的恶性
循环. 由于加剧了易受破坏的风成土的严重侵蚀 ,不仅不能
对其毗邻的农业区起到人们希望的生态屏障作用 ,反而成为
向农区外摊环境成本的源头 ;4)具有不同生态系统间过渡带
的优势条件 ,但因人们采取了违背生态经济原则的农业经营
方针 ,不但未能发挥和利用系统耦合、效能扩增效应 ,反而导
致系统相悖、功能受损. 这些基本特征决定了北方农牧交错
带的治理和开发的难度必定极大.
　　Odum[20 ]指出 ,自然演替采取的“保护性”策略与同人类
采取的“生产性”策略 (即为了农耕而只维持生态系统演替的
初始状态相比)是截然相反的 ,集中反映在前者的高 B/ P 值
和后者的高 P/ B 值上. 因而土地利用的目标无疑是相冲突
的.在适宜耕地极其有限的农牧交错带 ,这种冲突的表现程
度更加剧烈. 大量的只适于低啃食度放牧的边际性土地 (草
地)被开垦为农田 ,从而在根本上决定了生态系统的脆弱性
及缺乏可持续性. Odum[20 ]提出 ,对景观、土地深思熟虑的合
理分区利用以及经济目标和生态环境目标间的折衷可能是
解决上述目标的冲突性及其所造成后果的两大基本途径. 他
并具体举出了充分利用碎屑食物链原理 ,即牺牲“可口性”以
“换取”高的生物质能产量 ,而后再通过微生物及生化途径生
产食品 ,用农业、生活废弃物养殖淡水鱼类 ,实施水土保持和
耕作等设想 ,作为有可能达到的所谓“折衷”,是“双赢”战略
的良好范例. 这为我们考虑农牧交错带的治理和开发提供了
启发.
　　长期以来 ,如何发挥农牧交错带支撑大密度人口的功
能 ,倍受关注 ,如对粮食生产特别是旱作农业进了大量的研
究. 而其作为中、东部农区生态屏障的生态功能 ,却始终未引
起世人重视. 其中 ,北方农牧交错带是我国北部主要江河的
水源涵养区 ,又是水土流失的重点治理区域 ,对黄河等江河
中下游的生态服务功能不应是无代价和无偿的. 自从 Daily
等[4 ,5 ]提出“生态系统服务价值”概念以来 ,对各种生态服务
价值的计算已经有不少方法 ,出现了像哥斯达黎加政府开始
向土地拥有者支付生态服务功能补偿费的先例 [14 ] . 事实上 ,
农牧交错带除涵蓄水源和减沙之外 ,还有贮积 CO2 (降低温
室气体浓度) 、减轻沙尘暴等一系列生态服务功能. 只有客观
地厘定这些生态服务的价值 ,才能在农牧交错带实行大面积
退耕治理措施时 ,科学地确定对农民和地方应予的补偿数
额.
5 　跨学科研究农牧交错带的必要性
　　首先来看土地的可持续合理利用 (即前述的“分区利
用”)问题. 朱显谟等[34 ]认为 ,土地利用一直是农牧交错带
(如黄土高原中、北部) 治理的核心问题 ,也是当前农村产业
结构调整的基础. 多年来 ,这方面的研究取得了若干进展. 如
关于土地适宜性评价的指标和方法 :先后提出了“宜农则农 ,
宜牧则牧 ,宜林则林”以及“自给性农业、保护性林业和商品
性畜牧业”等指导原则. 但在方法论方面 ,迄今为止未找到可
行的途径. 关键的问题是在市场经济的新条件和农业的多功
能性 (如生态环境功能)凸现的情况下 ,如何找到一种既能吸
取传统的自上而下 (top2down)方法的优点 ,又充分反映土地
利用的各种利益相关者 (stakeholders) 的意见但跨生态、经济
和社会学的研究方法. 这是国际同类研究的前沿领域 [12 ] . 为
此 ,作者试图克服上述缺陷提出了一种研究思路 (图略) .
　　其次是关于农牧交错带植被恢复的可行途径. 重视粮食
(更准确地说是小麦)是北方汉族农耕文化的主要特征 [3 ] . 在
漫长的农牧区界线拉锯式变动和农进牧退的过程中 ,一年生
粮食作物不断向不适宜种植的半干旱山、坡地扩展 ,破坏了
植被 ,诱发了一系列破坏生态环境的效应 ,如滥垦兼撩荒 ,水
土严重流失及土地肥力减退. 但是如果在此带内采取断然措
施 ,全部或大部退耕还草、还林 ,势必同农民的生存 (粮食安
全)和收入保障发生尖锐的矛盾 ,因而不具备可行性. O2
dum[20 ]关于生物质能利用作为解决人类面临发展与环境矛
盾的一条基本原则启示我们 ,在应进行大面积退耕的土地
上 ,宜选择真正适应温带半干旱条件的生物质能产量高的植
物 (如多年生柠条和沙打旺等) ,然后通过草牧食物链及其它
途径 ,将其转化为可食性好的食物及高附加值产品. 任继
周[24 ]提出 ,在农牧交错带实行“营养体农业”,即反映了这种
新的思路. 为“牧”而“农”:人工种植能较好适应北方农牧交
错带生长期短、降雨少而集中的条件 ,能获得较高生物质能
数量的作物 (如青贮玉米、青刈黑麦)以及接近本地自然演替
顶极植物种的可用作饲料的小半灌木等. 据考证 ,农牧交错
带所在地带从全新世到人类农业垦殖前的几十万年内 ,除在
公元前 5000 年前后的 3000 余年出现过气温和降水偏高
(多)而有过森林植被之外 ,基本上一直是干旱、半干旱为主
要趋势 ,相应的优势植被是稀树灌丛草原植被 ,因而作为符
合植物地带性规律的草、灌木应受到充分的重视. 建设人工
草地也绝非仅是种植外引牧草 ,而更多的应是种植饲草和饲
料.李博和任继周[17 ,25 ]据此提出 :“北方农牧交错带交将会
成为我国下一个世纪最具潜力的草食性畜产品生产基地”.
此外 ,在恶劣条件下能很好适应的植物往往含有对人类具特
殊 (如医用)功能的次生代谢产物或活性物质 ,提取这些以往
未知或被看作是毒 (废) 物的成分 ,可形成商品 (即经济生产
力) . 经济生产力同初、次级生产力的耦合将形成可观的“生
态系统生产力”,从而为打破恶性循环提供足够的“起动”力 ,
即能、物、货币流. 但发展畜、草产业及特产业必然涉及到加
工、市场、营销等一系列经济、社会问题 ,是无法回避的.
　　20 世纪 90 年代以来 ,Odum[20 ]高度概括了现代生态学
的 20 大思路[22 ]和 6 条值得人类学习和研究的属于自然界
智慧的规律[23 ] ,强调了人类生态学以及“生态学2经济学界
505111 期 　　　　　　　　程 　序 :中国北方农牧交错带生态系统的独特性及其治理开发的生态学原则 　　　　　　　　　　　
面”问题的重要性. 关于“生态系统行为的生态学规律”, O2
dum 指出自然界不同物种间既有适者生存的对抗 ,也有很多
互利共生的关系. 但人类与绿色植物通过农业建立起的关
系 ,迄今为止都是掠夺而非互利 ,所以才会有农业的不可持
续性以及有当今多种力图替代常规农业的新农作方式产生.
在我国北方农牧交错带 ,一种新农作方式就是目前在这一带
已开始显露生命力的“水土保持型农业生态工程”. 它把耕地
集中到十分有限的面积上 (其他一概退耕还林草) ,采用简易
日光温室 ,以充分利用北方农牧交错带丰富的光能资源 ,将
其转化为作物生长资源 ,推行节水灌溉 ;配合种植瓜果、养猪
及沼气池形成的“四位一体”,可延长食物链 ,充分利用生物
质能 ,增加增值环节 ,从而找到一条根本上解决发展农村经
济同改善、保持生态环境质量之间矛盾的途径. 值得指出的
是 ,上述各种对策 (包括土地的合理利用在内)均需有一个不
可或缺的前提 ,即因地制宜地确定该带适宜的粮食自给率水
平 ,而不是盲目追求高度的自给率 ,而这更是一个需要跨生
态学、农学、经济学和社会研究才能解决的重大课题.
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作者简介 　程 　序 ,男 ,1944 年生 ,教授 ,博士生导师 ,主要
从事农作系统和农业生态的研究和教学 ,已发表论文 50 余
篇. E2mail :chengxu @public. east . cn. net
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