全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2004) 04-0261-04
草地资源管理的几项原则
任继周,侯扶江
(兰州大学草地农业科技学院, 甘肃草原生态研究所,甘肃 兰州 730020)
摘要: 中国草地资源丰富。近年来, 由于管理不当造成草地退化、生态失调和巨大经济损失。本文就草地资源管理需遵循
的原则进行了研究和阐述, 提出草地生态系统持续生存、生态生产力、顶级群落与前顶级群落相结合、系统耦合、克服系
统相悖、草地资源开发与景观匹配等指导草地资源管理的 6 项原则; 指出实行草地农业系统是解决草地植物生产和动物
生产矛盾的根本出路。
关键词: 草原学;草地资源; 管理;生态系统; 系统耦合
中图分类号: S 812. 5　　　文献标识码: A
Principles of Grassland Resources Management
REN Ji-zhou, HOU Fu-jiang
( College of Pastoral Agr icultur al Scien ce and Technology, Lanzh ou U nivers ity, Gan su Gras sland
Ecological In st itute, Lan zhou Gansu Province 730020, China)
Abstract: Chinas vast g rassland r esources have deterior ated in recent years due to mismanagement , causing ill-
balanced ecosy stem and economic losses. T he present paper states the principles of g rassland resources
management , the imro rtance of sustainable product ion and ecolog ical pr oduct ivity, combinat ion o f cl imax and
pr e-climax community, system coupling , prev ent ion o f incompat ible system , matching development of the
gr assland resources and landscape . T he grassland agriculture sy stem is the best w ay to so lve the contradiction
betw een plant and animal production.
Key words : Grassland science; Grassland resour ces; M anagement ; Ecolog ical system ; System coupling
　　草地资源的监测与管理问题,随着环境问题的日
益突出,为社会各界人士所关注。管理的方法是各式各
样的,因地而异,因时而异, 难以一一备述。近来见到有
些草原管理的议论,多有见地,但也有些议论背离草原
管理原则,可能导致资源管理失误,引发生态失调和经
济损失。笔者谨就个人管见, 提出有关草原管理的原
则,以供有关方面参考。
1　维持草地生态系统持续生存的原则
生态系统是有生命的, 任何生命的维持,都要保持
代谢机能的正常运行。这就是说不仅它们的能量输入
与输出需保持相对平衡,还要保持它的物质、能量交换
的稳定程序, 我们统称为生态系统的“序”[ 1]。它主要指
能量与物质被生态系统纳入系统内部和输出系统外部
的流程结构与通量。
如果把生态系统的能、物流程打乱了,甚至割断
了,就会影响其健康和生存。举几个常见的例子。譬如,
剧毒灭鼠,鼠类被灭杀后,其天敌也因取食中毒的鼠类
而二次(间接)中毒,而鼠类繁殖速度远胜于天敌,留存
的啮齿类动物反而得到大量繁殖的环境。又如, 一块割
草地,连续割草三年而不施肥,则土壤中的养分损失过
多,打乱了草地本身养分的平衡规律,必然衰败。草地
与放牧家畜, 是自然界形成的矛盾的双方, 草地要适度
地放牧以维持其高产稳产和良好的结构, 家畜也要通
过放牧才能维持其健康和生产水平, 但放牧过重和过
轻,甚至完全不放牧,对草地和家畜两者都没有好处。
2　遵循生态生产力的原则
生态生产力就是在不破坏草地生态系统的健康状
态下所表现的生产水平[ 2] ,也只有符合生态生产力的
收稿日期: 2004-09-28;修回日期: 2004-12-06
作者简介:任继周( 1924-) ,男,山东平原人,中国工程院院士,主要从事草地农业研究,专著有《草地农业生态学》等
第 12 卷　第 4 期
　Vol. 12　　No . 4
草　地　学　报
ACTA AGREST IA SINICA
　2004 年　12月
　Dec. 　2004
原则,生态系统才能持续生产。
2. 1　生态生产力具有三种品格内涵:
2. 1. 1　向社会系统输入有用的产品并接受来自系统
以外的(自然的、社会的)投入;
2. 1. 2　消纳整合系统本身和系统外部输入的废弃物;
2. 1. 3　直接向人类社会提供广泛的可以货币化或难
以货币化的环境福利, 如清洁的空气、水源及优美景观
等。
三种品格经常联系出现是任何生态系统本质所决
定的。因此在生产层面很难区分哪些是生态效益,哪些
是生产效益。两者总是形影相随。
2. 2　伴随生态生产力的特征, 生态健康 [ 2]也有三种表
现:
2. 2. 1　保持生态系统本身特征的基本结构,或使其不
断完善;
2. 2. 2　保持生态系统本身的基本功能,或使其不断提
高;
2. 2. 3　生态系统所处的环境因子与生态系统保持稳
定和谐的趋势。
在认识生态生产力以前, 我们曾经付出了高昂代
价。在漫长的历史过程中, 由于人们的无知和贫困, 对
于自然资源, 尤其是土地资源,靳丧失度。像中国这样
的古老农业国家, 损失更为惨重。
3　顶级群落与前顶级群落相结合的原则
在自然状态下,任何生态系统都有其特殊的结构、
功能和与之相适应的生产力。因为生态系统处于不断
变化之中,它的生产力也随之起伏。从本质上讲,这种
变化取决于系统中能的动态。
3. 1　在一定温度条件下, 当系统的总能( E)生产较多
而熵( S )少时, 自由能( F)增大[ 3] , F= E- T S, 其中 T
为绝对温度。自由能的积累,使系统进入非平衡态。自
由能积累到一定程度, 就成为不稳定的势能。它需要寻
找出路,或通过信息反馈, 使系统降低自由能的积累,
这时生态系统呈现功能萎缩 [ 4]。
在自然生态系统中,功能萎缩是一种自我调节, 它
使生态系统遵循最经济原则,维持自我存活。通过萎缩
过程的渐进, 可能达到总能的产生与熵接近平衡。这就
是我们通常所认识的系统的“顶级”状态。这时自由能
的积累趋近于“0”, 作为自由能的异化物, 生态系统的
“产品”,当然也就无从谈起。
系统的顶级状态, 由于它的消耗最少,最为稳定,
对于那些自然生态系统来说, 维持系统的顶级状态无
疑是必要的。至于农业生产系统,则应依据农业生态生
产力的原则, 对生产资料、劳动力与生产环境进行优化
组合, 合理运转, 在保持生态系统健康的前提下, 提高
生态系统自由能的积累和产品输出能力。
3. 2　保持草地生态系统的前顶级状态,是保持生态系
统健康,提高生产水平的有效手段。具体办法如下:
3. 2. 1　保持生态系统的非成熟阶段　作为有生命的
生态系统,当它达到成熟阶段的“顶级”以前,具有较强
的生活力。达到“顶级”以后,生活力锐减。因为具有非
成熟特征的生态系统, 其系统内具有不饱和性, 它的各
个组分之间(包括子系统之间)具有较多的外接键能,
也就是有更大的开放性。这使它们具有不可遏制的活
力。因而可以产生较多的自由能和它的异化物-产品。
这是在提高生产水平的措施中,我们所常用的优化方
法,使系统内各个组分(子系统)之间保持较强的外接
键,以增加其不饱和性, 来加重系统的非成熟阶段, 保
持系统内部各个组分对另外组分的依赖性和互补性,
也就是增加其开放性。草食动物对植物性产品的消耗
是保持植被非成熟阶段的常用措施。
3. 2. 2　保持生态系统中若干组分的非成熟状态　生
物具有趋向成熟的内在动力。这种非成熟阶段较强的
生活力,正是我们可以用来提高生态系统功能强度的
手段。这一点,草本植物表现得最清楚,给草丛以适当
的刈割或放牧,不仅可以成倍提高草本植物生物量, 还
有助于植被成分的稳定和健康。同样的原理,也适用于
灌丛和林地的更新。在植物生产中,除了以收获籽实为
目的的作物必须促其成熟以外,为了得到较高的生产
水平,都应保持其非成熟状态,以达到提高农业生产水
平的目的。
对于如此广泛存在的、适于非成熟状态利用的植
被,是植物生产的重要组成部分。对于非成熟状态的植
物,只有草食动物才能充分利用。因此可以认为,草食
动物不仅是保持整体系统非成熟阶段的重要手段, 而
它本身也是创建生态系统生产力的组成部分。
4　系统耦合的原则
4. 1　两个或两个以上性质相近似的生态系统具有互
相亲和的趋势。当条件成熟时,它们可以结合为一个新
的、高一级的结构-功能体,这就是系统耦合 [ 5]。系统耦
合可将催化潜势、位差潜势、稳定潜势和管理潜势解放
而提高生产水平。
4. 1. 1　催化潜势　在农业生态系统中,最常用而未被
充分认识的催化手段就是在生态系统的适当环节上,以
262 草　地　学　报 第 12卷
生产资料的形式投入能量或元素,如耕作、灌溉、施肥、
施药等各种农业措施,这是正向催化。也可以农产品收
获的方式取走能量和元素, 以减少自由能的积累,是为
负向催化。催化保持农业生态系统中能量、元素有序而
畅通地定向流动, 从而获得较多的产品。而草地资源生
态系统耦合过程中,既有系统间的正向催化作用,又有
负向催化作用,尤应特别强调这两种催化作用同时发生
于耦合系统内部, 其生产力的提高是显而易见的。
4. 1. 2　位差潜势　两个系统之间因自由能积累量的
不同,形成势能位差。位差即潜势。中国东南部为农耕
区,西北部为畜牧区,在两区交会的边缘, 从西南到东
北划一条斜线, 在沿线地带, 历史上曾分布着一系列
“茶马市场”。这就是农耕系统与畜牧系统这两个生态
系统之间位差势能异化为商品经济的反映。这种位差
潜势,往往表现为市场价格之差。这是农产品商品化过
程中不同生态系统间能量位差的异化。
4. 1. 3　稳定潜势　系统耦合增加了系统的多样性, 多
样性系数较高的系统, 在一定范围内,具有更好的弹
性,因而耦合农业系统具有更大的抗逆性, 总体功能趋
向稳定。
4. 1. 4　管理潜势　在草地农业生态系统中,不同的生
产层之间和不同地区之间具有系统耦合的潜在势能。
因为系统耦合,是在原有系统之上,把它所用以构建的
低层系统加以综合(任何综合都有简化的内涵)而产生
的高一级系统,这就形成等级系统。施行管理简化而管
理力度增加的分级管理,为现代化的生产所必需。
4. 2　草地农业系统含有 4个生产层[ 6]
前植物生产层指风景、旅游、绿地、水土保持等, 不
以收获植物或动物产品为目的,以“景观资源”表现其
生产意义。植物生产层以收获植物营养体、籽实、纤维、
脂肪、分泌物等为目的, 以植物资源表现其生产意义。
动物生产层以收获动物、动物产品为目的, 以动物资源
表现其生产意义。后生物生产层是植物、动物产品的加
工和流通。草地生态系统的任何两个或两个以上的生
产层都有可能进行系统耦合, 达到持久、稳产、丰产的
目的。理论证明[ 5] ,只要把植物生产层与动物生产层这
两个系统加以初步耦合, 就可以 10倍地提高生产水
平。如再把前植物生产层与外生物生产层加以耦合, 其
生产潜势还会有长足的增长。
5　克服系统相悖的原则
两个或两个以上的系统,在进行系统耦合时,所发
生的系统性的不协调称为系统相悖(任继周等, 1994)。
它们成为系列的“相悖群”。系统相悖往往造成重大而
持久的损失。我们通常所说的草原退化,实质就是系统
相悖的结果。系统相悖的克服蕴藏着巨大潜力。
我国北方草原畜牧业问题丛集, 牵连甚广, 涉及复
杂的自然环境、社会经济、管理体制等众多方面。由于
前植物生产层,后生物生产层所形成的系统相悖也有
所存在,但目前还没有形成主流。从理论上看, 似可主
要地归结为动物生产系统与植物生产系统之间的系统
相悖。
动物生产与植物生产各有自己的节律。亦即从发
生学的层次来说, 动物生产是以植物生产为依据的, 植
物生产又是以环境因素为依据的。环境是初始因素, 在
一定环境基础上, 发生与之相关的植物生产系统,在植
物生产系统前提下,发生与之相适应的动物生产系统。
但草原生产作为农业生产系统的一部分, 受到人为干
预,在大多数情况下,或轻或重地违背了这一系列植物
生产系统与动物生产系统之间的发生学原理,导致了
相悖现象,造成难以估计的恶果,加重了这一生态脆弱
地带的生态危机。
6　草地资源开发与景观[ 7]匹配的原则
作为草地资源的综合体现,草地资源本质的研究
和开发利用, 景观要素有不容忽视的意义。重要草地资
源由景观缀块组成。景观缀块可大可小,它具备草地农
业系统的基本要素,土壤和地貌是土地经营的要素, 植
被是初级生产要素,动物区系是次级生产的要素,社会
应属于前植物生产层要素和后生物生产层要素。能量
(或它的异化物-有机体及其产品)通过自然的或人为
的多种途径, 越过或扩散出景观缀块的边界,把不同的
景观缀块联系起来,构成了景观的多样性。
动物有机体(能量或它的异化物)与斑块的关系
是:
p ( x1, x2)at=
( v j , hj ) +
( r i , pai , di , si , p ri )
式中: p ( x 1, x 2)是物质在 t时间从 x 1点到 x 2点移动的
概率, v j、h j 代表 j 景观缀块中动物的异质性, r i 是 i 种
动物移动率, pai 是移动路线, d i 是单位面积上动物个
体密度, si 是社会干扰, p r i 是动物对于环境的喜好性。
这一关系式略加改变, 也可以用来描述不同景观
缀块之间的能量交换:
p ( x1, x 2)at=
( v j , hj )+
( ri , p ai , d i , si , pr i ,e i )
其中 e i 是每一个生物有机体所携带的能量。
这种生物个体及其能量的交换,正是草业生产本质
之所在。特别为草食家畜生存所必需。(下转 272页)
263第 4期 任继周等:草地资源管理的几项原则
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(上接 263页)
因为每一种动物, 除了有它自己的基本生态位外,还有
生态位宽度的要求。而且多数草食家畜和野生动物都
需要不止一个生态元素来满足它的生存。根据优化采
食过程( Opt imal Foraging Pr ocess, OFP)和投入效益
率( cost-benef it rat io )的原理,动物总是以最经济的方
式,于不同的时间,在不同的景观缀块内, 利用某些生
态元素,获得食物和生存地。景观缀块的多样性,正好
符合动物对于景观缀块要求的多样性, 在景观与动物
之间实质上存在着景观-动物匹配系列。这就为我们前
面论述的系统相悖提供了克服手段, 也使系统耦合更
趋完善。
遗憾的是我们往往对景观异质性的原理认识不
足,忽视了景观-草地资源开发的匹配原则, 在草地规
划和生产安排时, 系统相悖往往普遍而长期存在,造成
严重失误。
7　结　论
7. 1　中国是草地资源大国, 有草地 39309. 7万 hm2 ,
占国土 41%, 面积为耕地的 3. 7倍,动植物资源丰富,
生产潜力巨大。
7. 2　草地由于它本身自然条件的严酷,加之人口压力
和系统管理失误, 普遍处于生态危机之中。土地规划利
用和植物生产层与动物生产层之间的系统相悖是其主
要问题。其出路在于实行以大农业为指导思想的草地
农业(也称有畜农业或动物农业)系统。
达到上述目的,草地资源管理需遵循几项原则: 持
续生产与生态生产力的原则; 顶级群落与前顶级群落
相结合的原则; 系统耦合的原则; 克服系统相悖的原
则;草地资源开发与景观匹配原则。
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272 草　地　学　报 第 12卷