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草原生态系统的服务功能

2011-01-20 10:16 来源:中国畜牧兽医报

草原的生态功能是全球性的,它占据着地球上森林与荒漠、冰原之间的广阔中间地带,覆盖着地球上许多不能生长森林或不宜垦植为农田的生态环境较严酷的地区,从沙漠、戈壁,到极地冰雪边缘广阔的冻原地带,从山地森林上限与高山冰雪带之间,以及寒冷荒芜的地球大高原等。草原在地球的生态环境与生物多样性保护方面具有极其重大和不可代替的作用。尤其在防止土地的风蚀沙化、水土流失、盐渍化和旱化等方面,草原的作用往往是其他生态系统所不及的。

草原是生命的重要支持系统

草原资源直接或间接地为人类的生存和发展提供必要的生产和生活资料。首先,草原为人类提供了大量植物性和动物性原材料,如食物、燃料、药材、纤维、皮毛和其他工业原料等,就是所谓的草畜产品价值。

同时,草原的植物和微生物在自然生长过程中,能够吸收周围环境中的有机与无机化合物,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;所以草原在维持生物物质的生物地化循环、维持生物物种与遗传多样性方面起到重要作用。同时草原上各种生命形式,包括所有植物、动物和微生物物种和它们所拥有的基因,是培育动植物新品种、发展农业生物工程最宝贵的基因库。

草原是生态环境的保障系统

草原生态系统作为陆地生态系统的重要主体,草原植物贴地面生长,能很好地覆盖地面,草原上的许多植物根系较发达,根冠较大,根部一般是地上的几倍乃至几十倍,它能深深地植入土壤中,牢牢地将土壤固定。研究表明,草原比裸地的含水量高20%以上,在大雨状态下草原可减少地表径流量47%~60%,减少泥土冲刷量75%。它的防风固沙能力比森林高3倍~4倍,因此草原的生态功能具有至关重要的作用。是全球生态环境稳定的保障。

防风蚀作用

草原植被可以增加下垫面的粗糙程度,降低近地表风速,从而可以减少风蚀作用的强度。不同盖度的草被植物对风蚀作用的发生具有控制作用,当植被盖度为30%~50%时,近地面风速可削弱50%,地面输沙量仅相当于流沙地段的1%。

固沙作用

草本植物是绿色植被的先锋,防治荒漠化的技术措施中植物治沙是最有效的,在干旱、风沙、土瘠等条件下,林木生长困难,而草本植物却较易生长,随着流动沙丘上草本植被的生长,植被盖度逐渐增大,沙丘逐渐由流动向半固定、固定状态演替,最终形成固定沙丘、沙地。干旱区天然草原在其漫长的生物演化过程中,已成为蒸腾少、耗水量少、适于干旱区生长的主要植被类型。

防治沙尘暴的作用

我国有两个沙尘暴多发区,主要集中在南疆的塔克拉玛干沙漠及其周边地区,北疆的准噶尔盆地南沿、甘肃河西走廊、内蒙古干燥沙漠及青海柴达木盆地带,它们的共同特点是土壤基质较粗,气候条件比较恶劣,年降水量350毫米以下,自然植被主要是草原,自然条件严酷,再加上人类长期不合理利用,植被减少,土地退化,土壤结构破环严重,有机质降低,土壤沙化,极易引起风蚀。研究表明,随草原植被覆盖度的增加,风蚀模数下降,当植被盖度达70%时,只有6级强风才可引起风蚀。

水土保持和水源涵养功能

完好的天然草原不仅具有截留降水的功能,而且比空旷裸地有较高的渗透性和保水能力,对涵养土地中的水分有着重要的意义。草原抵御水蚀的作用体现在草原植被能有效削减雨滴对土壤的冲击破坏作用;促进降雨入渗,阻挡和减少径流的产生;根系对土体有良好的穿插、缠绕、网络、固结作用,防止土壤冲刷;增加土壤有机质,改良土壤的结构,提高草原抗蚀能力。

调节气候 净化空气系统

草原对大气候和局部气候都具有调节功能。草原通过对温度、降水的影响,缓冲极端气候对环境和人类的不利影响。

调节局部小气候

草原植物在生长过程中,从土壤吸收水分,通过叶面蒸腾,把水蒸气释放到大气中,能提高环境的湿度、云量和降水,减缓地表温度的变幅,增加水循环的速度,从而影响大气中的热交换,起到调节小气候的作用。

影响全球气候

健康的草原生态系统可起到维持大气化学平衡与稳定,抑制温室效应的作用。但人类对草原不恰当的利用(开垦、过度放牧等)加速了草原土壤碳向大气中的排放,导致气温的升高,而全球气温升高加剧了生态环境的恶化。CH4温室效应影响强度是CO2的20倍~50倍,草原破坏引起的CH4排放对气候变化也具有重要影响。

净化空气

草原生态系统还具有减缓噪声、释放负氧离子、吸附粉尘、去除空气中的污染物的作用。草原还是一个良好的“大气过滤器”。草原能吸收、固定大气中的某些有害、有毒气体。据研究,很多草类植物能把氨、硫化氢合成为蛋白质;能把有毒的硝酸盐氧化成有用的盐类。如多年生黑麦草和狼尾草就具有抗SO2污染的能力;许多草坪草能吸收空气中的NH4、H2S、SO2、HF、Cl2和某些重金属气体如汞蒸气、铅蒸气等有害气体,从而起到改善环境、净化空气的作用。

维持生物多样性的功能

生物多样性是指各种生命形式的资源,它包括数百万种的植物、动物、微生物、各物种所拥有的基因和各种生物与环境相互作用形成的生态系统。由于草地资源分布于多种不同的自然地理区域,自然条件复杂和多样性形成维系了草地生态系统高度丰富的生物多样性。中国草原主要分布在华北和西北边疆少数民族地区,由于这些地区地势高亢、气候寒冷、降雨稀少、生长季节短暂、温差大、干旱,限制了森林植被的生长,但为耐寒、耐旱的草本植被的发育和草食野生动物及家养动物的繁衍生息塑造了得天独厚的优越条件。构成了我国生物多样性系统中特殊的结构部分。

综上所述,草原生态系统在为人类提供大量社会经济发展中所需要的畜牧产品、动植物资源的同时,还具有特殊的生态环境意义,尤其对干旱、高寒和其他生境严酷地区起到关键性作用,对社会、经济、生态及人类社会的可持续发展具有重要而积极的作用。

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