“天苍苍、野茫茫”的草原生态系统

来源: 科普中国-科学原理一点通 日期:2021-06-11

  天苍苍、野茫茫,风吹草地现牛羊……这首民歌向我们描绘了一幅生机勃勃的草原生态画面。草原生态究竟是什么呢? 

  草原生态即草原生态系统,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生态单位。草原生态系统分布在干旱地区,年降水量十分有限,因此,草原生态系统的动物和植物种类比雨量充沛的森林生态系统要少得多,生物群落也相对简单。但是,根据季节的变化或者降水量的不同,草原生态系统的生物种群和群落结构也会发生剧烈的变化。 

   

  草原生态系统主要有干草原和湿草原两种类型。 

  干草原主要集中在温带大陆性气候显著且雨量较少的地区。这些地区的雨水多集中在夏季,年降雨量在250450mm左右。在典型的干草原地区,由于降水量不足,蒸发量通常是降雨量几倍,罕有森林。但是,干草原地区阳光充沛,晴天居多,太阳辐射量较大,因此非常适合初级生产者生长繁殖。组成干草原生态系统的初级生产者主要是多年生草本植物,如针茅、羊茅、羊草等。为了减少蒸腾,避免水分过度消耗,这些植物大多有着能够适应干旱气候的构造,如缩小的叶片以及腊层和毛层。干草原地区的消费者主要是草食性昆虫、草食动物以及鸟类。 

  由于气候干旱,干草原地区微生物活动微弱,腐解过程异常缓慢。腐解干草原的地上植物需要一年时间,而地下植物在一年中只有35%40%能被腐解,因此干草原地区的土壤很难积累大量腐殖质。 

  湿草原主要集中在森林气候地区或者高山上。在这些地区,或者地下水位高,或者雨量少,这样的环境十分有利草本植物与木本植物进行竞争。再加上高海拔地区的低温和大风天气会抑制森林的生长,湿草原就这样形成了。湿草原的初级生产者主要是长得较高的多年生草本植物,消费者同样是以草食动物、肉食动物、啮齿类、鸟类为主。 

   

  草原生态系统是重要的畜牧业生产基地。在草原生态系统中,作为初级生产者的绿色植物从土壤中吸取水分和矿物元素,通过光合作用合成有机物质。它们生产出来的“产品”,是草原上家畜和野生动物所需营养的最基本来源。草食动物是草原生态系统的重要组成部分,它们不仅是消费者,也是生产者。它们摄入植物后,将植物中的营养物质转化成了肉、奶、皮、毛等产品,而这些产品又可被人类取用,生产出更高级的产品。 

  除了为我们提供各种产品,草原生态系统也是非常重要的生态屏障。因此,对草原进行科学管理,如实行以草定畜、适度放牧等措施,是非常有必要的。这样不仅可以源源不断地获取各种产品,更重要的是,能够保护草原生态系统。 

  本文由中国人民大学附属中学第二分校一级教师王和意进行科学性把关。  

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