【生態講堂】

　　作(zuo)者：賀金(jin)生（蘭州大(da)學(xue)草種創新(xin)與(yu)草地農業生態系統(tong)全國重點實驗室主任、恢復北京大(da)學(xue)城市與(yu)環境學(xue)院(yuan)教授(shou)）

　　編者按

　　長期以來，退化人們對于退化草地的草地恢復存在著認識誤區，即認為只要提高植被覆蓋度、只增增加綠度就可以。加綠其實，恢復這(zhe)個認識失(shi)之偏頗(po)——因為(wei)，退化恢(hui)復(fu)退化草(cao)地(di)遠非這(zhe)么簡(jian)單。草(cao)地(di)下(xia)面(mian)，只增(zeng)就讓我(wo)們聽聽專家怎么說……

　　從生態學原理看，加綠恢復退化草地，恢復其根本目標是退化最終實現草地生態系統的全面恢復，包括物種組成、草地結構和生態功能的只增恢復。而草地植被的加綠覆蓋度，過去習慣上用綜合植被覆蓋度來表示，主要指區域內各主要草地類型的植被覆(fu)蓋(gai)度(du)與其所占面(mian)積(ji)比重(zhong)的(de)加權平(ping)均值。綜(zong)合植被覆(fu)蓋(gai)度(du)越高，表明區域內(nei)植被的(de)疏密(mi)程度(du)越高，草(cao)地植被的(de)生長(chang)狀況越好(hao)。

　　現階段，由于遙感技術的進步，特別是地球觀測衛星的應用，我們可以采用新的植被覆蓋度觀測方法，即歸一化植被指數（NDVI），也被稱為植被綠度。植物的葉片含有葉綠素，植被冠層在紅波段處有較強的吸收，在近紅外波段處有較強的反射。歸一化植被指數就是通過計算紅波段和近紅外波段之間反射的差異，來量化植被的生長狀況——指數越大，表明植被的長勢越好，覆蓋度越高。

　　由(you)此可以(yi)看出(chu)(chu)，草地(di)(di)植被的(de)覆蓋度(du)和(he)(he)綠度(du)指標只能反映其疏密程(cheng)(cheng)度(du)和(he)(he)長勢(shi)，雖然(ran)也可以(yi)間(jian)接(jie)用它推演草地(di)(di)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)力(li)，但并(bing)不能反映出(chu)(chu)對草地(di)(di)結構、恢(hui)復(fu)程(cheng)(cheng)度(du)有重要(yao)指示意(yi)義的(de)植物種類組成狀況和(he)(he)生(sheng)(sheng)物多樣(yang)(yang)性(xing)特征。而正(zheng)是經(jing)過長期自(zi)然(ran)選擇而高(gao)度(du)適應環境的(de)動植物組成和(he)(he)多樣(yang)(yang)性(xing)，才能真正(zheng)體現出(chu)(chu)草地(di)(di)有別(bie)于森林(lin)、灌叢、濕(shi)地(di)(di)等其他生(sheng)(sheng)態系統的(de)基本特征。

　　草(cao)地(di)(di)是地(di)(di)球(qiu)上適(shi)應陸地(di)(di)環境(jing)最(zui)成功的一種生態(tai)(tai)系(xi)統，也是生物(wu)(wu)(wu)多樣(yang)性(xing)最(zui)高(gao)的生態(tai)(tai)系(xi)統之一。它在(zai)地(di)(di)球(qiu)上已經存在(zai)了(le)6500萬年，大約(yue)從600萬年前就開始擴展，覆(fu)蓋了(le)全球(qiu)冰蓋以外陸地(di)(di)面積的41%。除(chu)了(le)氣候周期性(xing)干旱、草(cao)食(shi)動物(wu)(wu)(wu)眾(zhong)多和野火頻繁，高(gao)海拔地(di)(di)區的低溫和較大的晝夜溫差(cha)，也是草(cao)地(di)(di)面臨的生存挑戰。廣(guang)泛適(shi)應這些環境(jing)的草(cao)地(di)(di)植物(wu)(wu)(wu)，主要(yao)是廣(guang)義的禾(he)草(cao)，在(zai)植物(wu)(wu)(wu)分類學(xue)上包括禾(he)本科(ke)(ke)、莎草(cao)科(ke)(ke)、燈心草(cao)科(ke)(ke)等。

　　草地選擇禾(he)草，并非偶然。作為(wei)物(wu)(wu)種豐富的(de)第(di)五大植(zhi)物(wu)(wu)科(ke)，禾(he)本科(ke)包括11000多種植(zhi)物(wu)(wu)。在漫長的(de)自(zi)然演化歲月(yue)中，禾(he)草進(jin)(jin)化出(chu)一些確保自(zi)身成功存(cun)活、賡延的(de)特(te)(te)(te)性，包括：依靠風力把花粉傳播得更(geng)(geng)遠，為(wei)大面積(ji)授粉創造(zao)更(geng)(geng)多機(ji)會(hui)；根(gen)系發達，扎根(gen)深度(du)可(ke)達植(zhi)株高度(du)的(de)5倍，以(yi)滿足對水(shui)分、養分的(de)需求，同時(shi)增加(jia)周邊土壤(rang)(rang)的(de)穩(wen)定(ding)性。更(geng)(geng)特(te)(te)(te)別的(de)是，一些禾(he)草進(jin)(jin)化出(chu)獨特(te)(te)(te)的(de)C4光合途徑，可(ke)以(yi)更(geng)(geng)有(you)效地利用陽光和水(shui)制造(zao)碳水(shui)化合物(wu)(wu)，以(yi)便在少水(shui)、養分貧乏(fa)的(de)土壤(rang)(rang)中生長。

　　盡(jin)管在(zai)世界不(bu)同地(di)區，草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)地(di)的(de)(de)氣候、土壤等(deng)環(huan)境條(tiao)件(jian)存在(zai)差異，但(dan)經過長期(qi)自然選擇(ze)的(de)(de)優勢(shi)植(zhi)物，在(zai)形(xing)態(tai)和結(jie)構上(shang)卻有趨同現(xian)象，在(zai)系(xi)統(tong)進化(hua)上(shang)也(ye)(ye)相對密切。歐亞大草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)原的(de)(de)針(zhen)茅、羊(yang)草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)、冰草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)，北美大草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)原的(de)(de)須芒(mang)草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)、藍(lan)剛草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)、格蘭馬草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)，青藏高(gao)原的(de)(de)針(zhen)茅、嵩草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)等(deng)，這些禾本科(ke)、莎(sha)草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)科(ke)的(de)(de)植(zhi)物都是草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)地(di)的(de)(de)主宰。由這些優勢(shi)植(zhi)物組(zu)成的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)，被稱為地(di)帶(dai)性生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)，也(ye)(ye)叫原生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)。在(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)學上(shang)，以它們作(zuo)為參照系(xi)，把退(tui)化(hua)的(de)(de)草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)地(di)恢復(fu)到物種組(zu)成、多樣性和群落結(jie)構與地(di)帶(dai)性生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)接近(jin)，乃是退(tui)化(hua)草(cao)(cao)(cao)(cao)(cao)地(di)恢復(fu)的(de)(de)目標。

　　為了更好地(di)適(shi)應陸地(di)生(sheng)存條(tiao)件，禾草(cao)(cao)一(yi)方面同(tong)其他(ta)類型的(de)植物(wu)（如豆科、雙(shuang)子葉植物(wu)等）組成相(xiang)對穩(wen)定的(de)群落；另一(yi)方面也會選擇與羚羊、長頸(jing)鹿、大象等草(cao)(cao)食動物(wu)協同(tong)進化、和諧共生(sheng)，依賴(lai)它們“開(kai)疆辟土”，清(qing)理地(di)表的(de)枯(ku)枝(zhi)落葉以改善光照，而(er)自(zi)己也有辦法免受(shou)過(guo)(guo)度(du)放(fang)牧之(zhi)害。由“禾草(cao)(cao)—雙(shuang)子葉植物(wu)—草(cao)(cao)食動物(wu)”構成的(de)生(sheng)命(ming)(ming)(ming)共同(tong)體，為無(wu)數鳥類、蜜蜂、蝴蝶、哺乳動物(wu)、爬行(xing)動物(wu)、微生(sheng)物(wu)、真(zhen)菌和其他(ta)生(sheng)物(wu)提供(gong)食物(wu)和棲息(xi)地(di)，共同(tong)組成瑰麗(li)神奇的(de)草(cao)(cao)地(di)生(sheng)命(ming)(ming)(ming)網絡。由此，恢復退化草(cao)(cao)地(di)，自(zi)然(ran)應該致力于恢復包括(kuo)生(sheng)物(wu)多樣性、生(sheng)態過(guo)(guo)程、生(sheng)物(wu)之(zhi)間相(xiang)互作用在(zai)內(nei)的(de)整(zheng)個生(sheng)態系統與生(sheng)命(ming)(ming)(ming)過(guo)(guo)程。

　　草(cao)(cao)地(di)(di)同(tong)人(ren)類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產與生(sheng)活息息相(xiang)關(guan)。相(xiang)關(guan)數據顯示，全世界(jie)(jie)人(ren)類(lei)熱(re)量消(xiao)耗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)60%以草(cao)(cao)類(lei)植物為基礎(chu)——看來，我(wo)們同(tong)草(cao)(cao)地(di)(di)早已(yi)成為不可分割的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)命共同(tong)體(ti)。設想(xiang)一下(xia)，如果人(ren)類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)祖先沒有放棄森林走(zou)向草(cao)(cao)地(di)(di)，那(nei)么(me)很可能(neng)我(wo)們就(jiu)無法(fa)實現直(zhi)立行走(zou)。同(tong)樣(yang)，雖然我(wo)們不知道(dao)先民最(zui)(zui)早開(kai)始種植的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)什么(me)種子，但(dan)我(wo)們知道(dao)幾乎所有早期文明都源于禾草(cao)(cao)種植，包括中東(dong)地(di)(di)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小麥(mai)、大(da)麥(mai)和黑麥(mai)，中國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)稻(dao)、小米和高(gao)粱，中美洲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玉米，印(yin)度和東(dong)南亞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)稻(dao)和甘蔗，非(fei)洲的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)粱等。世界(jie)(jie)上(shang)最(zui)(zui)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)農(nong)田大(da)都曾(ceng)經是(shi)肥(fei)沃(wo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)草(cao)(cao)地(di)(di)，盡管人(ren)類(lei)進行種植和開(kai)發是(shi)必要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，但(dan)是(shi)一些耕作(zuo)方式(shi)，例如種植淺(qian)根系的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一年(nian)生(sheng)植物，每年(nian)翻耕和施用過量氮肥(fei)，不僅造(zao)成水(shui)土(tu)流失(shi)，還(huan)大(da)大(da)降低了生(sheng)物多樣(yang)性和固(gu)碳(tan)能(neng)力，破壞(huai)了草(cao)(cao)地(di)(di)最(zui)(zui)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稟賦。

　　人們過度利用草(cao)地(di)(di)(di)來滿足自己的(de)(de)需求和欲望，導致草(cao)地(di)(di)(di)生態(tai)系(xi)統(tong)(tong)不斷(duan)退(tui)化。而我(wo)們提高退(tui)化草(cao)地(di)(di)(di)的(de)(de)覆蓋度，為草(cao)地(di)(di)(di)增(zeng)加(jia)綠度，只能(neng)(neng)是恢(hui)復(fu)退(tui)化草(cao)地(di)(di)(di)的(de)(de)一個基(ji)礎目(mu)標，卻不能(neng)(neng)作(zuo)為最終目(mu)標。只有基(ji)于生態(tai)學(xue)理論，通(tong)過生態(tai)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)近(jin)自然恢(hui)復(fu)，把退(tui)化草(cao)地(di)(di)(di)恢(hui)復(fu)到物種組成(cheng)、多樣性(xing)(xing)和群落結構(gou)接近(jin)地(di)(di)(di)帶性(xing)(xing)生態(tai)系(xi)統(tong)(tong)，才能(neng)(neng)保持草(cao)地(di)(di)(di)功能(neng)(neng)和服務的(de)(de)穩定性(xing)(xing)和持續性(xing)(xing)，從(cong)而與人類長久(jiu)地(di)(di)(di)和諧共生。

　　《日報》（2024年03月(yue)23日?09版）