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第9章 草地的作用(1)

概述

我们阅读报纸、杂志的时候,常常看到一些与草地相近的词,比如城市中的绿地不叫草原,而叫草坪或草地;而内蒙古的辽阔草地,人们通常都叫它大草原。

这些词之间有什么不同吗?当然,这几个词是有所区别的:

草原一般指的是天然的草地植被,是指在不受地下水或地表水影响下而形成的地带性草地植被。我国大兴安岭以西的内蒙古草原,青海、甘肃的荒漠草原都是这种类型,都叫做草原。

草场是指草原以及各种类型的草地,一旦被用来放牧或割草等,即称之为草场,也就是说,草场可以认为是已被人们进行开发利用的草地。

草坪指的是有特殊功能的草地,是人工建造并管理的具有特殊功能的草地。

草地是一种泛指,是指生长有草本植物或具有一定灌木植被的土地,因而草原、草场、草坪都被包括在其中。

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机能单位。草原生态系统在其结构、功能过程等方面与森林生态系统、农田生态系统等具有完全不同的特点。

草原生态系统的生产者不是高大的乔木,而是禾本科、菊科植物为主的草本植物,其地上部分现存量较低,而地下部分有发达的根系,且以细根为主。地下部分现存量是地上部分现存量的5倍以上。草原生态系统的消费者在野生动物中以啮齿动物为主,草原是啮齿动物的天堂。而分解者以真菌、细菌、放线菌为主。草原生态系统的非生物环境也很具特色,一般降水量较低,在我国都低于450毫米。草原生态系统不仅是重要的畜牧业生产基地,而且是重要的生态屏障。

在生物圈中,草原生态系统的面积大约占全球陆地总面积的1/5,对于维持生物圈的稳定具有重要意义。同时,草原生态系统又是人类的畜牧业基地,能够为人类提供大量的畜牧产品。但是,由于人类对草原不合理的开发利用,许多草场上牧草的产量和质量都在下降,不少优良的草场已经或正在沦为沙漠,草原生态系统中的野生生物资源受到了严重破坏。因此,草原生态系统的合理利用和保护,也是关系到人类社会可持续发展的重要问题。

草原生态系统的作用

1。将太阳能转化为化学能的绿色能源库

草原上的植物比较矮小,群落结构较为简单,单位面积的植被固定太阳能形成的有机物不如森林多,但是,由于草原植被植株矮小,呼吸消耗的有机物少,可供动物和微生物利用的有机物还是很多的。此外,由于草原的面积广阔,每年所固定的太阳能总量更为可观。因此,草原生态系统在生物圈的物质循环和能量流动中,同样起着非常重要的作用。

2。有着丰富的生物资源

草原上不仅生活着大量的牧草和牲畜,还生活着许多其他动植物和微生物。人称“药中之王”的甘草,在我国各地草原都有分布。冬虫夏草、枸杞、伊贝母、黄连等著名中药材,都出自草原生态系统。草原上的动物种类繁多,由于气候干旱,草原上鱼类、两栖类和爬行类较少,但却是许多昆虫、鸟类和哺乳类(尤其是啮齿类)的乐园,也是许多珍稀动物的故乡,如野马、黄羊、白唇鹿、藏羚羊等。

3。在水土保持和防风固沙等方面起着重要作用

与干旱少雨的气候条件相适应,草原植被的根系发达,对土壤有较强的固着作用;茂密的茎叶能够阻挡风雨对土壤的侵蚀;土壤中动物和微生物的活动使土壤多孔而疏松,能够吸纳雨水,减少地表径流,进而保持水土。

4。人类的畜牧业基地

草原上的牲畜有羊、牛、马、牦牛、骆驼等。这些牲畜不仅能够为人类提供大量的肉和奶等食品,还能为人类提供重要的工业原料,如羊的毛皮就是服装工业的重要原料。

草地的作用

1。生态保护屏

我国北方,自东北三省,翻过大兴安岭,经内蒙古高原、黄土高原至新疆山地,这一大片辽阔的国土,几乎全部为不同类型的草地覆盖。假如这一大片草地全部破坏成不毛之地,我国富饶的京津地区,中原大地将会面临什么样的境地,可以想象。我国北方草地,构成了京津地区、中原大地重要的生态屏障。2000年十余次袭击北方的沙尘暴,使我们对此有了新的感受。这沙尘暴的形成,当然有人类难以驾驭的大气环流过程的作用,但同时也有长期的不合理的人类活动破坏草原地区植被的结果。

草地,作为我国北方生态环境重要的生态屏障,其意义越来越重要,其地位越来越突出。保护好这一重要生态屏障,已经刻不容缓了。

2。保水又固土

许多人都知道不论在我国南方或者北方的山上,假如地表祼露,没有植物覆盖,大雨过后,肯定水土流失严重。但是很少人知道,在我国南方桉树林下,由于桉树的物理作用及其分泌物的化学作用,尽管大树成林,但林下灌木与草本层缺乏,大雨过后,也照样有严重水土流失,同样会成为光板地。这就是说,要保持水土,光有树还不行,还必须有草。草的水土保持功能十分重要,在许多情况下,它比树的作用更突出。草之所以具有如此强大的水土保持功能,主要由于:草的根系发达,而且主要都是直径≤1毫米的细根,实验表明,直径≤1毫米的根系才具有强大的固结土壤,防止侵蚀的能力。另外,草本植物大量的地表茎叶的覆盖,可以减少降雨对地表的冲刷。这就是为什么在我国南方许多桉树林下也仍有强烈水土流失的原因。正因为如此,草本植被被称为保水固土的勇士。

3。土壤形成的功臣

地球表面那薄薄一层的土壤对我们大自然,对我们人类本身实在太重要了。没有肥沃的土壤,就不会有茂盛的植物,就不会有我们人类的今天。而在土壤形成中,草的作用尤为重要。栗钙土、黑钙土、草甸土、沼泽土等草原土壤的形成,是草地植被作用结果。与木本植物相比,草地植被在形成、改良土壤中的作用十分重要,而且很具特色。

第一,草地植被在土壤表层下面具有稠密的根系并残遗大量的有机质。据研究,高寒草甸类草地珠芽蓼和线叶蒿两种草地,在0-50厘米土层中的根量每公顷分别为52200公斤和47400公斤,其氮素含量分别为657。72公斤和815。28公斤。这些物质在土壤微生物的作用下,可以改善土壤的理化性状,并能促进土壤团粒结构的形成。

第二,草地中的豆科牧草,根系上生长大量的根瘤菌,具有固定空气中的游离氮素的能力,可为草地生态系统提供大量的氮肥。因此,具有改良土壤、培肥地力的作用。豆科牧草为主的草地,平均每公顷每年可固定空气中的氮素150-200公斤。如生长3年的紫花苜蓿草地可形成氮素150公斤,相当于330公斤的尿素,形成磷45公斤。在苜蓿根系中,营养要素含量为:氮2%,磷0。7%,钾0。9%,钙1。3%,比禾谷类作物根系含量高3-7倍。

第三,根系中的矿质元素,在吸收、积累、分解过程中,对土壤碳酸钙淋溶与积淀、对钙积层形成,对黏土矿物形成都有一定作用。

4。城市之肺

一个最浅显的道理是我们一时一刻都不能停止呼吸,而在呼吸过程中放出的二氧化碳要有地方去,而且吸进来的氧要有地方来。一个房间,挤满了人,长时间不开窗户,会有憋气之感。一座上千万人口的城市,假如没有相应的绿地,没有进行光合作用并在光合作用过程中消耗二氧化碳,放出氧气的草坪、地被、灌木与树木,也一定会有同样的效果。所以城市绿地被喻为城市之肺,房屋之窗。因为草地植物通过光合作用进行物质循环过程中,可吸收空气中的二氧化碳并放出氧气,一般草地每小时每平方米可吸收二氧化碳1。5克。如果每人每天呼出二氧化碳平均为0。9公斤,吸进氧气0。75公斤,每人平均有50平方米的草地就可以把呼出的二氧化碳全部还原成氧气。

5。大气过滤器

每天的天气预报,把人们的视线越来越引向对空气质量的关注,因为空气质量好坏在很大程度上影响着人们的健康。现在许多城市都在采取不同措施,尽力提高大气质量。在提高大气质量的许多措施中,提高以草坪为主的绿地面积有很大作用,因为草地有净化大气的功能,对城市空气质量的提高大有好处。草地能净化大气主要有三个原因。

第一,草坪草能吸收、固定大气中的某些有害、有毒气体。据研究,草坪草能把氨、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。

第二,某些草坪草能分泌一些杀菌素,从而减少空气中细菌含量。据测定,草坪上空的细菌含量,仅为公共场所的三万分之一。因此,草坪是空气的天然净化器。

第三,茂密的草坪,植株多,如高尔夫球场果岺草坪保持4毫米的高度,其叶面积约为相应地表面积的20-80倍。好像一座庞大的天然“吸尘器”,可不断地接收、吸附、空气中的尘埃。据北京市环境保护科研所于1975-1976年测定表明,在3-4级风下,裸地空气中的粉尘浓度约为有草坪地空气中粉尘浓度的13倍。草坪足球场近地面的粉尘含量仅为祼露黄土地的1/3-1/6。

6。大功率消音器

在城市中,噪音污染越来越引起人们的重视,因为汽车、建筑业发展,使噪音污染越来越突出。噪音污染的控制有多种措施,而包括草地在内的植被的作用也十分重要。据研究,草坪植物具有良好的吸音效果,能在一定程度上吸收和减弱125-8000赫兹的噪音。乔、灌、草结合其效果更好,根据北京市园林研究所测定,20米宽的草坪,可减噪音2分贝左右;杭州植物园一块面积250平方米,四周为2-3米高的多层桂花树的草坪,经测定,与同面积的石板路相比,噪音减量为10分贝。在国外有一些飞机场,用草坪建设机场地面,既可减少飞机场的扬尘,又能减缓噪声。在校园、住宅间为减少噪音,可适当提高草坪的修剪高度,以增强吸音效果。

7。悄悄调节小气候

直观感觉告诉我们,炎炎夏日,我们置身草坪,会有凉爽舒服之感,而在隆冬,我们如果将草坪与祼地相比,又会感到草坪有暖融融的感觉。草坪在调节小气候方面的作用,实在是功不可没。

草地调节小气候的功能,主要有三方面作用:第一,草地可截留降水,且比空旷地有较高的渗透率,对涵养土壤中的水分有积极作用。据试验冰草的降水截留量可达50%。

第二,由于草地的蒸腾作用,具有调节气温和空气中湿度的能力,与裸地相比,草地上湿度一般较裸地高20%左右。

第三,由于草地可吸收辐射外地表的热量,故夏季地表温度比裸地低3℃-5℃,而冬季相反,草地比裸地高6℃-6。5℃。这些就使得草坪在调节小气候方面起着十分积极的作用。

8。竞技场上逞英豪

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