內(nèi)蒙古草地退化防治對策及碳增匯途徑研究

穆少杰, 朱 超, 周可新*, 李建龍

(1. 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所 中國科學(xué)院流域地理學(xué)重點實驗室, 江蘇 南京 210008; 2. 環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所, 江蘇 南京210042; 3. 南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 江蘇 南京 210093)

草地是世界上分布最廣的植被類型，約占地球表面積的1/5[1]。草地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量約占陸地生態(tài)系統(tǒng)總碳儲量的34%，其碳循環(huán)過程在陸地碳循環(huán)中扮演了十分重要的角色[2]。中國擁有豐富的草地資源，現(xiàn)有草地面積約4億公頃，占國土面積的40%，是我國分布范圍最廣的陸地植被類型[3]。

草地生態(tài)系統(tǒng)受人類活動影響較大，由于歷史原因，草地資源的生態(tài)服務(wù)功能并未得到足夠重視，人類對草地資源“重利用，輕保護(hù)”，導(dǎo)致可利用草地面積銳減，草地生產(chǎn)力急劇下降，退化現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)報道，我國有95.1%的可利用天然草原存在不同程度的退化，并以每年200萬公頃的速度遞增[4]。草地退化是目前世界范圍內(nèi)普遍存在的現(xiàn)象，正逐漸成為科學(xué)界關(guān)注的重點問題。內(nèi)蒙古草原是歐亞草原的主體，也是中國溫帶草原的主要分布區(qū)，其退化和碳蓄積過程具備自身的特點。因此，全面了解內(nèi)蒙古草地退化的驅(qū)動因素、掌握其對碳循環(huán)過程的影響機(jī)制，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1 草地退化的概念及層次

草地退化是指當(dāng)內(nèi)部和外部因素的干擾強(qiáng)度超出草地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和修復(fù)能力時，系統(tǒng)發(fā)生逆行演替，草地的利用價值下降。草地退化過程中，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)偏離原有的內(nèi)穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)有序性下降或喪失，既而發(fā)生由高能量級向低能量級的轉(zhuǎn)變并建立新的亞穩(wěn)態(tài)。與此同時，草地的經(jīng)濟(jì)價值和服務(wù)功能也隨草地組成、結(jié)構(gòu)和功能的衰退而下降[5]。

草地退化既包括“草”的退化，也包括“地”的退化，即在植被和土壤層面均表現(xiàn)出一定程度的退化現(xiàn)象[6-7]。植被的退化表現(xiàn)主要包括植被覆蓋度降低，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、穩(wěn)定性、承載力和服務(wù)功能均出現(xiàn)下降，草地群落中優(yōu)質(zhì)牧草的種類及其占比減少，毒草、雜草占比增加；土壤的退化一般滯后于植被的退化，主要表現(xiàn)為營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)流失，理化性質(zhì)逆向變化，肥力下降以及動物和微生物活性下降[8]。

2 內(nèi)蒙古草地的退化現(xiàn)狀分析

內(nèi)蒙古草原屬典型的溫帶草原，位于歐亞大陸草原帶的東南邊緣，也是我國草原的主要組成部分，約占我國草地總面積的22%。草地是內(nèi)蒙古分布面積最廣的自然植被類型，約占全區(qū)總面積的70%，其植物種類超過2 000種，動物種類超過600種[9]。近年來，在人為因素和自然因素的綜合作用下，內(nèi)蒙古草地面臨嚴(yán)重退化。據(jù)報道，內(nèi)蒙古現(xiàn)退化草地面積約2 500萬公頃，約占可利用草地總面積的39.2%，且退化面積正以每年8.3萬公頃的速度增加[10]。同60年代相比，90年代錫林郭勒盟草甸草原的單位面積牧草年產(chǎn)量下降了54%～70%，典型草原下降了30%～40%，荒漠草原下降了50%[10]。在退化地區(qū)，多年生牧草和豆科(Leguminosae)牧草的比例急劇下降，而毒草、害草的比例上升(表1)。

表1 內(nèi)蒙古不同退化程度草甸草原植物群落特征比較[10]Table 1 Comparison of plant community characteristics among different degraded meadow steppes

3 內(nèi)蒙古草地退化的驅(qū)動力分析

3.1 草地開墾

自20世紀(jì)70年代開始，隨著人口的迅速增加和糧食需求的加大，內(nèi)蒙古地區(qū)掀起了草地開墾的浪潮。草地開墾直接導(dǎo)致草地面積的減少，而新開墾的部分農(nóng)田位于不宜開墾的干草原地帶，開墾后的大量農(nóng)田因產(chǎn)量較低而棄耕，引起風(fēng)蝕沙化、水土流失，導(dǎo)致草地退化。此外，由于內(nèi)蒙古大部分地區(qū)年降水量較少，農(nóng)田灌溉量大，頻繁的截水、用水使河流發(fā)生斷流甚至枯竭，造成河畔草地的退化。位于阿拉善地區(qū)西部的額濟(jì)納綠洲由額濟(jì)納河澆灌而成，近年來上游農(nóng)業(yè)灌溉占用了大量的水資源，導(dǎo)致下游河道年斷流時間延長，水質(zhì)變差，地下水位下降，從而導(dǎo)致大面積檉柳(TamarixchinensisLour.)枯死，草地退化、沙化現(xiàn)象嚴(yán)重。

3.2 過度放牧與頻繁刈割

區(qū)域性、季節(jié)性的過度放牧一直以來被認(rèn)為是內(nèi)蒙古草地退化的主要誘因。放牧是內(nèi)蒙古草地的主要利用方式，隨著人口的增加和畜牧業(yè)的發(fā)展，牲畜數(shù)量也直線上升，隨之而來的是草地放牧頻度和強(qiáng)度的增加。而當(dāng)放牧壓力超過草地自身的承載力的時候，草地的生產(chǎn)性能下降，植被和土壤都出現(xiàn)退化的現(xiàn)象。過度放牧對草地的影響除了體現(xiàn)在牲畜對地上生物量采食方面以外，還體現(xiàn)在牲畜的踐踏作用方面。牲畜踐踏對草地植物根系的損害較大，還會影響土壤結(jié)構(gòu)、通透性和化學(xué)性質(zhì)。內(nèi)蒙古草地的生長多集中于雨量充沛的5-8月，夏季有2/3的飼草料盈余，秋季和冬季牲畜可以通過采食凋落物和枯草維持生長，春季則面臨飼草數(shù)量少、質(zhì)量差的局面。因此，春季的嚴(yán)重缺草導(dǎo)致短期內(nèi)放牧壓力較大，而牲畜對返青期草地的頻繁踐踏，使草地植被的正常生長受到嚴(yán)重阻礙。

對牧草進(jìn)行刈割和貯藏是應(yīng)對春季飼草料短缺的有效方法，然而刈割強(qiáng)度也會直接影響草地的物種組成和生產(chǎn)力。刈割強(qiáng)度增加會導(dǎo)致草地群落組成趨于單調(diào)，如羊草(LeymuschinensisTzvel.)+雜類草群落向羊草+寸草苔(CarexduriusculaC.A.Mey.)群落的演替路徑；刈割強(qiáng)度過高會使草地植被逐漸消失，最終出現(xiàn)堿斑的景觀[8]。

3.3 草地系統(tǒng)利用的低投入

草地是畜牧業(yè)賴以發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類對草地生態(tài)系統(tǒng)的利用強(qiáng)度長期維持較高的水平。草地植物通過將光能固定為化學(xué)能、將大氣中的CO2固定為有機(jī)碳，從而完成生物圈的初級生產(chǎn)，向人類和異養(yǎng)生物提供能量和物質(zhì)。當(dāng)人類干擾程度較低、草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高時，系統(tǒng)的輸入和產(chǎn)出處于動態(tài)平衡。但由于近年來畜牧業(yè)生產(chǎn)對草地的超高強(qiáng)度利用，使草地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的礦物質(zhì)和營養(yǎng)元素大規(guī)模向系統(tǒng)外流失，造成土壤基質(zhì)嚴(yán)重貧瘠。據(jù)報道，內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)年均氮和磷流失量為1.18 kg·ha-1和0.22 kg·ha-1 [11]。長期以來，內(nèi)蒙古的天然草地生態(tài)系統(tǒng)未得到外界物質(zhì)的充分補(bǔ)充，而草畜產(chǎn)品的產(chǎn)量卻不斷上升，因此逐漸發(fā)展成為只有產(chǎn)出、沒有輸入或高產(chǎn)出、低收入的耗散系統(tǒng)。失衡的物質(zhì)流動使系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生產(chǎn)力均有所下降，引發(fā)草地退化。

3.4 氣候變化

內(nèi)蒙古位于干旱、半干旱的生態(tài)脆弱地區(qū)，氣候變化也是引起內(nèi)蒙古草地退化的主要因素之一，但氣候變化對草地的影響在時間上和空間上都存在差異。

從時間上來講，盡管內(nèi)蒙古地區(qū)年平均溫度近60年來呈顯著上升趨勢，但對草地植被生長影響最大的降水量卻并未出現(xiàn)顯著的下降趨勢，而是呈干旱期和濕潤期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。Mu等[12]研究發(fā)現(xiàn)在1990-1995年間，內(nèi)蒙古出現(xiàn)短暫的濕潤期，使區(qū)內(nèi)西部大面積的荒漠向草地轉(zhuǎn)化，反而促進(jìn)了草地植被的恢復(fù)；而1995-2000年間，降水量的減少又促使該地區(qū)的草地向荒漠轉(zhuǎn)化。此外，內(nèi)蒙古草原地區(qū)降水量的年際變率較高，近40年內(nèi)達(dá)46%～95%，不同年份間降水量的差別最高可達(dá)2.6～3.5倍[5]?？梢?，氣候因素并非是長時間尺度下草地退化的主要誘因，而是在豐水年和枯水年分別對草地的恢復(fù)和退化起作用。

從空間上來講，氣候變化對西部荒漠區(qū)草地退化的影響要高于其對中東部草原區(qū)和森林區(qū)的影響。原因可能包括：1)氣候變化可能在荒漠區(qū)和草原區(qū)體現(xiàn)的更加顯著，尤其是前者。1951-2009年間，荒漠區(qū)的年降水量呈現(xiàn)顯著下降趨勢，下降速率為每10年11.4 mm；而年均溫呈現(xiàn)顯著上升趨勢，上升速率為每10年0.56℃ (圖1)。氣候變化對不同生態(tài)系統(tǒng)或不同區(qū)域的影響可能有很大差別[13]，而森林和草地生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化有一定的緩沖作用，因而變化速率可能相對較低[14-15]；2)不同分布區(qū)域的草地對溫度、降水變化的響應(yīng)也有所差別，分布于干旱區(qū)的草地對降水波動的響應(yīng)比分布于濕潤區(qū)的草地更加敏感[16]。

3.5 藥材采掘

內(nèi)蒙古草地分布有多種藥用植物，這些藥用植物多生長在荒漠草原，以粗壯的地下部分作為入藥對象，如甘草(GlycyrrhizauralensisFisch.)、木麻黃(CasuarinaequisetifoliaLinn.)、蒙古黃芪(AstragalusmembranaceusBungevar.)、柴胡(BupleurumchinensisDC.)、遠(yuǎn)志(PolygalatenuifoliaWilld.)等。在草原上濫挖中藥材，尤其是深根型的藥材，會對草原造成很大的破壞。據(jù)報道，在內(nèi)蒙古鄂爾多斯的荒漠草原上，每挖1 kg甘草破壞草地的面積為0.53～0.67 hm2，該地區(qū)每年因采掘藥材而遭到破壞的草地面積達(dá)2.67萬公頃[5]。

3.6 其他因素

對內(nèi)蒙古草地退化影響較大的其他自然和人為因素主要包括草原蟲鼠害、采樵、摟發(fā)菜、火燒、外來種的入侵及堿土的采挖。例如，內(nèi)蒙古典型草原區(qū)布氏田鼠的棲居密度和相應(yīng)的洞口密度可達(dá)1384 只·hm-2和6920 洞·hm-2，直接造成草地初級生產(chǎn)量的損失和植被、土壤的退化。據(jù)估計，草原鼠害在一般年份造成的牧草損失率有15%～20%，重災(zāi)年份高達(dá)44%[8]。

圖1 內(nèi)蒙古生態(tài)區(qū)劃分(A)及1950-2009年內(nèi)蒙古不同生態(tài)區(qū)氣候因子的變化率(B)
Fig.1 The biome boundaries in Inner Mongolia and the variations of climate factors in the three biomes during 1950-2009

4 草地退化的碳效應(yīng)

4.1 草地生態(tài)系統(tǒng)碳素循環(huán)的基本過程

如圖2所示，草地生態(tài)系統(tǒng)的碳素循環(huán)是在大氣、草地植被、草食動物和土壤這幾個系統(tǒng)中進(jìn)行的。草地植物通過光合作用吸收大氣中的CO2，將碳素轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物并儲存在植物體內(nèi)。草地植物的生物量包括地上部分和地下部分，其中地上生物量一部分被草食動物采食用于維持體能代謝和完成次級生產(chǎn)，剩余部分則以糞便的形式返還到土壤中；未被動物采食的植物地上部分，通過形成凋落物層然后被分解向土壤輸入碳素，并以有機(jī)質(zhì)的形式儲存起來；生物量的地下部分通過形成植物殘根向土壤輸入碳素，成為土壤有機(jī)碳的主要來源。

草地生態(tài)系統(tǒng)碳素釋放的主要途徑是植物的自養(yǎng)呼吸和土壤呼吸，后者在碳素輸出過程中起主要作用。草地土壤呼吸具體包括土壤微生物呼吸、活根呼吸、土壤動物呼吸及含碳物質(zhì)的化學(xué)氧化作用[22]。

4.2 草地退化對其碳蓄積作用的影響

在自然狀態(tài)，草地生態(tài)系統(tǒng)的碳素輸入和輸出基本相當(dāng)，碳素循環(huán)處于動態(tài)平衡。草地退化造成碳素輸入量減少，使系統(tǒng)入不敷出，從而由碳匯演變?yōu)樘荚础?/p>

草地退化對生態(tài)系統(tǒng)碳蓄積作用的主要影響體現(xiàn)在其對植被碳庫和土壤碳庫的影響2個方面。草地與森林等具有明顯地上碳庫的生態(tài)系統(tǒng)不同，草地植被中的碳儲量與土壤中儲存的碳量相比是非常少的，其碳素主要集中在土壤中，全球草地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量約為308 Pg C，其中約92%(282 Pg C)貯存在土壤中，生物量中不到10%(26 Pg C)。草地退化首先會影響草地植被碳庫的碳蓄積作用，據(jù)報道，高寒草甸嚴(yán)重退化后通過植物組織流失的碳素量約為2.65 g·m-2，損失率為86.5%[23]。而植被作為土壤表層的“綠色保護(hù)膜”，可以起到保護(hù)土層、穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)、減少擾動影響等作用。當(dāng)草地出現(xiàn)退化后，土壤碳庫的碳蓄積作用也大大下降。如表2所示，與未退化草地相比，極度退化草地的土壤有機(jī)碳含量減少56.0%。

圖2 草地碳循環(huán)的基本過程示意圖
Fig.2 The scheme of carbon cycle of grassland ecosystem
注：ppt：降水量；T：溫度；text：土壤質(zhì)地；CO2：大氣CO2濃度；G：放牧；R：開墾
Note: ppt: precipitation; T: temperature; text: soil texture;CO2: atmospheric CO2concentration; G: grazing;R: reclamation

高強(qiáng)度的放牧是造成草地退化和生態(tài)系統(tǒng)碳蓄積作用下降的主要原因。頻繁的牲畜采食使植物初級生產(chǎn)固定的碳素被大量消耗，用于維持動物的呼吸和次級生產(chǎn)，只有少量碳素通過糞便返還土壤。而碳素輸入的減少和牲畜采食對草地土壤的破壞使草地土壤有機(jī)碳含量顯著下降(尤其是0～20 cm土層)。不同放牧梯度下土壤有機(jī)碳的密度變化表明(表2)，不同類型草地的土壤有機(jī)碳密度均隨放牧強(qiáng)度的增加呈降低趨勢，其中草甸草原下降幅度最大，其次為典型草原，最小的為荒漠草原，這一差別可能與土壤初始有機(jī)碳密度的大小有關(guān)。

表2 不同退化梯度下草地土壤有機(jī)碳含量及不同放牧梯度下土壤有機(jī)碳密度變化Table 2 Soil organic carbon content in different degradation gradient and soil organic carbon density in different grazing gradient

數(shù)據(jù)來源文獻(xiàn)：[17-21]

表3 不同管理措施下草地土壤有機(jī)碳的增加量Table 3 Carbon sequestration rate of different management practices/ t·hm-2·yr-1

數(shù)據(jù)來源文獻(xiàn)：[21]

5 退化草地的固碳機(jī)制和固碳潛力

退化草地在恢復(fù)過程中，植被的初級生產(chǎn)力有所提高，增加了碳素的輸入量，更重要的是土壤的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)得到了改善。研究表明，有機(jī)質(zhì)在土壤中的平均駐留時間與粘粒含量成正比，而與沙粒含量成反比[24]。這可能由于粘粒含量高的土壤更容易形成團(tuán)聚體，而團(tuán)聚體 (尤其是粒徑0.25～0.5 mm的團(tuán)聚體)是土壤實現(xiàn)對有機(jī)質(zhì)固定的重要結(jié)構(gòu)。通過改善草地管理措施，有利于增加土壤團(tuán)聚體含量，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而使土壤固碳容量增加，并使土壤有機(jī)碳抵抗微生物分解的能力得到提升。這樣，一方面提升了土壤的固碳能力，另一方面降低了土壤呼吸導(dǎo)致的碳素釋放，使草地生態(tài)系統(tǒng)逐漸由碳源演變?yōu)樘紖R。

圍欄封育、人工種草、改良草場和退耕還草等草地管理措施是提高草地固碳潛力的重要途徑。研究表明，補(bǔ)播、圍封和禁牧都能有效增加草地土壤有機(jī)碳含量(表3)，而據(jù)估算內(nèi)蒙古退化草地恢復(fù)的固碳潛力為1 181.09 Tg C[25]，如果能夠采取合理的草地管理措施，將顯著提高內(nèi)蒙古草地對大氣CO2的吸收量，對區(qū)域乃至全球碳循環(huán)過程及氣候變化產(chǎn)生巨大影響。

圖3 草地生態(tài)系統(tǒng)碳增匯的主要生態(tài)途徑[26]
Fig.3 Ecological approaches to enhance carbon sequestration of grassland ecosystem

6 內(nèi)蒙古草地退化防治策略及碳增匯途徑的綜合探討

內(nèi)蒙古草地不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能，是重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，還具有重要的生態(tài)服務(wù)功能，在調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、碳蓄積、防風(fēng)固沙、水土保持、涵養(yǎng)水源、凈化空氣以及維護(hù)生物多樣性等方面具有重要作用，因此退化草地的恢復(fù)工作對實現(xiàn)內(nèi)蒙古地區(qū)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。而退化草地的恢復(fù)與其碳匯功能的增加是相輔相成的，通過多渠道綜合治理，使草地面積增加、退化生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力提高，草地碳素吸收能力和固定量也會得到相應(yīng)提高。退化草地的恢復(fù)需要從制定相關(guān)國家政策、啟動生態(tài)恢復(fù)工程、優(yōu)化畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)的科技水平方面采取措施，而改善退化草地的碳匯功能則需要準(zhǔn)確把握生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)過程，增加系統(tǒng)的碳素輸入、減少系統(tǒng)的碳素輸出，促使其由碳源向碳匯轉(zhuǎn)變(圖3)。

6.1 建立、健全相關(guān)的法律法規(guī)

草原立法是法制化管理草原的重要途徑，也是草地資源可持續(xù)利用的重要保障。在這方面，內(nèi)蒙古自治區(qū)走在全國各省區(qū)的前列，早在1984年就頒布了中國第一部草原相關(guān)法律法規(guī)—《內(nèi)蒙古自治區(qū)草原管理條例》。之后的20多年間，在國家和地區(qū)層面上相繼制定了一系列與草原利用、保護(hù)相關(guān)的法律法規(guī)，并多次修訂完善(表4)。然而，法不在多，而在于精，過去的20年間制定的一系列法律法規(guī)之間有許多交叉和重疊，不利用具體實施。當(dāng)前的首要任務(wù)就是將相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行歸納和總結(jié)，確立統(tǒng)一的法律性的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范，構(gòu)建一法一例一細(xì)則的草原法律體系框架，提高其可操作性，為其更好的落實打下基礎(chǔ)。

表4 中國及內(nèi)蒙古制定的草地有關(guān)法律法規(guī)Table 4 The laws and bills focusing on grassland in China and Inner Mongolia

6.2 建立適合當(dāng)?shù)厍闆r的區(qū)域草業(yè)發(fā)展模式

內(nèi)蒙古草原分布廣泛，在地理位置、氣候條件方面存在較大的空間差異，主要可分為東部牧區(qū)、中部牧區(qū)、西部牧區(qū)和農(nóng)牧交錯帶。在退化草地恢復(fù)的過程中，需因地制宜的建立與當(dāng)?shù)刈匀?、社會、?jīng)濟(jì)條件相適宜的利用模式。東部牧區(qū)主要分布有草甸草原，該地區(qū)降水充足、土壤肥沃，草地生產(chǎn)力較高，發(fā)展模式應(yīng)當(dāng)以合理利用現(xiàn)有草地資源、發(fā)展牧草加工和畜牧業(yè)生產(chǎn)為主；中部牧區(qū)以典型草原為主體，該區(qū)草業(yè)主要發(fā)展模式應(yīng)將利用和保護(hù)放在同等重要的位置，發(fā)展畜牧業(yè)的同時嚴(yán)格控制牲畜數(shù)量，將載畜量控制在草地承載力范圍內(nèi)，同時大力開展草地恢復(fù)工作；西部牧區(qū)以荒漠草原為主，該地區(qū)降水稀少、蒸散量高，同時與西部沙漠接壤，是受荒漠化威脅最嚴(yán)重的牧區(qū)，該地區(qū)草業(yè)發(fā)展模式應(yīng)當(dāng)以保護(hù)和治理為主，盡量減少利用；農(nóng)牧交錯帶草業(yè)的發(fā)展應(yīng)該與農(nóng)業(yè)相結(jié)合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)和系統(tǒng)耦合，建設(shè)集約化、機(jī)械化的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)體系。

6.3 調(diào)整草業(yè)、畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)方式

草地是畜牧業(yè)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，畜牧業(yè)的迅速發(fā)展也是造成草地退化主要原因。草畜平衡是保障草地健康和實現(xiàn)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的牲畜養(yǎng)殖以放牧為主，以往的研究表明放牧對天然草地破壞嚴(yán)重，且過度放牧?xí)共菰瓘奶紖R變成碳源[27-28]。培育抗性好、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富的優(yōu)質(zhì)牧草，并建立牧草生產(chǎn)基地，提高牧草生產(chǎn)、加工和貯藏技術(shù)，是緩解這一矛盾的有效途徑。當(dāng)前，放牧仍然是畜牧業(yè)生產(chǎn)中不可避免的環(huán)節(jié)，但應(yīng)注意：一方面需根據(jù)草地的退化狀況、牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量建立合理的放牧制度，在生態(tài)脆弱地區(qū)的草地實施季節(jié)性禁牧和劃區(qū)輪牧；另一方面加強(qiáng)飼喂補(bǔ)給，發(fā)展草地—秸稈畜牧業(yè)，使秸稈在冬季和農(nóng)牧交錯區(qū)的畜牧業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，走飼料來源多元化的道路。

6.4 加強(qiáng)草原基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高牧民經(jīng)營管理技術(shù)

要實現(xiàn)草地利用方式的轉(zhuǎn)型，由傳統(tǒng)的自由放牧轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)養(yǎng)殖，牲畜棚舍、圍欄、飼草料基地、飼草料加工器械、青貯窖池和水利灌溉設(shè)施的建設(shè)是先決條件。目前，這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)嚴(yán)重滯后，很難形成高效集約的生產(chǎn)加工體系。此外，作為畜牧業(yè)生產(chǎn)中的主體，牧民是草地的直接利用者，面對新的生產(chǎn)方式，牧民缺乏基本的經(jīng)驗和技術(shù)。飼草料基地地點的選擇、草場及草種的選擇、牧草的收獲、加工、調(diào)制和貯藏技術(shù)都是保障圈舍養(yǎng)殖的科技基礎(chǔ)，但這些技術(shù)還有待于進(jìn)一步的推廣和普及。通過建立不同層次的培訓(xùn)與教育體系，使牧民首先樹立草地持續(xù)利用的觀念，進(jìn)而掌握合理利用關(guān)鍵技術(shù)，能夠有效的推動草地資源可持續(xù)利用，達(dá)到科學(xué)經(jīng)營的目的。

6.5 加強(qiáng)維護(hù)管理投入，建立生態(tài)補(bǔ)償長效機(jī)制

據(jù)報道, 1991-1995 年中國政府每年用于牧區(qū)草原建設(shè)經(jīng)費約1億元，平均每公頃可利用草地僅0.45元。草地生態(tài)系統(tǒng)在長期的高強(qiáng)度利用下處于入不敷出的狀態(tài)，要實現(xiàn)草地的可持續(xù)發(fā)展，就必須改變只索取不投入的局面。通過氮肥、磷肥的使用補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，提高土壤肥力，維持草地物質(zhì)平衡，從而提高草地凈初級生產(chǎn)力及固碳能力；通過耕作松土，有利于疏松土壤表層，改善土壤通透性，促進(jìn)植物根系對水分、營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)的吸收[29]；通過補(bǔ)播適應(yīng)性強(qiáng)，有價值的優(yōu)良牧草，可以豐富群落的物種組成，使草地生態(tài)系統(tǒng)向著正常的穩(wěn)定的方向發(fā)展，提高草地的碳蓄積能力。此外，圍繞退化草地投入還包括鋪設(shè)枯草、灌溉、施用石灰、微量元素、松耙、劃破草皮、除莠等。在這方面，政府需要加大草地建設(shè)管理的基本投入，同時也要鼓勵牧民和畜牧業(yè)生產(chǎn)者加大投入，以合理的投入換取高產(chǎn)出，走可持續(xù)發(fā)展的路線。

6.6 保證生態(tài)恢復(fù)工程的優(yōu)化調(diào)整與可持續(xù)實施

進(jìn)入21世紀(jì)以來，中國政府實施了一系列的草原保護(hù)建設(shè)重大工程，包括退耕還林還草工程、退牧還草工程、人工飼草地建設(shè)工程、南方草地開發(fā)工程、牧草種子工程、草原災(zāi)害防治工程 、草原保護(hù)支持體系建設(shè)工程、風(fēng)沙源治理工程、草原自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程等。實踐證明，這些工程的實施有利于退化草地的恢復(fù)和固碳能力的提高。然而，工程的實施細(xì)節(jié)上仍存在不足：實施地區(qū)主要集中在重度退化、極度退化的草地，而忽略了對未退化、輕度退化和中度退化草地的保護(hù)，而這些草地在人為干擾日益加劇的情況下，退化狀況呈進(jìn)一步加重的趨勢；在植被恢復(fù)過程中，人工種植草種選擇過于單一，不能因地制宜的做出調(diào)整，導(dǎo)致建成植被的成活率較低，甚至在部分地區(qū)出現(xiàn)加重了草地退化，使其由碳匯轉(zhuǎn)變?yōu)樘荚?；工程的實施缺乏可持續(xù)性，如在政府投入減少和監(jiān)管不足的情況下，部分退耕草地被重新開墾為農(nóng)田。針對這些方面，政府部門應(yīng)當(dāng)對工程的實施細(xì)節(jié)作出適當(dāng)調(diào)整，使工程的實施成果得到妥善保護(hù)，同時加強(qiáng)草地恢復(fù)工程的合理性和可持續(xù)性。

6.7 建立人工草地，推動沙漠化逆轉(zhuǎn)

天然草地的面積有限，但天然草地保護(hù)與畜牧業(yè)發(fā)展之間的矛盾是引起草地退化的重要原因。人工草地建設(shè)是根據(jù)牧草的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和群落結(jié)構(gòu)的特點，有計劃地將一部分土地全部耕翻，因地制宜地播種多年生或一年生牧草，形成相對穩(wěn)定的植物群落的一種草地建設(shè)方式。通過建設(shè)人工草地，增加牧草供應(yīng)渠道，能夠有效的緩解天然草場的放牧、割草壓力，是治理草地退化的根本途徑。此外，人工種植固沙植物還是控制沙漠化發(fā)展的有效手段之一。固沙植物的固定、繁殖、建群和長期生長有利于降低風(fēng)速、防止風(fēng)蝕、固定流沙和改善沙地生態(tài)環(huán)境。同時，固沙植物能夠捕獲風(fēng)沙中攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)，沉積于土壤中，有利于提高土壤中粉粒、黏粒的含量和土壤有機(jī)碳、氮的積累。人工種植的灌木能夠形成肥力較高的斑塊，營造適合草本植物生長的微環(huán)境。隨著灌木的生長，由草本植物組成的植被斑塊開始擴(kuò)張，向沙漠地區(qū)延伸，促使沙漠化逆轉(zhuǎn)的發(fā)生。與此同時，得到恢復(fù)和改善的生態(tài)系統(tǒng)更有利于草本植物的定殖、繁殖和生長[29]。同時，對于整個草地生態(tài)系統(tǒng)而言，草地面積的增加使其固碳水平得到提高。