中國退化草地生態(tài)修復(fù)措施綜述與展望

古琛 ，賈志清, *，杜波波，何凌仙子 ，李清雪

1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京 100091；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；4.中國林業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)保護(hù)與修復(fù)研究所，北京 100091；5.青海共和荒漠生態(tài)系統(tǒng)定位觀測研究站，青海 共和 813005

草地是面積最大、分布最廣的陸地生態(tài)系統(tǒng)，占地球陸地表面的40%左右（不包括格陵蘭島和南極），承載著十幾億人的生活與生計(jì)（Kemp et al.，2013）。中國草地面積約4×108hm2，占國土總面積的41.7%（沈?；ǖ龋?016）。草地不僅是為人們提供生活所需的肉、奶、皮、毛等產(chǎn)品的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，還是多民族草原文化傳承的載體，而且還是重要的綠色生態(tài)屏障，具有調(diào)節(jié)氣候、保持水土、涵養(yǎng)水源、固碳和維系生物多樣性和基因庫等極其重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和功能（白永飛等，2020）。長期以來，由于人口和家畜數(shù)量劇增以及工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類過度依賴草地的生產(chǎn)功能而忽視其生態(tài)功能，超載過牧、草地開墾和礦產(chǎn)開采等問題十分嚴(yán)重，再加上氣候變化的影響，導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)普遍退化（Kemp et al.，2013；王德利等，2020）。中國 90%以上的草地處于不同程度的退化，其中重度退化的草地面積超過60%（白永飛等，2014）。

草地退化是指草地生態(tài)系統(tǒng)從一個穩(wěn)定狀態(tài)逆向演替到脆弱不穩(wěn)定狀態(tài)，原有的結(jié)構(gòu)、功能被破壞或喪失（劉洪來等，2011）。在植被層面表現(xiàn)為生產(chǎn)力、質(zhì)量和覆蓋度下降，優(yōu)勢種明顯改變，多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低、毒雜草化加??；土壤的結(jié)構(gòu)組成與理化性質(zhì)也隨著退化而改變，表現(xiàn)為養(yǎng)分含量減少，水土流失加重，沙化和鹽堿化加劇，微生物群落減少；土壤的惡化會加速植被的進(jìn)一步退化，最終形成惡性循環(huán)（張騫等，2019；賀金生等，2020；王德利等，2020）。近幾十年來，草地大面積退化誘發(fā)的生態(tài)災(zāi)難頻發(fā)，不僅嚴(yán)重制約畜牧業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，還極大地影響了生態(tài)安全和社會穩(wěn)定。因此，遏制草地退化、加強(qiáng)退化草地治理和生態(tài)修復(fù)已成為全球亟待解決的重大難題。

1 草地生態(tài)修復(fù)

生態(tài)修復(fù)是幫助退化、受損、崩潰的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到一個新的長期穩(wěn)定健康狀態(tài)的過程（Jackson et al.，2009；Martin，2017）。生態(tài)系統(tǒng)自然演替和恢復(fù)花費(fèi)的時(shí)間非常長，需要幾十年甚至是幾個世紀(jì)，人為措施是加快生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)必不可少的手段（Bradshaw，1983），能夠極大減緩生物多樣性的喪失和促進(jìn)生物多樣性的恢復(fù)（Newmark et al.，2017）。

20世紀(jì)30年代，美國的“黑風(fēng)暴”事件之后，草地生態(tài)修復(fù)開始逐漸受到重視（Diamond，1985；唐華俊等，2016）。隨著世界草地的普遍性退化，一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家對退化草地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的機(jī)理、技術(shù)措施和模式開始進(jìn)行大量研究和探索（Jones et al.，2018）。中國的草地生態(tài)修復(fù)研究起步較晚，早期的研究更多側(cè)重于生產(chǎn)功能的恢復(fù)，對生態(tài)功能恢復(fù)的重視程度不夠。由于長期存在的草畜矛盾、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的矛盾、全球氣候變化以及生態(tài)修復(fù)工作本身的復(fù)雜性，中國草地生態(tài)修復(fù)的效果較差，退化—治理—再退化—再治理的往復(fù)循環(huán)現(xiàn)象普遍，生態(tài)治理的速度趕不上退化速度，“局部改善，總體惡化”的整體態(tài)勢并沒有從根本上扭轉(zhuǎn)，修復(fù)工作仍將是一項(xiàng)長期任務(wù)（唐華俊等，2016；白永飛等，2020；王德利等，2020）。

生態(tài)修復(fù)涉及的學(xué)科多、復(fù)雜性強(qiáng)、難度大（Diamond，1985），修復(fù)效果具有很強(qiáng)的環(huán)境依賴性，降水和溫度等非生物因子以及食草動物和競爭等生物因子對生態(tài)修復(fù)目標(biāo)的達(dá)成有決定性作用（Stuble et al.，2017）。而且，草地恢復(fù)可能是一個多階段、多穩(wěn)態(tài)的過程（劉洪來等，2011），不同恢復(fù)階段的恢復(fù)速度（Jones et al.，2018）和制約因子（賀金生等，2020）也不盡相同。當(dāng)前草地生態(tài)修復(fù)的理論與結(jié)論大多是基于短期的試驗(yàn)研究，而退化草地的恢復(fù)演替是一個極其漫長的過程，只有基于長期的研究才能準(zhǔn)確評估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、功能和生物多樣性的恢復(fù)，相應(yīng)的恢復(fù)措施和模式才更可靠、更有說服力（尚占環(huán)等，2017）。全球變化的速度可能會超過人類能采取適應(yīng)性策略修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的速度這一嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)也不容忽視（Jackson et al.，2009）。因此，草地生態(tài)修復(fù)仍然任重道遠(yuǎn)。

1.1 生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施與效果

目前，全球退化草地的生態(tài)修復(fù)技術(shù)有 20多種，其中最常用也最成熟的是免耕補(bǔ)播、合理放牧、人工草地建植、圍欄封育、耕翻和施肥（唐華俊等，2016；賀金生等，2020；蔣勝競等，2020），不同的技術(shù)措施都有各自的適用范圍、技術(shù)優(yōu)勢以及局限性。

1.1.1 免耕補(bǔ)播

免耕補(bǔ)播（圖1）是國內(nèi)外退化草地生態(tài)修復(fù)普遍采用的重要措施，是在盡量不破壞或者少擾動草地原有植被和土壤的前提下，直接補(bǔ)播適宜的優(yōu)良草種的技術(shù)手段（楊增增等，2018），適用于水分條件較好的半濕潤或濕潤地區(qū)（賈慎修等，1989），不僅能提高飼草質(zhì)量和草地生產(chǎn)力，還能夠通過增加生物多樣性、改善群落結(jié)構(gòu)、提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多功能性縮短退化草地的恢復(fù)進(jìn)程（閻子盟等，2014）。禾草和豆科牧草的飼用價(jià)值高、生態(tài)位寬、適應(yīng)性強(qiáng)，是補(bǔ)播最常規(guī)的選擇，而且補(bǔ)播適宜當(dāng)?shù)貤l件、生活力強(qiáng)的鄉(xiāng)土種，或者選擇具有中性或正植物-土壤反饋、同時(shí)具有發(fā)達(dá)根系的物種更有利于成功建植（李以康等，2017；張英俊等，2020）。物種的選擇還因退化程度而異，輕度退化草地更適宜補(bǔ)播豆科牧草，中度退化草地應(yīng)混合補(bǔ)播禾草和豆科牧草，重度退化草地更有利于禾草的建植（張英俊等，2020）。正確的管理是補(bǔ)播建植成功和可持續(xù)利用的保證，補(bǔ)播前對原生草地放牧或刈割利用以增加光可利用性能夠促進(jìn)種子萌發(fā)（Martin et al.，2006），補(bǔ)播后最好給牧草2—3 a的連續(xù)生長期（賈慎修等，1989；李以康等，2017），建植成功后需要合理利用以控制補(bǔ)播牧草的生長和維持生態(tài)系統(tǒng)的多樣性（Jaurena et al.，2016；張英俊等，2020）。在未來的實(shí)施過程中，應(yīng)該重視補(bǔ)播工程與草原不同區(qū)域的降水格局、物種選擇、管護(hù)措施之間的配套。

圖1 草地免耕補(bǔ)播Figure 1 No-tillage sowing in grasslands

1.1.2 合理放牧

超載過牧是導(dǎo)致草地大面積退化的重要原因，探究科學(xué)合理的放牧制度和強(qiáng)度一直是國內(nèi)外草地保護(hù)與利用的研究重點(diǎn)。根據(jù)草地退化程度和利用現(xiàn)狀，因地制宜采取減牧、休牧、輪牧、延遲放牧、牧刈結(jié)合等管理措施，減輕對草地的利用強(qiáng)度，是促進(jìn)退化草地恢復(fù)和生態(tài)功能的提升重要措施。適度放牧（圖2）甚至比完全禁牧更有利于退化草地的恢復(fù)（Papanastasis et al.，2017）。適度放牧不僅能促進(jìn)植物的生長和繁殖（古琛等，2017）、提高草地地上與地下的生產(chǎn)力（McNaughton，1979；Frank et al.，2002）和土壤養(yǎng)分的累積（Zhan et al.，2020），而且能夠抑制雜草入侵，增加植物多樣性和群落穩(wěn)定性（Beck et al.，2015），還能通過提高授粉昆蟲的多樣性促進(jìn)草地的恢復(fù)（Làzaro et al.，2016）。劃區(qū)輪牧是一種充分利用牧草生長季進(jìn)行的季節(jié)性集約化草地放牧管理方式，通過讓草地間歇性休牧而實(shí)現(xiàn)再生并促進(jìn)退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)（Briske et al.，2011；Lawrence et al.，2019；任繼周等，2011）。相比于連續(xù)放牧，輪牧能夠增加高營養(yǎng)價(jià)值牧草并降低不可食牧草的比例（Jacobo et al.，2006；周道瑋等，2015）、維持更高的生產(chǎn)力和多樣性（Wang et al.，2018a）、能更好地改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)（Byrnes et al.，2018；Dong et al.，2020）。延遲放牧能夠提高草地生產(chǎn)力和植物多樣性（Ferreira et al.，2020）、保持更高的地下生物量和土壤養(yǎng)分（Chen et al.，2015）、有助于種子散播與草地更新（Gu et al.，2019），也是草地健康可持續(xù)利用及恢復(fù)的有效措施。

圖2 不同放牧強(qiáng)度的內(nèi)蒙古荒漠草原Figure 2 Desert steppe with different grazing intensity in Inner Mongolia

1.1.3 人工草地建植

人工草地（圖3）的規(guī)模和生產(chǎn)水平是一個國家畜牧業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要衡量標(biāo)志，中國的人工草地面積約為2.1×107hm2，僅占草地總面積的約5%，遠(yuǎn)低于西方畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家的水平（沈海花等，2016）。建植人工草地主要有兩個目的：一是飼草料生產(chǎn)，主要關(guān)注的是生產(chǎn)功能，要求盡可能高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)；二是退化草地的生態(tài)修復(fù)，側(cè)重于生態(tài)功能，更加關(guān)注群落的多樣性、多功能性和穩(wěn)定性。通過科學(xué)配置草地的生產(chǎn)與生態(tài)功能，注重人工草地與天然草地的功能互補(bǔ)與置換效應(yīng)，是實(shí)現(xiàn)中國草業(yè)良性可持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)草地保護(hù)與退化草地恢復(fù)的有效途徑（李凌浩等，2016）。人工草地的生產(chǎn)力是天然草地的10倍左右（方精云等，2016a；沈?；ǖ?，2016），在草原區(qū)利用不到10%的水熱條件適宜的土地，建植集約化高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的人工草地，就能夠穩(wěn)定提供畜牧業(yè)發(fā)展所需的優(yōu)質(zhì)飼草、從根本上解決草畜矛盾，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)其余 90%天然草地的保護(hù)與恢復(fù)以及生產(chǎn)與生態(tài)功能的提升，這就是“以小保大”的草地保護(hù)與利用模式（方精云等，2016a；方精云等，2016b）。建植人工草地還是重度退化草地直接有效的恢復(fù)措施（賀金生等，2020），不僅大大提高了植被蓋度和生產(chǎn)力，能有效緩解草畜矛盾，而且還能快速恢復(fù)土壤的養(yǎng)分水平（Feng et al.，2010；Wu et al.，2010）和微生物群落（姚寶輝等，2019）。但該類型人工草地存在的問題是物種單一，在自然環(huán)境中的穩(wěn)定性較差，極易再次退化。因此，需要進(jìn)一步探索多物種組合的混合群落構(gòu)建技術(shù)（尚占環(huán)等，2018；張慧敏等，2020），尤其是在退耕地和沙地周邊地區(qū)。

圖3 加拿大人工草地Figure 3 Pastures in Canada

1.1.4 圍欄封育

圍欄封育（圖4）對草地的人為干擾小，而且簡單易行、成本較低，是退化草地最常用且行之有效的恢復(fù)措施之一（Wang et al.，2018b；Yao et al.，2019）。圍封能夠通過改善退化草地的植被狀況、土壤理化性質(zhì)和土壤微生物群落促進(jìn)退化草地的恢復(fù)（Cheng et al.，2016；Zhang et al.，2018），還能增加訪花昆蟲的多樣性，通過提高傳粉功能促進(jìn)植被恢復(fù)（Dixon，2009；滕悅等，2017）。但是長期圍封并不利于草地的恢復(fù)，反而會影響草地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，導(dǎo)致植被生長、土壤養(yǎng)分含量和生物多樣性降低（Jing et al.，2014；Zhang et al.，2018）；而且長期圍封在造成牧草資源極大的浪費(fèi)的同時(shí)，還會因增加灌木、半灌木功能群生物量和優(yōu)勢度而降低草地的利用價(jià)值（Cipriotti et al.，2012；高凱等，2013；古琛等，2015）。圍封的恢復(fù)效果還要取決于草地的退化程度和環(huán)境條件，輕度和中度退化草地（Li et al.，2013）以及降水較好的地區(qū)（Xiong et al.，2016）的圍封恢復(fù)的效果更好。因此，應(yīng)根據(jù)草地退化程度和立地條件來確定圍封的時(shí)間長短，而且圍封與利用相結(jié)合的策略可能更有利于草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。此外，現(xiàn)有的圍欄樣式已使用近40 a，盡管在草地管理、保護(hù)和恢復(fù)中發(fā)揮了重要作用，但對野生動物的生存和遷徙的負(fù)面影響巨大，新型可替代產(chǎn)品亟待研發(fā)和推廣。

圖4 圍欄封育與放牧Figure 4 Enclosing and grazing

1.1.5 耕翻

耕翻是利用犁或旋耕機(jī)等機(jī)械翻耕草地，然后整平耙實(shí)土壤，待植被自然恢復(fù)的一種草地恢復(fù)措施（曲文杰等，2014），能夠改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)、增加土壤孔隙度和通透性、改善土壤水分狀況促進(jìn)有機(jī)質(zhì)積累，為植物更好地生長和繁殖更新創(chuàng)造新的良好條件，加速退化草地恢復(fù)（Baoyin et al.，2009；張璐等，2018）。耕翻還可有效激活土壤種子庫，提高退化草地的植物多樣性水平（曲文杰等，2014）。但耕翻也有一定局限性和風(fēng)險(xiǎn)性，重度退化草地因種子庫和無性繁殖器官的嚴(yán)重缺失，耕翻可能無法達(dá)到預(yù)期效果（蔣勝競等，2020）；而且耕翻會破壞原有植被和土壤，會導(dǎo)致一年生植物增加和水土流失，耕翻后草地的氮轉(zhuǎn)化速率和土壤呼吸大大加快，會大幅度增加CO2和N2O的排放以及NO3-的淋溶（孫庚等，2005；張英俊等，2020）。因此，選擇該措施時(shí)必須慎重考慮土壤類型、氣候條件、退化程度、技術(shù)措施、操作時(shí)機(jī)和耕翻深度等的潛在影響。

1.1.6 施肥

施肥（圖5）是直接改善退化草地養(yǎng)分狀況，快速促進(jìn)植被生長的生態(tài)修復(fù)措施。目前，全球最廣泛使用的是肥料是氮肥和以氮為主的復(fù)合肥。施肥能夠增加草地的生產(chǎn)力，但也可能會降低植物多樣性（Harpole et al.，2016；Seabloom et al.，2020）和群落穩(wěn)定性（Song et al.，2015），改變土壤微生物種間關(guān)系和土壤整體生態(tài)網(wǎng)絡(luò)（朱瑞芬等，2020）。施肥的恢復(fù)效果與負(fù)效應(yīng)因肥料種類、施肥量、施肥持續(xù)時(shí)間和生境條件而異，多樣性的喪失會隨施肥量和時(shí)間長度的增加而加劇，而且在氣候偏暖地區(qū)的效應(yīng)更大（Humbert et al.，2016；Midolo et al.，2019）、氮肥比磷肥的效應(yīng)更大（王洪義等，2020）、銨態(tài)氮（NH4+）比硝態(tài)氮（NO3-）的效應(yīng)更大（Midolo et al.，2019）。長期過量施肥造成的植物多樣性喪失會造成短期內(nèi)不可逆的深遠(yuǎn)影響（Isbell et al.，2013）。鑒于施肥對草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的不確定性和復(fù)雜性，結(jié)合立地條件長期定位探究不同草地退化程度、退化類型的最適施肥量、施肥時(shí)長、施肥種類十分必要。還有研究發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥可以提升退化草地的牧草產(chǎn)量和質(zhì)量、改善群落結(jié)構(gòu)、提高物種豐富度和群落穩(wěn)定性（宋君祥等，2019），因此，系統(tǒng)性厘清生物有機(jī)肥以及有機(jī)與無機(jī)肥結(jié)合利用對不同退化程度和退化類型草地恢復(fù)的作用有重要的生態(tài)學(xué)意義。

圖5 內(nèi)蒙古草甸草原施肥與未施肥比較Figure 5 Fertilizing vs.no-fertilizing in meadow steppe of Inner Mongolia

1.2 生態(tài)修復(fù)政策措施

除了人工的技術(shù)修復(fù)措施之外，國家的宏觀政策性調(diào)控和管理措施也是草地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的重要保障。從上世紀(jì)70年代開始，中國對生態(tài)恢復(fù)的重視程度不斷提高，陸續(xù)實(shí)施了 6個國家重大生態(tài)工程，包括三北防護(hù)林工程、長江珠江防護(hù)林工程、天然林保護(hù)工程、退耕還林還草工程、京津風(fēng)沙源治理工程和退牧還草工程（Lu et al.，2018），對退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)具有里程碑的意義。進(jìn)入新世紀(jì)以后，草地保護(hù)和恢復(fù)更是得到前所未有的重視。2011年中國在13個草牧業(yè)省啟動實(shí)施了覆蓋面積、普惠范圍和影響力空前的草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎勵政策，有的地區(qū)還隨之調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)施生態(tài)移民，在保障農(nóng)牧民收入的前提下促進(jìn)草原生態(tài)恢復(fù)。在中國北方農(nóng)牧交錯區(qū)的糧改飼政策，調(diào)整了種植結(jié)構(gòu)，緩解了天然草地的利用壓力，為草地的生態(tài)恢復(fù)提供了保障（李新一等，2019）?！笆舜蟆币詠?，國家更是將生態(tài)文明建設(shè)提高到關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來和實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的戰(zhàn)略高度，批準(zhǔn)了39項(xiàng)關(guān)于草地保護(hù)和生態(tài)修復(fù)的國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)，組織實(shí)施了3個批次25個山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)重大工程，實(shí)施方案估算總投資 3000億元。2020年中央印發(fā)《全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃（2021—2035年）》和《山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程指南》。保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力，改善環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力，在綠水清山就是金山銀山、山水林田湖草系統(tǒng)治理的生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國建設(shè)大背景下，進(jìn)一步明確了草原生態(tài)優(yōu)先的定位，草地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù)得以快速發(fā)展（蔣勝競等，2020）。未來可能還需要從以下幾個方面進(jìn)行政策引導(dǎo)：進(jìn)一步完善草原生態(tài)保護(hù)補(bǔ)助獎勵政策，建立嚴(yán)格的草地生態(tài)恢復(fù)成效監(jiān)測和評估體系；加強(qiáng)草原非第一性生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的政策引導(dǎo)，發(fā)展生態(tài)旅游和民族文化產(chǎn)業(yè)；加大對牧區(qū)科教領(lǐng)域的投入，實(shí)現(xiàn)科技移民、教育移民和發(fā)展移民，逐步減小草地生態(tài)脆弱區(qū)的人口壓力。

2 問題與建議

2.1 建立健全現(xiàn)代草牧業(yè)體系和管理模式，為草地退化防治奠定扎實(shí)基礎(chǔ)

草地退化的根本原因是過度利用，從根本上解決草畜矛盾和草牧業(yè)生產(chǎn)效率低的問題是解決草地退化和生態(tài)修復(fù)的根本途徑。歐美和澳洲等國家的草地生態(tài)系統(tǒng)得以全面恢復(fù)得益于現(xiàn)代草牧業(yè)體系的建立，在現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的推動下，全球草牧業(yè)經(jīng)營管理已經(jīng)走向高度規(guī)?；?、集約化、智能化和生態(tài)化（唐華俊等，2016；周青平等，2016）。中國傳統(tǒng)的畜牧業(yè)體系和管理模式亟待改革和轉(zhuǎn)型升級，探索適合中國草原牧區(qū)特點(diǎn)的草牧業(yè)經(jīng)營模式，建立平衡生產(chǎn)、生活和生態(tài)的現(xiàn)代草牧業(yè)管理體系已勢在必行（張新時(shí)等，2016；徐田偉等，2020）。以人工草地為基礎(chǔ)的集約化產(chǎn)業(yè)體系以及農(nóng)牧業(yè)系統(tǒng)的結(jié)合和區(qū)域優(yōu)化配置，可能是中國現(xiàn)代化草牧業(yè)的發(fā)展方向。

2.2 完善草地退化分類分級體系，為退化草地修復(fù)提供理論依據(jù)

草地退化分類分級體系是退化草地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的必要前提。目前，草地退化等級劃分雖然已有一些研究（劉洪來等，2011；王百竹等，2019），但評價(jià)指標(biāo)多樣，爭議比較大。草地退化診斷的指標(biāo)體系直接影響到評價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性（劉洪來等，2011）。只有利用科學(xué)統(tǒng)一的評價(jià)體系，厘清中國草地退化類型和退化程度的時(shí)空格局和演變規(guī)律，明晰草地退化機(jī)理，再結(jié)合星-空-地一體化遙感大尺度監(jiān)測和信息化技術(shù)，形成完整的中國草地退化分類分級體系和分布圖，才能夠更好的為草地保護(hù)與利用以及科學(xué)的生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)。

2.3 加強(qiáng)鄉(xiāng)土種質(zhì)資源的挖掘，為退化草地修復(fù)提供物質(zhì)保障

草地生態(tài)修復(fù)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)是草種質(zhì)資源，適合當(dāng)?shù)亓⒌貤l件的鄉(xiāng)土草種和品種是補(bǔ)播或人工草地建設(shè)的首選。但中國的草種業(yè)整體上還比較薄弱，國產(chǎn)良種非常有限，而且草種子生產(chǎn)技術(shù)不成熟、收獲機(jī)械不配套、專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化程度不高造成種子產(chǎn)能不足、質(zhì)量得不到保障（毛培勝等，2016）。國家應(yīng)該加大對鄉(xiāng)土草種質(zhì)資源選育和挖掘的支持力度，深度挖掘耐寒、耐旱、耐瘠薄、抗病蟲害等抗逆性強(qiáng)、水分養(yǎng)分利用效率高的優(yōu)良草種質(zhì)資源，解決種源制約的難題。同時(shí)，應(yīng)該加大對鄉(xiāng)土草種子采集和收獲技術(shù)的研發(fā)力度，解決鄉(xiāng)土植物種子收獲難、量不足的問題；提高種子生產(chǎn)加工的專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化水平，保證種子的產(chǎn)能和質(zhì)量；強(qiáng)化種子的丸?；夹g(shù)，提升種子的發(fā)芽率和建植成功率。

2.4 強(qiáng)化土壤微生物在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用，為退化草地修復(fù)提供強(qiáng)心劑

陸地生態(tài)系統(tǒng)的植被修復(fù)在很大程度上取決于土壤微生物群落（Harris，2009；Wubs et al.，2016），其對土壤結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)節(jié)，尤其是養(yǎng)分循環(huán)至關(guān)重要，同時(shí)還會影響植物群落的動態(tài)（Harris，2009；Kardol et al.，2010）。叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi）不僅有利于土壤團(tuán)聚體的形成和穩(wěn)定（Delavaux et al.，2017），還能夠促進(jìn)植物水分與養(yǎng)分的吸收，提高抗逆性、抗病能力和化學(xué)防御能力，以增大其在特定環(huán)境的適合度（fitness）（Delavaux et al.，2017；Watts-Williams et al.，2019），促進(jìn)群落的構(gòu)建并提升生態(tài)修復(fù)效果（Koziol et al.，2017；Neuenkamp et al.，2019），但受環(huán)境因素（Klironomos et al.，2011）和菌種（Maltz et al.，2015）的制約。藍(lán)藻細(xì)菌（Cyanobacteria）能夠通過增加土壤生物結(jié)皮，提高土壤碳氮固定、保水保肥能力和穩(wěn)定性快速改善土壤結(jié)構(gòu)，是干旱區(qū)貧瘠土壤和完全破壞土壤功能恢復(fù)的重要生物技術(shù)措施（Chamizo et al.，2018）。作為生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)有力的生物恢復(fù)措施，土壤微生物接種能夠同時(shí)促進(jìn)植物和土壤群落發(fā)展，越來越受到廣泛的重視（Wubs et al.，2016）。在未來的研究中應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)土壤微生物領(lǐng)域的研究，厘清不同微生物在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮的作用，揭示其對植物和土壤群落的影響及機(jī)制，探究和研發(fā)適用于不同生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的微生物菌種或菌劑，綜合評價(jià)其作用效果，并篩選表現(xiàn)良好的產(chǎn)品在草地生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域大規(guī)模使用。

2.5 推進(jìn)毒草化草地的恢復(fù)，為退化草地修復(fù)補(bǔ)齊短板

草地毒草化也是中國草地退化的一個主要類型，中國的有毒植物有140科1300多種，毒草化草地面積多達(dá) 3.3×107—6.7×107hm2，給草牧業(yè)造成嚴(yán)重危害（Zhao et al.，2013；趙寶玉等，2008；張英俊等，2020）。毒草蔓延導(dǎo)致優(yōu)良牧草減少、草地利用率降低、造成家畜中毒，極大的制約了畜牧業(yè)的生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展，是草地生態(tài)修復(fù)中不容忽視的研究論題（黃梅等，2019；崔雪等，2020）。但毒草化草地的生態(tài)修復(fù)并不只是簡單的毒草清除，毒草可能是退化草地生態(tài)系統(tǒng)中僅有的植被，是最后的生態(tài)屏障，一旦清除會造成植被覆蓋急劇下降、地表裸露、土壤侵蝕加劇，甚至可能導(dǎo)致草地荒漠化。因此，目前急需探究耦合毒草化形成的機(jī)制、毒草本身的生物學(xué)特性以及生態(tài)系統(tǒng)過程的毒草化草地生態(tài)系統(tǒng)綜合治理和恢復(fù)體系，為毒草化草地的科學(xué)修復(fù)提供理論與技術(shù)支撐。

2.6 建立退化草地綜合修復(fù)體系，為退化草恢復(fù)提供科技支撐

截止目前，已經(jīng)進(jìn)行了大量草地生態(tài)恢復(fù)的研究，也提出了多種技術(shù)措施，但恢復(fù)效果并沒有統(tǒng)一性的規(guī)律。有些措施的恢復(fù)效果很好，但有些不是很成功，相同的恢復(fù)措施在一些情境的效果好，在其他條件下效果不明顯，這就導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用的過程中很難選擇和借鑒（King et al.，2006）。歸根到底，是缺乏因地制宜的系統(tǒng)性的草地恢復(fù)理論技術(shù)體系。草地生態(tài)系統(tǒng)的單一修復(fù)措施效果有限（劉延斌等，2016），只靠單一的技術(shù)措施也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要依據(jù)草地退化分類分級系統(tǒng)，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳澈蜌夂蛱攸c(diǎn)，建立針對不同地區(qū)、氣候類型、退化類型、退化程度草地的分區(qū)—分類—分級的生態(tài)修復(fù)理論技術(shù)體系。只有這樣，才能做到有精準(zhǔn)的、有針對性的和因地制宜的優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)，提升生態(tài)系統(tǒng)多功能性、生物多樣性與穩(wěn)定性，為退化草地的綜合治理、生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展和牧民穩(wěn)定增收提供技術(shù)支撐。

2.7 建立修復(fù)綜合評價(jià)體系，為退化草地恢復(fù)提供判定標(biāo)準(zhǔn)

目前，退化草地生態(tài)修復(fù)研究的評價(jià)指標(biāo)多達(dá)40余種，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)和生態(tài)兩大功能，其中草地生產(chǎn)力、土壤碳庫、植被蓋度和生物多樣性的關(guān)注最多，其余指標(biāo)包括目標(biāo)物種、植物群落結(jié)構(gòu)、動物和昆蟲區(qū)系、土壤種子庫、土壤理化性質(zhì)、土壤微生物群落等的關(guān)注較少（尚占環(huán)等，2017；張騫等，2019）。生產(chǎn)力或者蓋度容易恢復(fù)，植物群落多樣性的恢復(fù)需要漫長的過程（Buisson et al.，2019），土壤群落的恢復(fù)也相對滯后。此外，不同恢復(fù)技術(shù)對一些指標(biāo)的恢復(fù)效果很好，但對于其他指標(biāo)的恢復(fù)效果較差；同種恢復(fù)技術(shù)對不同指標(biāo)的生態(tài)恢復(fù)效果差異也很大（蔣勝競等，2020）。因此，急需一套綜合的恢復(fù)評價(jià)體系，為退化草地的恢復(fù)提供統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。草地生態(tài)系統(tǒng)的地上與地下界面是有機(jī)的整體，地下生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)常常依賴于地上的植物群落，地上群落的屬性也取決于地下的生態(tài)系統(tǒng)過程（Kardol et al.，2010），建立地上地下不同屬性以及多營養(yǎng)級間耦合的綜合評價(jià)體系，更有利于準(zhǔn)確評估生態(tài)修復(fù)效果。

3 結(jié)論與展望

草地生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的復(fù)雜工程和長期的艱巨任務(wù)，不僅需要技術(shù)支撐，也需要政策的引導(dǎo)。生態(tài)修復(fù)不僅僅是簡單的土壤改良和植被恢復(fù)，還涉及到草牧業(yè)體系的轉(zhuǎn)型，建立健全現(xiàn)代化草牧業(yè)體系，平衡好生產(chǎn)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系，從根本上解決草畜矛盾，是解決草地退化和生態(tài)修復(fù)問題的根本途徑。拓展草原生態(tài)產(chǎn)業(yè)，推動傳統(tǒng)畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型，加大對牧區(qū)科教領(lǐng)域的投入，實(shí)現(xiàn)科技移民、教育移民和發(fā)展移民，在提高農(nóng)牧民經(jīng)濟(jì)收入的同時(shí)，也能夠減小生態(tài)脆弱區(qū)人口壓力的促進(jìn)對草地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。完善草地退化分類分級體系，能夠更好的為退化草地修復(fù)提供理論依據(jù)，是退化草地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的必要前提。加強(qiáng)鄉(xiāng)土種質(zhì)資源和土壤微生物的挖掘和在生態(tài)修復(fù)中的利用，突破毒草化草地恢復(fù)的理論與技術(shù)瓶頸，建立分區(qū)—分類—分級的生態(tài)修復(fù)理論技術(shù)體系和評價(jià)體系，才能夠更好的為退化草地恢復(fù)提供科技支撐，為生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國建設(shè)添彩增色。未來的草地生態(tài)修復(fù)研究將更注重多學(xué)科的交叉融合，強(qiáng)調(diào)不同維度、多營養(yǎng)級的系統(tǒng)性和整體性恢復(fù)，重視社會-自然系統(tǒng)耦合、生態(tài)恢復(fù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)和民生改善的協(xié)同發(fā)展，在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與功能、生態(tài)系統(tǒng)完整性與文化價(jià)值等方面取得平衡。