我國草原生態修復用種的機遇與挑戰

摘要

當前，我國70%的草原還存在不同程度的退化，草原生態系統整體仍較脆弱，草原生態保護修復的任務仍然十分艱巨。生態修復草種是草原生態修復的物質基礎，但是目前我國生態修復和綠化草種基本全部依賴進口，無草可用始終是限制我國草原生態建設的主要瓶頸。1987-2022年，我國共審定登記草種品種674個，不足美國同期育成草品種的1/6，而生態修復草種育成品種不到100個，生態修復草種育成品種及育種材料嚴重缺乏。因此，當前亟待全面開展不同草原區生態修復草種資源區劃、種質資源本底情況調查，重要生態修復草種的收集、保存、利用和評價，為我國草原生態保護修復提供物質材料和科學基礎，為我國生態文明建設、美麗中國建設的要求和草種國際競爭提供科技基礎支撐。

 

一、草原退化與修復問題

 

什么是草原/草地？

 

草原/草地是多個學科和部門廣泛使用的名詞術語，但是因不同領域的使用者對其內涵的界定不同，在使用過程中造成分歧、交叉、重疊等諸多問題。草原/草地的概念總體可以歸為農學、國土資源和植被學三大范疇。

 

在國際農學和植被學范疇、中國農學和法律的范疇，草原和草地是同義詞，主要指生長草本植物或兼有灌木和稀疏喬木，可以為家畜和野生動物提供食物和生產場所，并可為人類提供優良生活環境及許多生物產品，是多功能的土地-生物資源和草業生產基地；具體劃分依據為草本植物覆蓋度大于5%、喬木郁閉度小于0.1、灌木覆蓋度小于40%；包括天然草原和人草地。據此定義，我國草原/草地面積約60億畝，約占國土總面積的41%。

 

在中國國土資源范疇，草地（草地地類）是指一種土地利用類型，是生長草本植物為主的土地，包括天然牧草地、人工牧草地和其他草地。該定義主要用于國土（自然資源）部門的土地利用分類，具體使用時應稱為“草地地類”。據此定義，我國草地地類總面積近40億畝，約占國土總面積的27.5%。

 

在中國植被學范疇，草原（草原植被）是指半濕潤半干旱區的地帶性植被、由早生多年生草本植物為主（有時為早生的小半灌木）組成的植物群落，主要分布于歐亞解原一斯太普（Steppe）草原的東部，根據層片結構劃分為草甸草原、典型草原和荒漠草原三個植被亞型。該定義主要用于植物地理學或植被學等學術領域，具體使用時應稱其為“草原植被”。

 

國土三調公布的草地面積約為40億畝，并不意味著我國原有的60億畝草原面積大幅減少了，而是由于國土（自然資源）部門使用的草地術語實質為現狀的草地地類，與農林草部門使用的廣義草原術語的內涵及分類標準不同所致。如果將草原作為牧業生產、生態服務和文化傳承的土地-生物資源來統計，國土三調的草地范圍之外，還有一大部分需要納入草原/草地范疇的土地-生物資源。

 

關于草原/草地退化及其歸因，草原/草地約占全球陸地總面積的40%左右，約占全球農用土地的69%。但全球49%的草地發生不同程度退化，嚴重影響了生態服務功能的發揮（Bardgett et al.2022)。草原/草地約占中國國土總面積的41%，而高達70%以上的草原發生退化（包括沙化和鹽漬化）。因此，退化草地的生態恢復是全球和中國亟待解決的重大生態環境問題。

 

草原/草地退化的歸因主要是氣候變化和人類活動。氣候變化方面，氣溫升高、降水時空變率較大也是重要原因。人為干擾方面，移民和定居政策、旅游、圍欄、開墾、采礦、道路建設、鼠害等都是重要原因。

 

除退化外，草原/草地面積萎縮是目前面臨的另一問題，據報道，目前全國草原/草地每年減少35-45萬公頃，相當于1個青海湖。根據國家統計局的數據，2007年-2017年耕地面積變化情況，全國耕地面積增加1314.6萬公頃；內蒙古、西藏、甘肅、青海、新疆、四川六省區耕地面積增加487.3萬公頃，增幅21.4%。草原牧區省份增加的耕地從哪來？大部分是開墾草原增加耕地總面積。

 

對于草原保護修復的成效與問題，盡管2000年以來，國家實施了一系列草原生態建設工程，截至2019年累積投資2400多億元，雖然總體上遏止了草原退化的勢頭，但目前草原保護修復的基礎理論和核心技術缺乏，造成“治表不治本 ”、“舊傷未愈，新傷又起”的現實問題，需要通過科技攻關破解草原保護修復的“卡脖子”難題。

 

黨的十九大報告指出，統籌山水林田湖草系統治理，加大生態系統保護力度，實施重要生態系統保護和修復重大工程，優化生態安全屏障體系。2021年發布的全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃（“雙重規劃”）總體目標：從2021年到 2035年，通過大力實施重要生態系統保護和修復重大工程，全面加強生態保護和修復工作，全國森林、草原、荒漠、河湖、濕地、海洋等 自然生態系統狀況實現根本好轉，生態服務功能顯著提高，生態穩定 性明顯增強，自然生態系統基本實現良性循環，國家生態安全屏障體系基本建成，優質生態產品供給能力基本滿足人民群眾需求，人與自然和諧共生的美麗畫卷基本繪就。自2019年12月，我國共計實施25個山水林田湖草生態保護修復試點工程，涉及24 個?。ㄖ陛犑?、自治區)約111萬立方千米的國土面積，投入中央支持建設資金共計360億元。

 

2021年，國務院辦公廳《關于加強草原保護修復的若干意見》（國辦發〔2021〕7號），提出了四個方面12條工作措施，包括基礎工作：草原調查、監測評價、規劃編制；草原保護：加大保護力度，完善草原自然保護地體系；草原修復：推進生態修復，統籌林草生態修復，發展草種業；草原利用：合理利用，完善承包，有償使用，綠色發展。

 

草原生態修復基本原則，是自然修復為主、人工干預為輔，從修整到復原再到持續。草原生態修復要分區分類分級實施，生態修復分區分為溫帶干旱半干旱區、熱帶亞熱帶干旱半干旱區、高寒區等；分類生態修復包括水土流失型、沙化（石漠化）型、鹽漬化型、鼠蟲病害型、毒雜草入侵型、“黑土灘”型等；分級生態修復包括未退化、輕度退化、中度退化、重度退化、極度退化等。

 

草原生態修復需要精準施策，主要修復措施包括以草定畜：在生態較好的地區，科學利用草原；圍欄封育：放牧狀態下難以自我修復的地區，上述兩種主要應用自然修復（輕度退化）。免耕補播：人力補播、機具補播、飛機播種等（用種）；改善生境：疏松土壤、施肥、灌溉、除雜等；災害防控：鼠害、蟲害、病害等防治，上述兩種主要應用輕度人工干預（中毒退化）。植被重建：重新建植人工植被（用種），主要應用重度人工干預（重度退化）。

 

二、草原生態修復用種的機遇

 

目前，草原生態修復用草種需求大，是生態修復的主戰場；草原生態修復用種潛力高，據估算，2023年各類生態修復用草種需求量約6-7萬噸；草原生態修復用種資源豐富，全國草原共有18個草地類，813個草地型，草原上生長有1.5萬多種植物，其中飼用植物6700余種；草原生態修復用種類型多樣，生態修復草種主要包括栽培草種、野生鄉土草種與引進草種。其中，野生草種資源是培育栽培草種的物質基礎。我國擁有主要栽培草種的野生類型69種，主要栽培草種野生近源植物295種。因此，野生草種的馴化選育將是生態修復草種培育的主要途徑，亟需開展全國草種資源清查工作，摸清我國草種資源的“家底”，為草原生態修復用種的創新創制提供科學依據。

 

此外，現有育成草品種數量可觀。1987-2022年，由全國草品種審定登記委員會審定登記地方品種、育成品種、野生栽培品種、引進品種四類共計674個，通過內蒙古自治區、甘肅省和四川省草品種審定委員會審定的草品種接近200個。截至目前，群該國國審與省審品種超過800個。但是，目前草種的商品化率不高，存在育種家“重品種選育，無力推廣應用”；經營者“重貿易、輕生產、不育種”的問題，草種“育、繁、推”一體化體系尚未形成，亟需建立育成草種完備的商品化生產體系，充分發揮育成草種對草原生態修復的巨大支撐作用。

 

三、草原生態修復用種的挑戰

 

首先，草種繁育面積小、單產效益低。根據國家林草局國有林場和種苗管理司“2023年度全國草種供需分析報告”，據統計，2021年全國主要草種生產區種子收獲面積約為65萬畝，草種收獲總量為3.48萬噸，與生態修復用草種需求量約6-7萬噸的差距較大。

 

其次，草種創制技術較為落后，新品種育成速度較慢。目前的草種育種技術主要集中于馴化選育（第一代技術）、突變或雜交育種（第二代技術），較少用分子設計育種（第三代技術）和智能育種（第四代技術）等先進的育種技術手段加快育種進程。大多數野生多年生草種都是多倍體植物（四倍體或六倍體），有性生殖較弱，需要進行先進的育種技術創制新品種。

 

第三，草種結構不夠合理、生態修復用種缺乏，用于生態修復的多年生草種缺乏。2021年生態類草種總產量為1.14噸，主要包括披堿草、冰草、老芒麥、羊草、無芒隱子草、野牛草、堿茅、雀麥、早熟禾、沙打旺、錦雞兒、胡枝子，檸條等生態修復用草種和結縷草、草地早熟禾、野牛草等草坪兼用型草種。其中披堿草0.72萬噸、早熟禾0.11萬噸，羊草250噸，其它生態修復用草種和草坪草種產量極低。生態類草種存在系統性短缺的嚴重問題。

 

第四，野生草種資源挖掘不足，鄉土草種質資源保護不力。受各種因素影響，以及未開展全國性草種質資源普查，致使我國草種質資源本底不清，鄉土草種質資源保護、挖掘和利用嚴重不足。目前支撐能力不夠，要加強種子繁育、種子加工、種子生產、種子質檢，仍缺乏抗旱草種資源保護與挖掘、抗寒草種資源保護與挖掘、耐鹽堿草種資源保護與挖掘、耐風沙草種資源保護與挖掘。

 

第五，草種自主供給能力不足，高度依賴進口。2019年中央“一號文件“提出，加快選育和推廣優質草種。根據國家林草局國有林場和種苗管理司“2023年度全國草種供需分析報告”統計的近5年草種進口情況，1/3草種靠進口（一半是黑麥草，其次是羊茅、紫花苜蓿），80%紫花苜蓿種子靠進口，優良草坪草種子基本上靠進口。1992年至2019年草種進出口貿易量顯示，主要草種的進口量遠大于出口量。

 

第六，草種生產高度依賴政策資金，缺乏市場引導下的自主投入。我國草種生產市場化發育不成熟，主要依賴于國家投資。20世紀80年代初期，由政府直接投資，先后在全國各地建設了30多個繁育場，但由于經營不善及后期無經費支持等原因，至今所剩無幾（青海同德草種繁育場為全國僅存的草種生產基地之一）。21世紀初，國家又連續數年投資，在全國建立了76個草種生產基地，但因建設主體大多為科研、事業單位，屬于非生產和經營主體，不符合市場機制，這些基地未能發揮草種生產基地的作用。

 

四、發展草原生態修復用種的建議與對策

 

第一，科學編制全國草種業中長期發展規劃，提出草種業發展戰略。第二，健全草種科研和管理機構建設，保證草種創制、生產、加工、 質檢等各個環節的質量。第三，建立健全草種管理制度體系，保障草種“育、繁、推”一體化 健康發展。第四，加強草種質資源保護與利用，全面挖掘鄉土草種質資源。第五，推進草育種技術快速發展，加快草種育成速度。第六，強化草種基地建設管理，保障生態用種安全。建立激勵機制，實現草種研發與生產的有機銜接和相互促進。

 

（作者系北京林業大學草業與草原學院院長董世魁教授）

 

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