（一）草原是一个有功能的完整开放的生态系统

现代生态学认为，草原是由植物、动物、微生物等生物群落及其与周围无机环境（光、热、水、土等）组成的统一整体。它的基本功能是能量流动和物质循环。

太阳是能量的源泉，绿色植物通过光合作用把太阳能转变为植物有机物，即牧草能，这是进入草原生态系统的基本能源；然后牧草被家畜采食， 再变为动物有机物；家畜生产的畜产品又可直接为人类所利用，这就是草原生态系统的能量流动和运转。由此可见，食物在生态系统各成分之间的消耗和运转过程，就是能量的流通过程，它是借助于“食物链”和“食物网”来完成的。食物链上的每一个环节叫做营养级。贮存于植物体中的有机物和能量在传递时逐级消耗，每传递一级就有一大部分能量用于一系列的生命活动，转化为热散发出去，或随排泄物排出体外，只有一小部分蓄存在体内构成自身物质。所以，能量沿着食物链的营养级流动，必然逐级变少，能量越流越细，直到以废热形式全部散发完为止。这是生态系统能量流动的特点。能量来自太阳，经过生态系统暂时固定、流动，最后又返回空间。因此，草原生态系统又是一个能量开放系统（图 21）。要想维持生态系统功能的正常运行，就得不断地向系统输入能量。

在草原生态系统中，各种生物之间的捕食关系绝不是一条简单的直线食物链关系，而是多条食物链相互交织在一起的网状关系。因为同一种植物可以被不同种的动物所吃掉，例如家畜采食牧草，野鼠、蝗虫等也吃牧草；就是同一种动物也不是只吃一种食物等等。这种错综复杂的网状关系，称之为“食物网”。

食物网把草原生态系统中的各种生物直接或间接的联系在一起，假若食物网中的某一条食物链发生了障碍，就可以通过其它食物链来进行调节和补偿，以此来增强生态系统的稳定性。例如，草原上的野鼠由于毒饵灭鼠而大量死亡，原来以捕鼠为食的老鹰，并不会因此而发生食物恐慌。因为鼠类减少以后，牧草就会很快繁茂起来，给野兔的生长又提供了良好的食物条件， 老鹰就可以以捕食野兔为生了。然而，仅有能量并不能维持动、植物的生命， 还要有一定的物质基础。如果说，太阳是能量的源泉，那么构成生物所需要的物质就来自地球了。

草原生态系统中的物质指的就是生命活动所必需的主要元素，如碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等。牧草从土壤、水和空气中获得这些物质； 家畜又从牧草中获得它们；人又从畜产品中获得这些物质；人和家畜排出的粪便以及牧草和家畜死亡后的遗体，经过微生物分解，又将这些物质归还于土壤、水和空气，这就是草原生态系统中的物质循环。同一种物质可以在食物链的同一营养级中被生物多次利用。例如，植物呼吸放出的 CO2 又可供其

它植物再次利用。物质从一个生态系统中消逝，又可在另一个生态系统中出现，周而复始地循环。

草原生态系统的物质循环时刻受着人类的影响。人们收获牧草和畜产品，把营养物质带出草原，施肥活动又能把一些营养元素归还给草原。蓄水、排水、灌溉以及向生态系统中加入某些营养物质等，都是在促进物质循环。氮、磷、钾的循环速率对于草原生态系统的生物生产尤为重要。

综上所述，能量在不停地流动，物质在反复地循环，才使得生物种群得以世世代代的生存和繁衍，维持着生态系统的稳定和平衡。要想使生态系统保持最佳平衡，最基本的一条就是取之于系统者，必须归还于系统。也就是说，人类和草原生态系统应该保持“等量交换”或“收支平衡”的关系，草原才能长用不衰，畜牧业才会持续发展。否则，能量和物质长期入不敷出， 或者过多的聚集，都会使生态系统的功能受到损害，甚至导致整个系统的瓦解。