草原是一个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。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，就可以通过其他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又可供其他植物再次利用。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。
草原生态破坏的恶果
1.沙尘暴的袭击。2000年春天，我国华北地区遭受了十余次的沙尘暴侵袭，经研究表明，沙源即强度供尘区主要来自内蒙古中部与河北省北部约25万平方公里的地区。这些地区从行政区划上看主要是内蒙古的锡林郭勒盟和河北省的承德-张家口以北的坝上地区。从生态环境看，这一地区包括河北坝上以及锡盟南部农牧过渡区、锡盟牧区以及浑善达克沙地三部分不同生态环境的地区。①围场、多伦、宝昌、化德、康保等县是我国北部的农牧过渡区，这些地区年降水量400毫米左右，其自然植被为草原，农牧业利用历史很长，粗放的耕作，使农业土地退化严重，土壤表层粗粒化，有机质含量低于2%，结构很差，极易风蚀，是这次沙尘暴三大沙源之一。②浑善达克沙地，分布于多伦、兰旗、白旗境内，总面积达29220平方公里，大部地区都已固定，其天然植被为疏林草原与沙地草地。但由于樵采以及放牧活动，使得沙地活化，从而极易引起风蚀，是我国几个著名沙地现代活化过程比较明显的沙地之，是沙尘暴又一沙源。③浑善达克沙地以北的牧区，是我国典型草原与荒漠草原地区，年降水量150～350毫米之间，由于过度放牧，草原生态系统退化，植被稀疏，植株矮小，盖度较小，鼠害频繁发生，土壤有机质降低，局部地区农垦，极易引起风蚀，这也是沙尘暴的沙源地之一。上述三个沙源地区共同的自然条件特点是基质较粗，气候条件恶劣，降水量350毫米左右，自然植被主要是草原。局部地区有森林、草甸、沙地植被。在如此严酷的条件下，长期的不合理的人类活动，使土地退化，土壤结构破坏，使本来粗的基质变得十分松散。土壤沙化，有机质降低，极易引起风蚀。而这些长期的不合理的人类活动在不同地区有些差异。因而在治理上也应采取不同的对策。
2.草原退化的害处。草原退化使植物群落小型化，土壤性状恶化，从而使草原植物群落结构，组成有很大变化，生产力大大降低，这不仅直接影响草地载畜能力与草原生态系统生产力，使本来1公顷可以养一只羊的能力降低到几公顷才能养一只羊，而且使草原生态系统原来丰富的生物多样性降低。研究表明，退化的草地，其植物种丰富度、均匀度都大大降低。啮齿动物在草地退化条件下，其种类组成也有简化的趋势。而草原退化，也引起土壤物理、化学、生物学性状的变化，其结果使土壤贫瘠，物理性状恶劣、粗粒化，这对草原植物的生长极其不利，植物不可能从土壤中吸取丰富的营养，从而使其矮化、生产力下降。另一方面，土壤持水保水能力下降，从而影响草原生态环境，会导致各种自然灾害发生。草原荒漠化、沙尘暴的发生都与此有很大关系。
3.草原开垦几时休。草地为什么会退化呢？分析起来，有自然原因，也有人为原因。自然原因，主要是气候变化，即温暖化与干旱化，这是整个地球表面共同的变化，人类不能够左右，只能认识这一规律，利用这一规律。而人为原因，特别是近几十年，人为的长期的不合理活动，加剧了我国天然草原退化的过程。在这些长期的活动中，开垦种粮是重要原因之一。
在“以粮为纲”、“牧民不吃亏心粮”等口号下，我国天然草原有几次大的开垦种粮的高潮。一些好的草地，土壤与植被条件优越的草地被当做荒地开垦，种粮食作物。这些草地大多在半干旱地区，自然条件比较恶劣。草地一旦开垦以后，多数是粗放耕作，不施肥、不灌溉、靠天吃饭，产量很低，有时是种一葫芦收一瓢。种不了几年，多年形成的土壤结构被破坏，有机物质强烈分解，含量降低。在无覆盖条件下，冬春风蚀加剧，很快变得粗粒化而且贫瘠。美国20世纪30年代发生的黑风暴主要是开垦草原造成了大量沙源。我国越来越严重的沙尘暴与草原开垦也有一定关系。2000年以来，中央决定的退耕还草还林，才使得草原开垦得到遏制，草原退化有了彻底防治保证。
4.并非老鼠惹的祸。长期以来，在我们中间有一种认识，把草原的退化归咎于老鼠的活动。其实，这也是一种偏见。研究表明，内蒙古草原上有16种老鼠。老鼠是草原生态系统中一员，是与草原植被紧密联系在一起的消费者，是长期形成的结果。很难想象草原上没有老鼠的情景。草原是老鼠的王国，也是老鼠的天堂，这16种老鼠，并不是每一种老鼠都会造成草原退化，也不是老鼠的所有活动都是百害而无一利。真正会使草原退化的是群聚鼠，如布氏田鼠等。而且这种鼠使草原退化也不是没有前提条件的。事实上，正是由于长期的不合理的人类活动，导致草原退化，使植被稀疏，群落低矮，为布氏田鼠提供了合适的生存空间与环境，加快了布氏田鼠的发展，而布氏田鼠的发展与活动，又加剧了草原退化，这是一个恶性循环的过程。人们认识了这一点，就提出了鼠害生态治理的对策。从控制草群高度，恢复草地植被入手。进而控制布氏田鼠的发展，取得了很好的效果。
5.草原上的“唇亡齿寒”。草地退化是草地生态系统的退化，其后果表现在各个方面，最直接、最易为人们看到的是草地植被的变化。严重退化的草地，其植物群落的高度，盖度明显下降，据调查，羊草的高度从45厘米降到7厘米，其盖度即从30%降到10%，而大针茅由27厘米高降到3厘米高，盖度由5%降到0%。所以说，退化的草原最显著的后果是植被的矮化。此后，生产力也大大下降，生物量只有原生植被的40%左右。植被变化的另一个表现是植物群落组成的变化，在家畜的过度啃食条件下，不耐牧的植物显著减少，而耐牧的植物则被保存下来，其结果导致退化草地由低适口性的植物所组成，这也就是为什么退化草场的最终类型都可能是由耐旱耐牧的植物所组成的原因。在内蒙古典型草原，草原退化后，植物主要由冷蒿、星毛委陵菜构成。在草原地区，我们看到凡是植物群落低矮的草原，土壤的物理、化学与生物等不良性状也充分表现出来。不过土壤的变化不像植被变化那么直观和易为人们察觉，同时不那么快，而是表现出滞后的效应。在退化的草原，土壤物理、化学性状的变化，呈现三种状况：一是土壤表层硬度、容重、孔隙度和有效性养分等指标比较敏感很快表现出来；二是土壤有机质、腐殖质含量、全氮、CaCO3含量等不敏感不会很快表现出来；三是粘粒矿物类型、腐殖质组成、pH值等，相对稳定，很少表现出来。而为了评价草地退化的状况，我们一般常采用那些比较敏感的指标，如有机质等。根据研究，严重退化的草地，有机质含量降低，只有未退化草地的60%，含N量也只有未退化草地的60%左右，而粘粒含量也大大降低，造成表层的粗粒化。退化的草原、土壤动物，微生物也有很大的变化。
草原生态拉响绿色警报
我国的可放牧草场的退化面积据有关专家估计已超过90％。草原的荒漠化和沙漠化的速度已上升到2460km2／年。草原政策的不完善是我国草原生态破坏和草原经济滞后的根本因素。草原占我国地理北部与西部的自然植被的90％，是自然生态的绝对主宰。当我国森林自20世纪90年代以来开始呈现良性恢复态势时，我国草原状况却日趋恶化。草原危机现已成为我国生态的第一号绿色警报，这并不是危言耸听。相当多中国人只是从90年代后期频发的沙尘暴中开始亲身体验来自草原的这一危机的。
1.我国草原的破坏和退化是全尺度多层次的。我国草原破坏在空间上是全尺度的，它不仅发生在温带草原，同时发生在高寒草原；不仅发生在干旱地区的荒漠草原或草原化荒漠，同时发生在温湿与半干旱地区的草甸草原。在中国，未受破坏的草原理论上只有所谓的“不可利用草原”。即使这类草原，破坏依然发生，如在可可西里的猎杀藏羚羊及淘金等活动已导致草原破坏。最新的数据统计表明，我国的可放牧草场的退化面积据有关专家估计已超过90％。中国草原退化的表征是多层次的，首先是植被种群的退化，其次是草原土壤的干旱化、沙化与贫瘠化，第三是生物多样性因植被破坏、食物链断缺而减少与逆向演替，第四是草原景观荒漠化与沙漠化。并且，值得注意的是，以上四类退化特征会因它们之间的内在反馈机制而加剧。以青海和内蒙的生物多样性为例，大型食草动物和食肉动物（如野马、野驴、野骆驼、黄羊、狼、狐、鼬、鹰、鹗等）日趋减少与消失，而啮齿类动物（内蒙古田鼠和青海鼠兔）与蝗虫种群明显上升（鼠洞密度与蝗灾频度）；草原的荒漠化和沙漠化的速度已上升到2460km2／年。
草原退化对中国区域经济和生态环境的影响是极为严重的，它的经济影响主要表现为畜牧业。由于草质和单位产草量的下降，使家畜体型变小，掉膘，死亡率加大。据统计，现时新疆商品羊的胴体重约为20世纪60年代的65%，藏羊为50年代的68%。草原退化对人类环境的影响主要表现为沙尘暴。它已成为中国的一个跨地区、跨国界大气环境问题之源。中国自然地理、气象与植被生态学研究表现，中国的沙尘暴源自草原荒漠化与沙漠化，源自沙漠化最严重的内蒙西部以及中部。80年代以前，沙尘暴主要局限于中国北方，90年代以来则已数次侵袭江苏、安徽、直至福建，并向东影响至朝鲜半岛与日本列岛。沙尘暴引起的大气环境问题，降低了受影响地区的生活质量，威胁着受影响地区的人体健康和生命安全。
