探讨草原资源的存在特征，草原发生与发展规律及其开发利用的理论和技术的科学。是农业科学的一个分支。农学范畴的草原占有全球陆地面积的51%，其中包含占全球面积24%的天然草原，14%的疏林草地，11%农田中的短期草地。草原蕴藏着丰富的种质资源和水热资源，同时也是生态脆弱地带。不合理的农垦、放牧、采樵，都可引起水土流失、沙漠化，导致环境恶化。目前全世界草原资源都不同程度地面临生态危机，正确认识草原资源，运用草原学的系统理论与技术，干预草原资源的各个组分，使其协调发展，在保证草原资源不受损害的同时，以较少的投入获得较多的产品，并使草原资源得以永续利用，是草原学研究的重要内容。

现代意义的草原学发源于20世纪20年代（图1），这是草原科学的萌芽时期。第一次世界大战以后，全世界进入建设高潮，在发展谷物生产的同时，对畜产品质量和数量也出现新的需求压力，尤其羊毛、牛肉贸易利润较高，西方国家把目光转向草地畜牧业。英国、澳大利亚、新西兰、加拿大等英联邦国家，纷纷加强其草原管理的教育和草原研究机构。美国最初由研究天然植被的林学系承担草原学科的教学和研究工作，其目的之一是在林区，尤其是疏林草地发展草地畜牧业，以满足普遍存在的林业部门办牧场的需求。其中心内容是全面阐述天然草地的改良、保护及放牧利用的有关问题，也涉及人工草地及林间草地的建设。第一次世界大战以后，美国以其雄厚的经济实力及其巨大的草地资源，率先开展草原的现代化治理工作，对草原科学提出了更迫切的要求。1923年加利福尼亚大学林学系桑普森（Arthar W.Sampson）编著的《草原和牧地管理学》（Range and Pasture Management）出版，这是世界上第一本草原管理的专著，内容较为简单，偏重于草原畜牧业的生产管理。

图1 草原科学发展进程图

20世纪40年代为草原科学的成长时期。在前一时期的基础上逐渐充实了草原家畜管理及野生饲用植物的内容，于40年代形成了草原管理学。斯托达德（L.A.Soddart）和史密斯（A.D.Smith，1943）所著《草原管理学》（Range Management）为这一时期的代表。1948年美国成立了草原学会（Range Management Association for America），出版了《草原管理杂志》（Journal of Range Management）。前苏联全苏饲料研究所于1936年出版了《草原研究方法指导书》及若干草原调查研究专著。至此，草原科学完成了独立于林学和农学的全过程。后来随着生产的不断发展，草原生态环境问题日益严重，尤其是30年代美国发生黑风暴以后，对草原科学的资源意义有了进一步的认识，水土保持及野生动物开始受到重视。认为野生动物在草原生态系统中不但与家畜共同对草原的发生与发展起着重要作用，对草原的生产水平及生态平衡也有重大意义。在英国以戴维斯（William Davis）为代表，提出了影响长远而广泛的土壤—牧草—家畜三位一体的农学观点。1936年英国出版了《牧草文摘》（Herbage Ab-stracts）。1950年英国成立了国家草原研究所。

70年代草原科学进入更新时期。这时草原科学的学科体系已经趋于成熟。随着科学界对全球环境问题的关心，草原资源的研究也在全球范围内开展起来，同时遥感技术及计算机技术引入草原科学，草原生态系统的理论得到普遍承认，草原科学的宏观认识取得重大突破。70年代中期，草原科学出现了质的飞跃，其内涵除了传统的草原管理学的内容以外，对于草原资源作为地球生物圈的重要组成部分，进行了全球规模的研究。其中国际生物学计划（International Biology Program）在全球建立了含有52个研究基地，历时10年的草地研究网络。这项研究以草地生物量为核心，在对草原生态系统取得丰富资料的同时，在方法论方面也达到了新的高度。英国斯佩丁（C.R.W.Spedding）于1971年出版的草地生态学（Grassland Ecology）为这一时期的代表作。

草原科学技术在中国有悠久的历史。早在公元前500年左右，就有草原土地规划的记载。如“邑外为之郊，郊外为之牧，牧外为之野，野外为之林，林外为之垌”（《尔雅》）。《管子》“地员”篇中不但论述了植被、土壤、地形、地下水之间的关系，还进一步提出了牧草与生草土演替的理论：“凡草土之道，各有构造，或高或下，各有草土。”他进一步论述“凡彼草物，有十二衰，各有所归。”并详细列举了草土演替的12个层次。中国农牧民在长期的生产中积累了丰富的科学技术经验，如直观估测草地载牧量，估测家畜体重，以及季节轮牧等放牧管理技术。中国的现代草原科学起步于20世纪40年代，当时少数大学开设了关于草原科学的课程。随后以这些教材为基础，出版了中国的第一代草原科学专著。其中以王栋编著的《牧草学通论》（1950）、《草原管理学》（1955）、《牧草学各论》（1956）为这一时期的代表作。

草原学是草业生产系统的理论抽象和构架。草业经营的全过程是：草原资源→植物产品→动物产品→动植物产品的加工贮藏并投入社会，这也是草原学探讨的内容。草原学把草业生产归纳为四个生产层：①前植物生产层。对草原景观直接利用，不以从草原收获动植物产品为目的，直接利用其景观资源，对草原资源不加改造或少加改造，将草原资源做适应性利用，如绿化、旅游、水源涵养、水土保持等。在适当的社会条件下，本生产层投入小，收益大，而且有不可取代的社会效益。有些发达国家和地区前植物生产层的发展已经出现了凌驾于其他生产层之上的趋势。②植物生产层。以生产牧草、饲料以及其他植物产品为主，称为初级生产，是草原生态系统利用日光能产生有机物质，驱动草原生态系统运转的能量来源，并有维持土壤肥力，保持水土的生态效益，也是接受人类干预的最敏感部分，因而是维持和改造草原资源的有力环节。豆科植物在这里居重要地位，它的根瘤固氮作用，是草原生态系统氮素的主要来源。③动物生产层。草食动物以植物产品为食料，维持生存并生产动物产品，叫做第二级生产，又有以草食动物为食料的肉食动物，叫做第三级生产。动物生产层是草原生态系统生产特性深化发展，保持生态平衡的必要步骤。在草原生态系统中反刍动物受到特别重视，它可以利用粗饲料生产优质动物蛋白质，使生态系统的蛋白质得以丰富。④后动物生产层。为动植物产品加工、贮藏与流通的环节。其中第二、第三生产层是传统的草原科学内容，其核心为研究植物生产与动物生产之间的内在规律，并运用这一规律提高草原生产水平。后来随着生产的发展和科学技术的进步，从这一核心向前发展，出现前植物生产层，使草原学科具有更多的资源意义；向后发展，出现后动物生产层，草原学科的社会科学内涵更为丰富。四个生产层的建立，使草原科学现代化达到新高度。

图2 草原科学的学科结构示意图

草原科学是由三部分构成的：阐述动植物等生物体基本规律的生物学；阐述草原生态系统赖以生存的与环境有关的地学；阐述管理理论与方法的管理科学。草原学为三者的复合体（图2）。其中管理科学居主导地位。他将生物科学的、地学的若干有用部分吸收改造，重新组合，给以农业化处理，使草原学具备农学效应，表现其生产力，包括农业生产所必需的某些投入和预期产品的取得，以及对环境的保护和草地资源的永续利用。为了完成对这一学科领域的深入探讨，在草原学科内部建立了若干学科分支。其中有研究草原发生与发展规律及其各个因子之间相互联系的，被视为草原科学的哲学的草原生态学；研究种质、育种与种子繁殖理论和技术的牧草育种学；研究天然草地管理、人工草地建植及合理利用的草原管理学；研究草畜产品收获、加工及贮藏的加工学；研究草原资源调查、监测、规划的草原调查规划和草原系统工程学；研究草原有害动植物及病虫害的草原保护学；研究野生动物和家养动物与草地关系的放牧生态学和放牧动物行为学等。

中华人民共和国成立以后，中国的草原学迅速发展。50年代首先从内蒙古、西藏开始了大规模的草原资源考察，80年代初期，农业部畜牧局组织了全国草原普查，历时10年，取得了全国草原基本资料。与此同时，在甘肃、内蒙古、青海、宁夏、四川等省区设立了定位实验站。国家科委在内蒙古设立了“现代草原畜牧实验研究中心”（1963～1969年），现在作为中国科学院的定位实验站继续工作。80年代开始，农业部与有关省区在全国范围内建立了30多个草地畜牧示范开发基地和30多个草种基地。从第六个五年计划开始，在全国不同地区建立了国家级草原畜牧业科学研究项目，并吸收了联合国及若干国外资金和科技专家建立了几个国际研究、开发项目。随着建设任务的开展，逐步建立了国家和地方草原研究机构。中国农业科学院1964年成立了草原研究所，此后青海、新疆、四川、甘肃等相继成立。草原定位实验站也在过去已有的基础上，在西南、西北、东北各地广泛成立。中国的草原科学教育在这一时期也有长足发展，在全国约70所农业大学内，设立了有关草原、牧草的课程。其中6所大学设有草原系或草原专业。全国有6个草原科学硕士研究生培养点，4所大学培养草原科学博士研究生，两所大学设有草原科学博士后流动站，一处国家级草原科学重点学科点。在发展正规教育的同时，还在全国各地举办了不同专业、不同水平的短期学习班。

为了满足不同层次的草原科学教学和生产的需要，中国出版了一系列草原学科的教材、参考书、工具书和专业期刊。其中主要的有《牧草育种学》、《牧草栽培学》、《草原保护学》、《草原学》、《草原管理》、《草原调查与规划》、《草原生态化学》、《饲料生产学》、《草地研究方法》、《中国饲用植物志（1，2，3卷）》、《中国牧草品种登记集》、《中国重要牧草栽培》、《英汉农业词典草原学分册》等。全国现有中级专业期刊三种：《中国草地》、《草业科学》、《国外畜牧学——草原与牧草》；高级专业期刊两种：《中国草地学报》、《草业学报》。

中国草原科学的学术性群众组织中国草原学会于1979年成立。1991年为了满足新兴的草业生产的需要，成立了草业生产者群众性组织——中国草业协会。

草原资源多处于生态脆弱地区，但它具有可更新性和生产多重性的特点（见草原资源）。它又是跨有四个生产层的复杂生态系统，它的发展趋势，应在保持草原资源不被破坏的同时，研究多种开发途径。

研究并建立经济有效的草原资源的监测系统

草原资源面积广大，而绝大多数地处偏远，又是生态脆弱地区，生态环境极易恶化，必须将草原资源的动态置于严密监测之下。将现代遥感方法与地面监测手段相结合，组建监测网络，对草原资源的各项因子及组分进行单项的和综合的监测，定期、及时作出动态评价，作为草原资源管理决策的依据。

发展草原生态系统的调控手段

在全面监测草原动态的基础上，对草原各个组分加以优化组合。利用草原生产的不同层次的组合（如植物生产层与动物生产层的组合），不同位点的组合（如甲地与乙地的生产组合）以及不同生态系统的耦合（如农田生态系统与放牧生态系统的耦合）等，组建新的较为稳定、丰产的生产系统，逐步形成多种各具特色的生产管理模型。由于草原生态系统变量多、流程长、数据大，生产模型的建立不易，草原生态系统的研究和与之相适应的草原系统工程科学应大力发展。

开发草原资源中的种质库

中国草原资源面积大，生态条件复杂，蕴藏了丰富的物种资源。应以常规手段及生物工程的方法加以发掘利用。开拓植物、动物、微生物的新种，纳入生产系统。天然香料、色素、药物、油脂、生物胶等都有开发价值。草原中土栖、草栖的大量无脊椎动物，其生物量之大，食料转化率之高，繁殖速度之快，超过一般家畜若干倍。它们生产品质良好的蛋白质，对于动物蛋白质缺乏的中国有可能成为食用和饲用蛋白质的重要来源之一。

开发草原资源中的景观资源

草原资源的前植物生产层，有重大的景观价值。随着社会文化水平、生活水平的提高，草原资源用于观赏、旅游、休息、狩猎、水土保持、自然保护、水源涵养等方面的比重将日益增加。这一类生态系统如何维持其生态稳定，并发挥景观效益，将是草原科学研究的新课题。