中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊（記者 王振紅）“天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊”。剛進入9月的內(nèi)蒙古錫林郭勒草原依舊綠草如茵，一望無際，牛羊成群，風(fēng)景如畫。

圖為內(nèi)蒙古錫林郭勒草原。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）

我國是一個草原大國，草原總面積?約占全球草原面積的?12%，草原面積位居世界第一。被譽為“草原明珠”的錫林郭勒草原是我國11片重點牧區(qū)中草原面積最大的片區(qū)，面積約2.7億畝，優(yōu)良牧草占草群的50%，是華北地區(qū)重要的生態(tài)屏障，也是距首都北京最近的草原牧區(qū)，境內(nèi)有被聯(lián)合國教科文組織納入世界人與生物圈體系的錫林郭勒國家級草原自然保護區(qū)（以下簡稱“錫林郭勒保護區(qū)”）。

由于氣候變化、超載過牧、草原管理水平的相對落后，我國?90%?左右的天然草原處于不同程度的退化狀態(tài)，其中嚴(yán)重退化草地占?60%?以上，而草原的大面積退化又引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境和民生問題。

圖為內(nèi)蒙古錫林郭勒草原。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）

錫林郭勒保護區(qū)保留著我國北方完整的溫帶草原景觀，是歐亞大陸草原的重要組成部分，也是我國開展草地生態(tài)系統(tǒng)觀測研究、草原保護的典型區(qū)域。如何呵護綠色、保護生態(tài)，解決沙化、退化等問題，我國在溫帶草原區(qū)建立的第一個草原生態(tài)系統(tǒng)長期定位研究站——中國科學(xué)院植物研究所內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（以下簡稱“錫林郭勒站”）的科研工作者們，40多年一代又一代人的堅守，探索著草原生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展新路子，向綠色要未來。

圖為中國科學(xué)院植物研究所內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）

草原生態(tài)修復(fù)與利用，他們在行動

錫林郭勒站先后建立沙地綜合治理、退化草原修復(fù)、天然草場合理利用、人工草地建植等試驗示范區(qū)，開展沙化草地風(fēng)蝕防控、打草場輪刈休閑、放牧場刈牧輪換、鹽漬化草地綜合治理、混播人工草地草種優(yōu)化配置和建植等核心技術(shù)研發(fā)，支撐錫林郭勒草原保護區(qū)試驗區(qū)及其周邊地區(qū)退化草原的生態(tài)修復(fù)與可持續(xù)利用，促進錫林郭勒草原生產(chǎn)和生態(tài)功能的協(xié)同提升，為全球荒漠化治理提供中國方案。

圖為中國科學(xué)院植物研究所研究員、內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站站長白永飛。中國網(wǎng) 王振紅攝

緩解牧區(qū)草-畜矛盾，提升草地生態(tài)功能，堅持保護優(yōu)先的原則，2001年以來，錫林郭勒站累計在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟等地試驗示范4萬余畝，輻射推廣80余萬畝。中國科學(xué)院植物研究所研究員、內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站站長白永飛表示，“根據(jù)草地的退化程度和利用狀況，因地制宜地采取禁牧、休牧、減牧、輪牧及打草場輪刈休閑等草地管理措施和技術(shù)，從根本上減輕長期過度利用對草地的壓力。這是加速退化生態(tài)系統(tǒng)自然恢復(fù)和自我修復(fù)，提升其生態(tài)功能的重要抓手。”

圖為修復(fù)后的草原樣地。中國網(wǎng) 王振紅攝

白永飛表示，在濕潤半濕潤草原區(qū)、農(nóng)牧交錯區(qū)及部分綠洲區(qū)，根據(jù)水資源的承載力，利用部分進行輪作和休閑的耕地，發(fā)展適度規(guī)模的高效人工草地和營養(yǎng)體農(nóng)業(yè)，從而提升飼草和飼料的生產(chǎn)力水平，減少畜牧業(yè)對天然草地的過度依賴，創(chuàng)新畜牧業(yè)發(fā)展模式，是加速退化草地恢復(fù)的有效途徑。

“合理放牧不會導(dǎo)致草原退化，過度放牧才會引發(fā)退化。根據(jù)我們多年的研究發(fā)現(xiàn)，在非極度退化階段，通過保護與修復(fù)措施可恢復(fù)草原產(chǎn)能及生物多樣性。”白永飛強調(diào)，“我們研究的目標(biāo)是探索生態(tài)與生產(chǎn)的和諧規(guī)律，通過基礎(chǔ)研究和技術(shù)參數(shù)指導(dǎo)牧民、地方科技人員科學(xué)管理，實現(xiàn)‘生態(tài)優(yōu)先、以人為本’的可持續(xù)發(fā)展。在‘利用中保護’，合理利用不會導(dǎo)致草原退化，需要明確合理利用的邊界與程度，既保障草原生態(tài)，又滿足牧民對美好生活的向往和需求。”

圖為中國科學(xué)院植物研究所工程師、內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站執(zhí)行站長王揚。中國網(wǎng) 王振紅攝

錫林郭勒草原處在干旱與半干旱氣候區(qū),“從2000年開始，針對這個區(qū)域面臨的退化、沙化問題，我們開展了一些修復(fù)措施。”中國科學(xué)院植物研究所工程師、內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站執(zhí)行站長王揚介紹說，比如針對這種沙地草地，我們采用生物網(wǎng)格的修復(fù)措施，種植黃柳等鄉(xiāng)土固沙植物，起到了很好的固沙效應(yīng)。通過網(wǎng)格內(nèi)補播鄉(xiāng)土耐旱草種并鋪設(shè)草簾保護，這樣有利于修復(fù)沙化草地。另外我們采取人工草地種植等，來解決干旱半干旱區(qū)域面臨的問題。通過這些措施也起到了一個很好的保護成效。“很多‘一帶一路’共建國家也處于干旱和半干旱區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)類型有相似性。所以我們這些修復(fù)措施，對他們來說有較大的借鑒意義。目前我們有一些技術(shù)已經(jīng)通過聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的《中國脆弱生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)優(yōu)秀案例》，向全世界推廣。”王揚表示。

“天空地”一體化護航草原生物多樣性保護與可持續(xù)發(fā)展

中國科學(xué)院植物研究所副研究員、內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站副站長趙玉金介紹說，錫林郭勒站不斷發(fā)展基于光譜遙感的“天空地”一體化草原生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)體系，研發(fā)了牧草產(chǎn)量、質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)功能快速、無損光譜反演技術(shù)，草原退化程度遙感監(jiān)測技術(shù)，編制了我國和蒙古高原草地植物多樣性空間分布圖，對我國434個國家級自然保護區(qū)和北方草地開展生態(tài)系統(tǒng)健康評估。

圖為中國科學(xué)院植物研究所副研究員、內(nèi)蒙古錫林郭勒草原生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站副站長趙玉金。中國網(wǎng) 王振紅攝

趙玉金表示，“草地監(jiān)測就像給草原做一次體檢，結(jié)合近地面高清鏡頭、無人機高光譜和衛(wèi)星遙感，直觀觀察草色變化，掌握草原分布狀況（‘望’），進一步通過模型反演，實現(xiàn)牧草營養(yǎng)（如纖維素、氮含量等）和牧草質(zhì)量的快速、無損檢測（‘聞’‘切’），借助于遙感手段，我們也可以回溯草地變化的過去史（‘問’）， 基于以上的‘望聞問切’，篩選和確定指示草原退化的特征指標(biāo)（體檢或復(fù)查表），揭示關(guān)鍵驅(qū)動因素（誘因），建立預(yù)警機制，為后續(xù)對癥下藥開展草原防控修復(fù)提供數(shù)據(jù)和科技支撐。”

圖為錫林郭勒草原國家級自然保護區(qū)。中國網(wǎng) 王振紅攝

據(jù)了解，建成的“錫林郭勒草原國家級自然保護區(qū)智能監(jiān)測管理系統(tǒng)”整合了四大系統(tǒng)：“天空地”一體化監(jiān)控監(jiān)管云平臺、資源“一張圖”可視化系統(tǒng)、資源監(jiān)管大屏幕展示系統(tǒng)和生態(tài)災(zāi)害預(yù)警指揮調(diào)度系統(tǒng)。運用無人機監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)傳感、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，涵蓋野外巡護、科研監(jiān)測、項目位置核查等多項業(yè)務(wù)，實現(xiàn)了野生動植物看得到、人為擾動管得住的全新智慧管理體系。自建成以來，通過紅外相機累計拍攝到猞猁、兔猻、馬鹿等野生動物影像數(shù)據(jù)18萬余件，識別到野生物種104種，記錄巡護里程12萬余公里，實現(xiàn)了保護區(qū)重點工作的高效化、智能化。

圖為沙地云杉。中國網(wǎng) 王振紅攝

王揚以珍貴物種沙地云杉為例向記者進一步解釋了“天空地”一體化監(jiān)測體系的作用。“近些年我們通過‘天空地’一體化，采用三種技術(shù)對整個種群進行摸底調(diào)查。”一是基于無人機搭載的激光雷達，對整個區(qū)域的沙地云杉林進行掃描。為每棵樹定制“三維模型”，包括樹高、冠幅和胸徑都有用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測到的一些參數(shù)。二是人工進行地面監(jiān)測，通過人工測量樹高、胸徑，和激光雷達測定的數(shù)據(jù)進行模型的驗證，來提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性。三是通過多光譜自動化的設(shè)備，測定云杉胸徑的增長速度。“我們通過自動化設(shè)備監(jiān)測和人工監(jiān)測相結(jié)合來提高準(zhǔn)確性，為整個區(qū)域云杉林的監(jiān)測提供了一些更便捷的方法。沙地云杉更多地分布在沙丘的陰坡，通過科學(xué)管理，為開展沙地云杉林小種群的保護與撫育提供精細尺度的觀測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了種苗的自然更新，也為種群的長期保護和發(fā)展提供了很好的保障。”他表示。

圖為草原實驗樣地。中國網(wǎng) 王振紅攝

“AI技術(shù)是未來草原監(jiān)測的重要手段，需構(gòu)建‘天空地’一體化水土氣生多要素監(jiān)測以及大氣圈、生物圈、土壤圈和巖石圈多圈層協(xié)同的立體監(jiān)測體系，明確各圈層之間的相互作用。”白永飛表示，“未來的氣候變化和人類活動對生態(tài)系統(tǒng)有多大的影響？朝著什么方向去演變？怎么來建立模型預(yù)測？已經(jīng)發(fā)生變化的，根據(jù)變化規(guī)律，我們怎樣去人工干預(yù)，保護修復(fù)，‘天空地’一體化監(jiān)測研究提供了詳實的依據(jù)。”

白永飛強調(diào)，要突破單一維度，不僅以論文、長期觀測數(shù)據(jù)積累科學(xué)認知，更要強化預(yù)測能力與模型建設(shè)。推動科研成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)、專利、標(biāo)準(zhǔn)，通過與地方政府合作，最終服務(wù)于草原保護修復(fù)及牧民增收，真正實現(xiàn)把論文寫在大地上，寫在廣袤的內(nèi)蒙古大草原，寫在牧民們的心中。

圖為草原實驗樣地。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）

圖為草原實驗樣地。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）

圖為內(nèi)蒙古錫林郭勒草原。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）

圖為內(nèi)蒙古錫林郭勒草原錫林河上游。（供圖：中國科學(xué)院植物研究所）