草原生态修复与可持续利用的锡林郭勒方案

摘要：我国是一个草原大国，草原总面积约占全球草原面积的 12%，草原面积位居世界第一。被誉为“草原明珠”的锡林郭勒草原是我国11片重点牧区中草原面积最大的片区，面积约2.7亿亩，优良牧草占草群的50%，是华北地区重要的生态屏障，也是距首都北京最近的草原牧区，境内有

中国网/中国发展门户网讯（记者王振红）“天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”。刚进入9月的内蒙古锡林郭勒草原依旧绿草如茵，一望无际，牛羊成群，风景如画。

图为内蒙古锡林郭勒草原。（供图：中国科学院植物研究所）

我国是一个草原大国，草原总面积约占全球草原面积的 12%，草原面积位居世界第一。被誉为“草原明珠”的锡林郭勒草原是我国11片重点牧区中草原面积最大的片区，面积约2.7亿亩，优良牧草占草群的50%，是华北地区重要的生态屏障，也是距首都北京最近的草原牧区，境内有被联合国教科文组织纳入世界人与生物圈体系的锡林郭勒国家级草原自然保护区（以下简称“锡林郭勒保护区”）。

由于气候变化、超载过牧、草原管理水平的相对落后，我国 90% 左右的天然草原处于不同程度的退化状态，其中严重退化草地占 60% 以上，而草原的大面积退化又引发了一系列生态环境和民生问题。

图为内蒙古锡林郭勒草原。（供图：中国科学院植物研究所）

锡林郭勒保护区保留着我国北方完整的温带草原景观，是欧亚大陆草原的重要组成部分，也是我国开展草地生态系统观测研究、草原保护的典型区域。如何呵护绿色、保护生态，解决沙化、退化等问题，我国在温带草原区建立的第一个草原生态系统长期定位研究站——中国科学院植物研究所内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称“锡林郭勒站”）的科研工作者们，40多年一代又一代人的坚守，探索着草原生态保护与高质量发展新路子，向绿色要未来。

图为中国科学院植物研究所内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站。（供图：中国科学院植物研究所）

草原生态修复与利用，他们在行动

锡林郭勒站先后建立沙地综合治理、退化草原修复、天然草场合理利用、人工草地建植等试验示范区，开展沙化草地风蚀防控、打草场轮刈休闲、放牧场刈牧轮换、盐渍化草地综合治理、混播人工草地草种优化配置和建植等核心技术研发，支撑锡林郭勒草原保护区试验区及其周边地区退化草原的生态修复与可持续利用，促进锡林郭勒草原生产和生态功能的协同提升，为全球荒漠化治理提供中国方案。

图为中国科学院植物研究所研究员、内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站站长白永飞。中国网王振红摄

缓解牧区草-畜矛盾，提升草地生态功能，坚持保护优先的原则，2001年以来，锡林郭勒站累计在内蒙古锡林郭勒盟等地试验示范4万余亩，辐射推广80余万亩。中国科学院植物研究所研究员、内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站站长白永飞表示，“根据草地的退化程度和利用状况，因地制宜地采取禁牧、休牧、减牧、轮牧及打草场轮刈休闲等草地管理措施和技术，从根本上减轻长期过度利用对草地的压力。这是加速退化生态系统自然恢复和自我修复，提升其生态功能的重要抓手。”

图为修复后的草原样地。中国网王振红摄

白永飞表示，在湿润半湿润草原区、农牧交错区及部分绿洲区，根据水资源的承载力，利用部分进行轮作和休闲的耕地，发展适度规模的高效人工草地和营养体农业，从而提升饲草和饲料的生产力水平，减少畜牧业对天然草地的过度依赖，创新畜牧业发展模式，是加速退化草地恢复的有效途径。

“合理放牧不会导致草原退化，过度放牧才会引发退化。根据我们多年的研究发现，在非极度退化阶段，通过保护与修复措施可恢复草原产能及生物多样性。”白永飞强调，“我们研究的目标是探索生态与生产的和谐规律，通过基础研究和技术参数指导牧民、地方科技人员科学管理，实现‘生态优先、以人为本’的可持续发展。在‘利用中保护’，合理利用不会导致草原退化，需要明确合理利用的边界与程度，既保障草原生态，又满足牧民对美好生活的向往和需求。”

图为中国科学院植物研究所工程师、内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站执行站长王扬。中国网王振红摄

锡林郭勒草原处在干旱与半干旱气候区,“从2000年开始，针对这个区域面临的退化、沙化问题，我们开展了一些修复措施。”中国科学院植物研究所工程师、内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站执行站长王扬介绍说，比如针对这种沙地草地，我们采用生物网格的修复措施，种植黄柳等乡土固沙植物，起到了很好的固沙效应。通过网格内补播乡土耐旱草种并铺设草帘保护，这样有利于修复沙化草地。另外我们采取人工草地种植等，来解决干旱半干旱区域面临的问题。通过这些措施也起到了一个很好的保护成效。“很多‘一带一路’共建国家也处于干旱和半干旱区，生态系统类型有相似性。所以我们这些修复措施，对他们来说有较大的借鉴意义。目前我们有一些技术已经通过联合国环境规划署发布的《中国脆弱生态系统恢复优秀案例》，向全世界推广。”王扬表示。

“天空地”一体化护航草原生物多样性保护与可持续发展

中国科学院植物研究所副研究员、内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站副站长赵玉金介绍说，锡林郭勒站不断发展基于光谱遥感的“天空地”一体化草原生态系统监测技术体系，研发了牧草产量、质量和生态系统功能快速、无损光谱反演技术，草原退化程度遥感监测技术，编制了我国和蒙古高原草地植物多样性空间分布图，对我国434个国家级自然保护区和北方草地开展生态系统健康评估。

图为中国科学院植物研究所副研究员、内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站副站长赵玉金。中国网王振红摄

赵玉金表示，“草地监测就像给草原做一次体检，结合近地面高清镜头、无人机高光谱和卫星遥感，直观观察草色变化，掌握草原分布状况（‘望’），进一步通过模型反演，实现牧草营养（如纤维素、氮含量等）和牧草质量的快速、无损检测（‘闻’‘切’），借助于遥感手段，我们也可以回溯草地变化的过去史（‘问’），基于以上的‘望闻问切’，筛选和确定指示草原退化的特征指标（体检或复查表），揭示关键驱动因素（诱因），建立预警机制，为后续对症下药开展草原防控修复提供数据和科技支撑。”

图为锡林郭勒草原国家级自然保护区。中国网王振红摄

据了解，建成的“锡林郭勒草原国家级自然保护区智能监测管理系统”整合了四大系统：“天空地”一体化监控监管云平台、资源“一张图”可视化系统、资源监管大屏幕展示系统和生态灾害预警指挥调度系统。运用无人机监测、物联网传感、大数据分析等技术，涵盖野外巡护、科研监测、项目位置核查等多项业务，实现了野生动植物看得到、人为扰动管得住的全新智慧管理体系。自建成以来，通过红外相机累计拍摄到猞猁、兔狲、马鹿等野生动物影像数据18万余件，识别到野生物种104种，记录巡护里程12万余公里，实现了保护区重点工作的高效化、智能化。

图为沙地云杉。中国网王振红摄

王扬以珍贵物种沙地云杉为例向记者进一步解释了“天空地”一体化监测体系的作用。“近些年我们通过‘天空地’一体化，采用三种技术对整个种群进行摸底调查。”一是基于无人机搭载的激光雷达，对整个区域的沙地云杉林进行扫描。为每棵树定制“三维模型”，包括树高、冠幅和胸径都有用统一的标准监测到的一些参数。二是人工进行地面监测，通过人工测量树高、胸径，和激光雷达测定的数据进行模型的验证，来提高监测的准确性。三是通过多光谱自动化的设备，测定云杉胸径的增长速度。“我们通过自动化设备监测和人工监测相结合来提高准确性，为整个区域云杉林的监测提供了一些更便捷的方法。沙地云杉更多地分布在沙丘的阴坡，通过科学管理，为开展沙地云杉林小种群的保护与抚育提供精细尺度的观测数据，实现了种苗的自然更新，也为种群的长期保护和发展提供了很好的保障。”他表示。

图为草原实验样地。中国网王振红摄

“AI技术是未来草原监测的重要手段，需构建‘天空地’一体化水土气生多要素监测以及大气圈、生物圈、土壤圈和岩石圈多圈层协同的立体监测体系，明确各圈层之间的相互作用。”白永飞表示，“未来的气候变化和人类活动对生态系统有多大的影响？朝着什么方向去演变？怎么来建立模型预测？已经发生变化的，根据变化规律，我们怎样去人工干预，保护修复，‘天空地’一体化监测研究提供了详实的依据。”

白永飞强调，要突破单一维度，不仅以论文、长期观测数据积累科学认知，更要强化预测能力与模型建设。推动科研成果转化为技术、专利、标准，通过与地方政府合作，最终服务于草原保护修复及牧民增收，真正实现把论文写在大地上，写在广袤的内蒙古大草原，写在牧民们的心中。