摘要：“三北”地区分布着我国八大沙漠、四大沙地和广袤戈壁，沙化土地约占全国沙化土地面积的90%，是我国荒漠化防治的核心区域。经过几代人接续奋斗，这里已实现从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。

智能化机械的广泛应用是近两年来“三北”治沙的一大亮点。其中，植树机器人尤为引人注目。

2025年3月3日，在鄂尔多斯市毛乌素沙地联防联治项目区，植树机器人“句芒 301”机器人种下今春第一棵沙柳（鄂尔多斯市林草局/供图）

惊蛰至，草木萌发，大地回春，生机盎然。

自2023年“三北”工程三大标志性战役打响，“三北”治沙进入“战时”节奏。当下，众多治沙相关机构、组织、人员正积极准备，为2025年春季造林保驾护航。

“三北”地区分布着我国八大沙漠、四大沙地和广袤戈壁，沙化土地约占全国沙化土地面积的90%，是我国荒漠化防治的核心区域。经过几代人接续奋斗，这里已实现从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。

智能化机械的广泛应用是近两年来“三北”治沙的一大亮点。其中，植树机器人的出现尤为引人注目。

2024年12月，《联合国防治荒漠化公约》第十六次缔约方大会（UNCCD COP16）在沙特阿拉伯首都利雅得举行，在中国馆展出的“句芒301”等植树机器人吸引了众多参会者。这是中国首次通过COP大会在境外展示中国荒漠化防治和“三北”攻坚战成果。

“句芒301”机器人由内蒙古锦泰明科技集团有限公司（以下简称内蒙古锦泰明公司）研发。“大家对植树机器人表现出浓厚的兴趣和认可。”该公司总经理张彬对《瞭望东方周刊》说，“全球荒漠化治理的需求不断增长，传统人工植树方式存在效率低下、成本高昂等问题，植树机器人有望提高沙漠植树造林的效率和质量。”

内蒙古锦泰明公司研发植树机器人始于2020年，共研发出6款机器人，“句芒301”为最新主打款，其外形类似小型拖拉机。句芒是中国古代神话中的木神、春神，301意为第三代第一款。

该公司技术部主管张群超告诉《瞭望东方周刊》，“句芒301”集成了多项先进技术，如自主导航、离线锚点定位、视觉识别检测、无人驾驶等，下方配备有覆土机、扦插机、水箱等，车身上的塑料管可一次性搭载1700株苗木，水箱可一次性载水3吨，可自动化完成松土、落苗、压苗、覆土、注水等五道工序。

“它在沙漠扦插场景下表现尤为突出。通过控制系统，两人即可操控一组5台植树机器人同步作业，每天可完成约400亩沙柳种植。”张群超介绍，“机器油耗仅为每亩2.1升。”

在“三北”工程黄河“几字弯”攻坚战中，内蒙古鄂尔多斯市作为主战场，攻坚战任务量的70%落在该市。为此，鄂尔多斯投入2000万元专项资金进行科技攻关。

“‘句芒301’的栽植作业效率是传统人工作业的数十倍，作业成本仅为传统人工的30%左右。”鄂尔多斯市林草局改革发展和科技科科长徐欣告诉《瞭望东方周刊》，2023年，该市林草局为植树机器人研发项目争取到140万元科技资金。

在COP16现场，来自易森智能装备（北京）有限公司的植树机器人亦备受关注。该公司副总经理杨帆介绍，这款植树机器人具备自动避障、自动挖坑、自动植树、自动浇水，甚至自动管护的功能，全机械化可实现20—30秒种植一棵树，目前已在内蒙古、新疆等地区使用。

近年来，鄂尔多斯深入实施防沙治沙和风电光伏一体化工程。为满足光伏板下自动植树作业的需求，市林草局联合内蒙古锦泰明公司，在植树机器人基础上，研发出可自动调整种植深度的光伏治沙智能机器人，将过去人工种植深度从80厘米调整为30—40厘米，能有效避免破坏光伏电站下埋电缆。

2024年，鄂尔多斯总结科学治沙“十大关键技术”，智能植树机器人、光伏治沙智能机器人均榜上有名。

“植树机器人的出现，是治沙领域极具潜力的新事物，代表了智能化、自动化技术在林业机械领域的深度融合。”国家林草局哈尔滨林业机械研究所所长、“三北”工程机械装备组组长周建波告诉《瞭望东方周刊》，“其最大亮点在于智能化和高效性，理论上可以实现不间断作业，这对于广袤的沙漠治沙工作意义重大。”

“当前，植树机器人研发取得了一定进展，在定位精度、种植效率等技术指标上有了突破。”周建波坦言，“但其仍处于起步阶段，在复杂地形适应性方面，有不少技术难关需要突破。”

沙漠大量区域存在沙丘，沙丘会移动且大小、坡度不一，沙地松软，还有各类沙坑、草包等，复杂地形容易导致植树机器人行动受阻、定位偏差，影响植树效果。此外，在沙漠恶劣环境下，设备零部件易损耗，维修难度大。

周建波介绍，当前，植树机器人基本应用于地形相对简单、较为平坦的沙区，尚未大规模应用于治沙实践。

张彬认为，当前的行业痛点主要包括两方面。一是应用场景主要局限于特定区域和特定树种，未能广泛应用；二是高端植树机器人的研发和生产成本较高，导致市场售价昂贵，难以大规模普及。

据介绍，“句芒”项目历时5年，汇聚来自机械、电子、自动化等多个领域的专家共计数十人，投入资金上千万元。目前，“句芒301”已在鄂尔多斯、锡林郭勒等地进行试点应用，在沙漠种植沙柳、黄柳共计3000亩。

“下一步亟待创新之处，在于引入更先进的传感器、人工智能算法等技术，使植树机器人能够更精准地识别种植场景、树种需求，实现更高效的植树作业。”张彬表示。

几十年来，科研人员和沙区百姓在治沙过程中不断探索植树新路径。

高毛虎是鄂尔多斯杭锦旗独贵塔拉镇人，20世纪90年代，他和众乡亲参与建设从库布其沙漠南缘到黄河南岸的穿沙公路，为了给沙漠增绿、防风固沙，曾采取过酒瓶种树方式。即在酒瓶中装上水，插入小树苗，用红泥将瓶口封住，埋入沙中，等待奇迹发生。

“当时，在沙漠里种活一棵树的艰难程度，不亚于养活一个孩子。”高毛虎感慨道。

后来，库布其沙漠地区探索出微创植树法，也称螺旋钻法——用微动力带动螺旋钻在沙地上打孔，然后插入苗条、夯实沙土。在此基础上，又发明了水汽植树法，即用加压水枪喷射的水汽流在沙地上冲出直径数厘米、深约1米的小洞，将树苗快速插入，挖坑、栽树、回填、浇水，一气呵成。这两种方式种植1棵树仅需10秒左右，两人一组每天可植树约40亩。

2023年，张群超团队对植树机器人进行性能实地测试，团队9人在库布其沙漠驻扎了1个月，沙漠环境之艰苦令其印象深刻。“昼夜温差大，风沙大，吃住补给非常不方便，用机器替代人工治沙真的很有必要。”张群超说。

目前，“句芒301”可实现1公里范围内的远程控制，张群超最为期待的突破，是实现更远距离无人化系统控制。“希望将来能在不同城市、不同省份间实现远程操作，让沙漠植树变得更轻松，从劳动密集型向技术密集型转变，这是我们科研人员的使命。”

“新装备新技术为‘三北’工程建设提供了强有力的科技支撑，在劳动力短缺、人工成本增加的大背景下，以机械作业替代人海战术是治沙的必然趋势。”周建波表示。

徐欣介绍，自黄河“几字弯”攻坚战打响以来，鄂尔多斯因地制宜发展林草新质生产力，已完成沙化土地治理近700万亩，日均治沙1万亩，机械化率达到75%以上，林草科技应用转化率达到60%。

2024年6月15日，牵引播种机在内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗防沙治沙项目区种柠条（李云平/摄）

目前，“三北”工程机械治沙造林比例已接近50%，各类机械固沙造林累计节约资金数百亿元，减少风沙移动量1000多亿立方米。

“三北”三大战役激励了治沙机械研发的积极性，催生了各种各样的智能化新机械装备，治沙“工具箱”越来越丰富。

在2024年鄂尔多斯科学治沙“十大关键技术”榜单上，智能无人机飞播亦位列其中。该技术由鄂尔多斯市林草局依托黄河“几字弯”重大科技攻关项目，申请科技资金900万元，与清华大学天津高端装备研究院、哈尔滨林业机械研究所、内蒙古农业大学等合作研发。

智能无人机可一次性搭载40—60公斤丸粒化种子（在种子外包裹一层特制材料，包括肥料、保水剂、驱虫剂等），飞行速度达每秒14米，作业半径约2公里，可实现复杂沙区人车无法进入情况下的大规模播种作业。

经测算，飞播过程当中，每平方米沙地接收到的种子为8—10粒，种植效率较人工种植效率提高100倍，较普通机械种植效率提高10倍，丸粒化种子的出苗率较普通种植提高约15%。

2025年，鄂尔多斯将推出续航不低于2个小时、载重不低于60公斤的智能无人机，进一步提升无人机飞播沙漠绿化作业的效率与质量。

帘状网格式沙障铺设机是哈尔滨林业机械研究所引以为傲的另一款治沙机械。

所谓沙障，是用柴草、秸秆、黏土、树枝、板条、卵石等物料在沙面上做成障蔽物，以消减风速、固定沙表。人工铺设草方格沙障是沙区多年来的传统做法，通常每人每天可铺设约300平方米，劳动强度大，铺设速度慢，且容易出现铺设不均匀、质量不稳定的状况。

周建波介绍，帘状网格式沙障铺设机的作业效率是人工铺设的20—30倍，成本可从每亩地近2000元降至1000元左右，在材料使用上也取得突破，可适配麦草、秸秆、沙柳、芦苇等多种生物材料，材料成本低、来源广。

在“三北”工程三大战役中，该机械已在鄂尔多斯鄂托克旗、杭锦旗等地推广应用，有效遏制了沙化土地的蔓延，助力生态环境改善。

为加快林草机械装备推广应用，国家林草局科技司分别于2023年10月在内蒙古巴彦淖尔，2024年4月在内蒙古鄂尔多斯，2024年6月在甘肃武威、青海海北举办了共4场防沙治沙机械现场演示活动。植树机器人、沙障铺设机、螺旋钻孔机、漠云全自动沙漠治沙车等多种治沙机械纷纷亮相，展示科技之力，令人大开眼界。

周建波参加了全部的演示活动，现场情形令他印象深刻：“大家切实感受到科技为治沙带来的新希望，也深刻认识到智能化机械在未来治沙工作中的巨大潜力。”

对于推进治沙机械智能化，周建波认为尤其需要重视装备适应性，即针对不同地区的沙漠特征，研发适用于流沙地、戈壁滩、丘陵沙区等不同地形的智能治沙机械，提高机械适应能力；此外，建议建立示范应用基地，通过政府扶持、企业参与等模式，推动治沙智能装备的规模化应用，提升治沙工作的整体机械化、智能化水平。

新科技之外，治沙新模式也在“三北”三大战役过程中应运而生。

2024年4月，全国首个防沙治沙机械化作业服务队成立。该服务队由哈尔滨林业机械研究所牵头，联合20多家科研机构和企业共同组建，每支服务队通常由机械操作员、技术支持人员及后勤保障人员组成，作业方式以机械化操作为主，运用各类治沙机械设备，承担防沙植树造林、沙障铺设、固沙材料应用等任务。

该模式首次将机械化治沙与社会化服务结合，首创“适沙适机、多机联合”策略，针对不同沙漠环境匹配最优设备。该服务队已在内蒙古、甘肃、新疆等多个沙化严重区域实施大规模治沙作业，累计完成超34万亩沙化土地治理任务，应用范围正在不断扩大。

2024年12月3日，甘肃省酒泉市，金塔县城至大墩门公路 “三北”工程防沙治沙区域路段，无人机悬挂稻草运至沙漠深处，助力防沙治沙

2024年11月25日，国家林草局举行防治荒漠化主题新闻发布会。中国林业科学研究院首席科学家、三北工程研究院院长卢琦在会上评价防沙治沙机械化作业服务队“提高了安全性和效率，降低成本，节约劳动力，为‘三北’工程攻坚战探索了一条机械装备服务新路子”。

来源：经济参考