修复草原远比想象中艰难!怎么办?

发布者:客至天涯 2026-6-27 10:10

【走笔自然】

修复草原远比想象中艰难!怎么办?

讲述人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员 辛晓平

我对草原的认识一直都在变化。最初,草原只是父亲故乡的美丽风景;后来,它是我博士论文研究的对象。一直到入职中国农科院,经历了在呼伦贝尔草原近30年科学观测,草原在我心中才有了今天的样子:它是抵御沙尘暴的生态屏障和前沿阵地,它也是1100万户牧民赖以生存的家园,是国家生态安全和食物安全的战略资源。

我国拥有世界上多样性最高的草地生态系统,从内蒙古高原到青藏高原,从东北平原到新疆内陆,每一处草原都有独特生态和生产价值,更拥有形形色色的美。然而,给我印象同样深刻的,还有草原的退化——不仅仅是生产力的下降,还会伴随鼠害、蝗灾肆虐,沙尘暴频发,是整个生态系统功能的减弱甚至丧失。

草原为什么会退化?说到底,不合理利用是主因,气候变化又加剧了这一问题。十年科考,我们走访了成千上万的牧民家庭,认识到一个朴素的道理:不解决牧民的生产生活问题,就难以从根本上解决生态退化。草原对牧民而言是生存之所、生计来源,他们更希望草原丰茂。但传统的生产方式已经走到了尽头——既难以满足日益增长的生活需求,更难以支撑他们增收致富的愿望。

如何走出这个困局?2010年国家决定建立草原补奖机制,通过政策投入保障草原的均衡利用。但退化的草原还得靠技术重新恢复生产力,修复后要依靠高水平管理避免落入“退化—修复—再退化—再修复”的死循环。所以,我们团队把研究重点锚定了这两个方面:一是退化草原修复技术,二是智慧牧场管理技术。

修复草原远比想象中艰难。灌溉、施肥、切根、松土、补播,教科书上的常规方法在草原上屡屡碰壁——灌溉只适用于小面积,施肥遇上干旱反成负担,翻耕松土却损失三分之一土壤碳库,就连围封禁牧也不是每块地都能恢复。我们用了近十年时间,在内蒙古和东北地区做了几千个实验组合,才慢慢摸到门道,总结出两条核心经验——

草原长期利用必然导致土壤养分亏缺,自然恢复需要漫长的积累过程。所以,修复草原,施肥是必要的。但施什么肥?比起氮磷,退化草原更需要的是有机质——有机质可以激活土壤中的微生物和土壤动物,让生态系统进入更良好的、自组织的养分循环状态。但有机质投入的效果不是线性的,有最低阈值,投入不够等于白费。我们利用草原上现成的牛羊粪,结合现有有机肥产品和植物生长素,形成了一套成本可控的改良配方。

草原退化后土壤板结,透水透气性不佳导致地力进一步下降,所以松土是有效的。但松土要有巧劲,既要达到疏松目的,又要保护土壤碳库。我们研制了专用草原疏松机,在入冬前或返青期打上密孔,经冻融和雪水渗透后土地自然疏松。配合有机肥,修复后的草场产量达到对照组的2到6倍,效果持续8年以上。我们发现,修复后草原线虫和大型土壤动物增加了80%——草原修复不是单纯的植被恢复,而是从植被、土壤到微食物网的系统功能提升。

然而,修复草原不能一劳永逸。只要还在利用,退化风险就仍然存在。要让草原持续健康,必须用智慧管理替代粗放利用。基于这样的认识,我们先后开展了数字草业、数字牧场到智慧牧场研究。

我们构建了大型数据库,借鉴澳大利亚和新西兰的经验开发了草畜平衡诊断、牧场经营规划等一系列软件,帮牧民实现草地和家畜资源的时空匹配,预防灾害、节本增效。但是软件系统应用不尽如人意。我们反思后决定换个思路——不再盯着专家系统,而是看看牧民到底需要什么。

传统草原管理方式下,牧区面临两大难题。一是定居后需要大量实体围栏,投入大且每隔若干年就要重修,投入高。二是放牧劳动强度大,牧民每天跟着牛羊在草原上跑几十公里,严寒酷暑、风吹日晒,太辛苦。这两个问题光靠软件解决不了,因此,我们研发了虚拟围栏和放牧机器人。

虚拟围栏结合智能项圈和家畜适应性训练,实现放牧家畜的边界管理。佩戴智能项圈的家畜一旦越过虚拟边界,就会接收到警报,从而被阻止越过围栏。但技术落地还需解决一系列问题,最核心的就是训练标准化。这些问题不解决,智能项圈就是一堆废铁。

放牧机器人集成了自主导航、精准避障、边缘计算等技术,替代羊倌完成放牧任务。与普通羊倌只管“不丢羊”不同,我们的智能放牧策略融合了两方面的智慧:一是羊群运动的相变物理学,二是长期跟随牧民学习积累的乡土放牧知识。让机器人在照顾动物福利的同时,以最合理的方式完成放牧。目前,虚拟围栏和放牧机器人样机都已进入应用测试阶段。下一步,我们要重点解决能源供给、硬件与家畜适配等问题。

智慧牧场的这些进展,是在国家重点研发计划“现代牧场专项”支持下取得的。还记得2021年申报项目时我们提出的愿景——让放牧成为令人向往的职业。坦白地说,让所有人都向往放牧,可能很难;但降低野外工作强度、让牧民也能享受到信息时代的技术红利,我们充满信心。

(光明日报记者杨舒、高平采访整理)

《光明日报》(2026年06月27日 09版)

大家都在看

  • 远赴青海,终遇人间净土茶卡盐湖,这才是西北最温柔的浪漫

    远赴青海,终遇人间净土茶卡盐湖,这才是西北最温柔的浪漫 如果青海湖是辽阔治愈的蓝,那茶卡盐湖,就是世间纯净至极的白。它被大家称作中国的天空之镜,藏在青海海西的高原之上,远离城市喧嚣,没有车马喧嚣,只有蓝天白云、纯白盐海,水天一色,干净得让人内心瞬间平静。走 ... 植物之最08-21

  • 棠梨是什么植物,其枝干天然虬曲,果实久挂不落

    棠梨是什么植物,其枝干天然虬曲,果实久挂不落 很多人第一次听说“棠梨”这个名字。它并非水果摊上的雪梨、酥梨,而是专为盆景观赏而培育的梨属微型树种。棠梨枝干天然虬曲,像被岁月反复打磨的钢丝;秋后果实久挂不落,从10月挂到次年3月,金灿灿一片,自带“小 ... 植物之最08-21

  • 常沙娜:让中国传统纹样绽放新彩

    常沙娜:让中国传统纹样绽放新彩 原标题:让中国传统纹样绽放新彩‍我一辈子都在和纹样打交道。纹样是一种语言,它有自己的语法、节奏与情感表达方式。它既有装饰性,也有象征意义,更承载着民族的美学精神与时代的文化气息。作为敦煌艺术的重要组成 ... 植物之最08-21

  • 每天认识一种植物(灌木篇)——09 牡丹,雍容华贵的花中之王

    每天认识一种植物(灌木篇)——09 牡丹,雍容华贵的花中之王 今天分享家喻户晓的传统名花 —— 牡丹。花大饱满、花色绚丽,花型丰富大气,自古享有花王美誉,庭院、专类园造景地位突出。本篇辨别、养护、园林用法一次讲全,景观从业者、园艺爱好者建议收藏。一、基础信息中文学 ... 植物之最08-21

  • 十五块文竹被爷爷养成绿墙,狠狠打脸了急躁的年轻人

    十五块文竹被爷爷养成绿墙,狠狠打脸了急躁的年轻人 刷手机时看到个视频,直接把我看愣了。大连一位李爷爷,花了十五块钱买的文竹,整整养了二十五年。这植物没像别人家那样娇滴滴地死在阳台,而是顺着老窗框野蛮生长,爬满了半面墙,活脱脱一条两米高的绿龙,甚至还年 ... 植物之最08-21

  • 新疆植物百科(五十九)

    新疆植物百科(五十九) 这是牛至,一种唇形科牛至属的多年生草本植物,也常被称为“止痢草”“土香薷”或“小叶薄荷”。从图中可见其典型的花序结构——密集的伞房状圆锥花序,花朵呈淡紫红色,花萼钟状,花冠唇形,整体形态紧凑而富有层次 ... 植物之最08-21

  • 花草树木壁纸,繁花与美景合集

    花草树木壁纸,繁花与美景合集 在这个数字化的时代,手机和电脑成为了我们生活中不可或缺的一部分,而壁纸则如同它们的外衣,展示着我们独特的品味与个性。花草树木壁纸以其天然的魅力和多彩的姿态,成为了众多人装饰屏幕的理想选择。现在,就让我 ... 植物之最08-20

  • 方寸四瓣生万象(我们的宝藏纹样)

    方寸四瓣生万象(我们的宝藏纹样) 纹样是中华文化古老的视觉语言,有着独特的寓意与装饰功能。从新石器时代陶器上古朴简约的水波纹,到商周青铜器上庄严肃穆的云雷纹;从汉代铜镜上古雅端方的博局纹,到唐代锦缎上华美大气的卷草纹;从宋代瓷器上清新 ... 植物之最08-20

  • 六千六百万年前的考验:鸟类的存续奇迹

    六千六百万年前的考验:鸟类的存续奇迹 作者:史蒂夫·布鲁萨特(英国爱丁堡大学古生物学家)在白垩纪的最后一天,大约是6600万年前,地球还充满了各式各样的恐龙。在北美大陆上,顶级掠食者霸王龙正悄悄靠近它最爱的猎物三角龙。在亚洲,敏捷的掠食者紧盯 ... 植物之最08-20

  • 虫鸣香山奇妙夜,公园变身大课堂

    虫鸣香山奇妙夜,公园变身大课堂 ——北京以生物多样性之笔,绘就花园城市“生态B面”【环球网报道 记者陈全】当生态文明建设的重心从“生态修复”迈向“生态认知”,自然教育正成为衡量一座城市、一个国家生态文明成色的重要标尺。2024年10月,北京 ... 植物之最08-20