锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测站,历经20多年时间摸清了草原生态系统的“脾气”,研发的多项技术已从“地方经验”升级为“行业标准”——
12月9日,在内蒙古锡林郭勒草原国家级自然保护区的沙地云杉林监测点,中国科学院植物研究所工程师、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)执行站长王扬,正操控着无人机激光雷达设备,屏幕上实时生成的沙地云杉三维模型清晰地呈现着每棵树的胸径、冠幅数据。
“你看这棵云杉,2019年监测时胸径还只有18厘米,现在已经长到22厘米了。”王扬指着模型中一棵枝干遒劲的沙地云杉说,“40年前,这片沙地的沙化速度比树木生长速度还要快,能有现在的长势,是40年坚持不懈的保护才换来的。”
从沙进草退到草茂羊肥,锡林郭勒草原的转变,始于一场为守护草原生态而展开的长达40年的持久战。
作为我国中温型半干旱典型草原的核心分布区,锡林郭勒草原曾因气候变化、过牧等因素的影响,面临严重的退化、沙化问题。为了保护和科学利用草原,阻止草原生态持续恶化,1979年,我国首个温带草原生态系统长期定位研究站——锡林郭勒站在此建立,开启了草原生态保护修复的科学探索之路。
“建站初期,我们连像样的实验室都没有,站上的生活条件也很艰苦。”中国科学院植物研究所研究员、锡林郭勒站站长白永飞翻看着1980年的监测档案。泛黄的纸页上详细记录着羊草草原各种植物的株高、盖度数据,“就是凭着几代人的这份坚持,我们用20多年的时间,摸清了草原生态系统的‘脾气’,也就是生态系统结构与功能的动态变化规律。”
1979年至2003年,锡林郭勒站科研团队对羊草草原、大针茅草原两个代表性生态系统开展连续定位监测,积累了涵盖生物、土壤、水文、气象的完整数据链。正是基于这些数据,团队在2004年取得了一项里程碑式研究成果——揭示了草原生态系统稳定性的维持机制。
有了基础研究的支撑,针对草原退化的“精准药方”和技术体系逐步成型。2000年起,锡林郭勒站在浑善达克沙地建立试验示范区,针对流动沙丘、风蚀坑等不同沙化类型,研发出“生物网格固沙+乡土草种补播”技术。
“我们用黄柳插成网格,像给沙地穿上‘防护衣’,再补播羊柴、沙生冰草、沙打旺等耐旱草种,第一年就能让流动沙丘的植被盖度从不足10%提升到30%。”王扬指着示范区的对比照片说。如今这片曾经的“不毛之地”,已形成乔灌草结合的稳定生态系统,2022年,该技术入选联合国环境规划署《中国脆弱生态系统恢复优秀案例》。
科技的力量不仅体现在保护区的管理实践中,更渗透到生态监测的每个环节。在锡林郭勒草原国家级自然保护区,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边操作着监测设备边说:“草地监测就像给草原做体检,为后续对症下药开展草原保护修复提供详实的监测数据和科技支撑。”
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,草地监测可以掌握草原分布状况,进一步通过模型反演,实现牧草营养(如纤维素、木质素、氮、磷含量等)和牧草质量的快速、无损检测;借助于遥感和AI手段,科研人员可以筛选和确定指示草原退化的特征指标,揭示关键驱动因素(诱因),建立预警机制。
在保护区,24座远程视频监控塔覆盖近800平方公里,40台红外相机24小时记录着野生动物活动——2023年以来,累计拍摄到猞猁、兔狲等珍稀动物影像18万余件,识别物种104种。其中越冬大鸨等国家一级重点保护动物的群数量较2019年增长30%,国家二级重点保护野生动物马鹿增长20%。
“以前想观测这些动物,要在草原上蹲守好几天,现在通过红外相机,足不出户就能掌握它们的活动规律。”保护区科研合作科科长萨日娜说。
锡林郭勒站研发的多项技术已从“地方经验”升级为“行业标准”。2022年,基于“退化草原生态修复三阶段理论”(植被建植—结构优化—功能提升)牵头制定的《草原生态修复技术规程》(LY/T3323-2022)正式发布,成为全国草原修复的行业指南。
“轻度退化草原只需自然恢复,重度退化则要分阶段实施久久为功,这套理论和针对不同类型退化草原的精准修复技术,让修复工作有了明确的‘时间表’和‘路线图’。”白永飞说,截至2025年,该技术已在内蒙古自治区各盟市推广应用,并初见成效。
“40年前,我们为了研究、保护和科学利用草原而建站;现在,我们要让这片草原实现生态优先与以人为本的双赢。”白永飞望着无垠的草原说。

