科技日报记者 吴叶凡
暮春时节的内蒙古锡林郭勒大草原，远远望去仍是一片枯黄。然而草未生，人已至。不久前，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”）的科研人员如同候鸟一般，来到草原上开展新一年的生态监测和实验研究等工作。
作为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，锡林郭勒站围绕观测、研究、示范、服务四大任务目标，持续开展草原生态系统的长期监测、生态学基础研究和技术应用研究。经过一代一代科技工作者的持续耕耘，锡林郭勒站已成为我国草原科技成果的重要转化基地、国内外高水平合作研究的共享服务平台。
获得长期观测数据
走进位于内蒙古自治区锡林浩特市的锡林郭勒站综合实验楼，大厅里，一堆堆不同颜色的土被整整齐齐地晾晒在地上。锡林郭勒站保留的最早土壤样本可追溯至2000年。不仅如此，在储存柜里，还有1979年采于该区域的单花郁金香等植物标本。
长期留存土壤、植物样本的目的，与锡林郭勒站的一项研究任务息息相关。中国科学院植物研究所研究员、锡林郭勒站站长白永飞告诉记者，锡林郭勒站有四大任务——观测、研究、示范、服务。其中观测就是通过对草原生态系统水分、土壤、气象、生物等要素的长期监测和数据积累，揭示锡林郭勒草原典型生态系统的长期变化规律。
“要解析整个草原生态系统变化，就必须要有长期的历史记录。”白永飞指出，草原生态系统的演变以及生态环境问题的发生是一个缓慢的过程，如果没有生态系统的长期观测数据作为基准，就很难辨识这些问题的起源并找到正确的解决方案。
以草原退化为例，不是今年人们多放了几只羊，明年草原就会退化。国际上的共识是，如果人类过度利用草原二三十年甚至更长时间后，其生态系统结构、功能才会发生衰退。因此，如果没有长期、定期的监测数据，就很难了解过去几十年草原发生了哪些变化。
而且，在许多生态系统中，一些偶然事件，比如大地震、大型泥石流，往往会对生态系统的植被演替产生重大影响，或者使地形地貌发生剧烈变化。对这些事件影响的评估必须以长期连续观测为基础。“泥石流发生后，对当地生态影响有多大？生态环境多久才能恢复？回答这些问题同样需要长期的监测数据。”白永飞说。
“长期、科学的观测数据，是我们开展生态保护和修复的基础。我们的目标就是开一家‘百年老店’。”白永飞说。截至目前，锡林郭勒站已建成总面积450平方米的土壤和植物样品库，保存全国草原植物和土壤样品13万份。
长期观测的任务需求，还催生了一块47年未被打扰的草地。
这块草地位于锡林郭勒草原的白音锡勒牧场，面积达52公顷。去年夏天，当记者来到这块“处女地”，只见草群长得又高又密，甚至超过了小腿；草丛里虫鸣阵阵，不时还有鸟雀出没。
白永飞告诉记者，这块草地作为羊草草原长期监测样地，从1979年就停止了任何放牧和利用工作。时至今日，这里的植被密度和丰富度都远超周边草地。“相比于只有50多种植物的周边牧场，这块样地有超180种植物，包括许多在野生草场难以见到的植物，比如黄花苜蓿、甘草、防风等。”白永飞说。
过度放牧将会造成哪些物种“丢失”？消失的植物能否再次“回归”草原？如何平衡保护与利用的关系？通过这块样地，许多疑问将得到解答。
促进草原生态恢复
锡林郭勒站的另一项重要任务是研发退化草原的生态修复技术，并开展新技术的试验示范。中国科学院植物研究所工程师、锡林郭勒站执行站长王扬介绍，锡林郭勒站先后建立了沙地综合治理、退化草地恢复、天然草场合理利用和人工草地建植等多个试验示范区，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等技术研发。土地沙化、草原灌丛化、牧草品质下降等问题，在这里被逐一化解。
在锡林浩特市以北70公里的草原上，有一片灌丛化草原修复试验示范区。所谓草原灌丛化，是指在全球气候变暖导致的暖干化和过度放牧的影响下，原本以草本植物为主的草原，逐渐被小叶锦鸡儿等带刺灌木占领。灌木凭借其发达的根系、耐旱的属性，迅速占领草原。放眼望去，草原的主人不再是牧草，反倒是大片大片的灌木丛。目前，草原灌丛化治理已成为全球性热点研究问题。
白永飞告诉记者，围绕灌丛化草原治理，锡林郭勒站科研人员已在试验区开展了7年研究。“我们有三个目标，一是搞懂是什么原因导致草原灌丛化；二是要探索草原灌丛化是否可逆，草原有没有恢复的可能；三是找到恢复的方法。”他说。
七年的时间里，研究团队一头扎进茫茫草原中，为试验区草原施加不同的变量——增雪，增雨，施氮肥、磷肥。“通过持续尝试，我们发现，灌丛化是可逆的，而且找到了行之有效的逆转方法。”白永飞介绍，灌木对水肥响应迟钝，而牧草对水肥吸收利用快，科学增水增肥可有效促进牧草生长、抑制灌木扩张。
通过持续干预，试验地上重新长出了茂密的牧草，草本植物“夺回”了草原的“掌控权”。“目前我们正总结水肥修复技术，并进行小规模示范。同时，我们还提出‘大强度短周期’放牧法，来遏制灌木生长。”白永飞说。
提供中国治理方案
为我国草原牧区生态文明、美丽中国建设以及“双碳”目标提供科技支撑服务，也是锡林郭勒站的任务之一。
从1979年建站至今，锡林郭勒站走出了一条既关注生态学机理探索，又注重为国民经济建设服务的发展之路，取得的多项原创性成果，已在多地草原实现落地转化。
比如，牧草返青休牧技术是一种在春季牧草生长关键期实施的保护措施，其目的是让草原休养生息，促进牧草健康返青和草原生态恢复。这一方式是由锡林郭勒站最早提出，目前已在内蒙古、青海、新疆、西藏等地推广。
此外，“围封休牧、延迟放牧与划区轮牧相结合的草地合理利用技术体系”“多年生混播人工草地草种配置与建植技术体系”“浑善达克沙地和沙化草地‘三分之一治理，三分之二封育自然恢复’模式”以及退化草原恢复三阶段理论等成果，也有效促进了草原生产和生态功能协同提升，为构建我国北方生态安全屏障提供了重要科技保障。
近年来，锡林郭勒站提出的多项放牧生态系统优化管理新模式，在国际上获得认可，为草原治理提供中国方案。其中，2021年，由锡林郭勒站担任科技支撑的“锡林浩特市退化草原人工种草生态修复国家试点项目”，作为唯一的草原生态修复项目，入选由自然资源部发布的《中国生态修复典型案例集》，并在COP15大会生态文明论坛上向全球推介。2022年，锡林郭勒站的沙化草地治理、多年生人工草地建植、打草场轮刈等3项退化草地修复技术模式，入选联合国环境规划署发布的10个中国脆弱生态系统恢复优秀案例。
“下一步，我们要面向生态文明和美丽中国建设、山水林田湖草沙系统治理、构建北疆生态安全屏障等国家重大需求，力争在长期生态学研究方面达到国际领先水平，推动草原科技成果转化。”白永飞说。
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