国家重点研发计划通过验收多项科技成果用于荒漠化退化草地治理

在内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗潮格温都尔镇（赛乌素镇），科研人员针对退化草地裸露创面风蚀严重、土壤贫瘠和植物恢复较慢等问题，研发了一种微生物有机混合物诱导结皮生成的退化植被快速恢复技术，该技术利用固氮菌、纤维素分解微生物与秸秆发酵生成有机混合物，在植被恢复区喷洒该混合物诱导形成土壤结皮，可使退化草地裸露创面固沙植物种定居，从而实现退化生态系统的快速修复（图1）。

图1. 微生物有机混合物诱导结皮生成的退化植被快速恢复技术

据中国科学院西北生态环境资源研究院研究员、乌拉特荒漠草原研究站站长左小安介绍：“我们已建立了实验与示范区100亩，新技术的运用显著提高了示范区植物密度、高度、丰富度及多样性等指标，使退化草地植被盖度提高了30%，达到50%，极大地促进了退化草地植被的恢复。技术目前已在荒漠区植被恢复中推广应用。”

而这项新技术正源于国家重点研发计划“荒漠化退化草地治理技术及示范”项目，这也是该项目实施以来取得的众多创新成果之一。

“荒漠化退化草地治理技术及示范”是科技部十三五国家重点研发专项“典型脆弱生态修复与保护研究”项目之一，项目针对我国北方草地退化严重、生态安全与草牧业生产功能减弱、生态畜牧业与生态产业欠发达等问题，研发与示范荒漠化退化草地综合治理技术与政策，通过退化草地的修复与可持续利用，实现环境改善与富民的双赢或多赢。日前，该项目顺利通过中国21世纪议程管理中心组织的专家验收。

该项目由内蒙古大学牵头，联合中国科学院、中国农业科学院、北京师范大学、蒙草集团等20家高校、科研院所及地方草原站共同实施。项目以内蒙古中西部干草原、荒漠草原及荒漠区天然草地为主要研究区，以荒漠化草地退化机制与生态系统服务评估为基础，以退化草地修复、生态畜牧业、草业发展技术研发与示范为重点，以生态产业技术集成与示范为主要创新，以技术示范与技术推广为主要成果转化机制进行项目研究。

据项目负责人内蒙古大学教授梁存柱介绍：“项目经过四年多的实施，研发了荒漠退化草地快速治理、恢复与稳定维持技术，去除针茅颖果危害的生物防控技术、草地资源与畜群结构时空优化配置及精准管理技术、草原放牧家畜载畜量精准管理系统、基于高光谱遥感技术的草地退化新监测方法、减少碳交易监测成本等29项关键技术；筛选出草木樨、黄花苜蓿、冰草等优质牧草品种并用于人工草地建设；构建了退化草原诊断标准与诊断方法、低碳密度生态系统碳交易模式、草地退化的综合监测框架体系；对基于牧户的联户经营、跨区域农牧合作发展与产业化、‘牧草+互联网+供应链金融+连锁’模式等创新的草地经营与管理模式进行了示范。成果可直接服务于退化草地保护恢复建设。”

项目系统揭示了不同气候区导致草地退化的自然和人为因素相对贡献及其耦合机制，阐明了天然草原稳定性的放牧调控机制。成果显著提升了我国草地生态学基础理论水平。应用生态系统碳循环模型，实现了多角度、全方位草地生态系统生产力及固碳服务的动态评估，建立了适用于不同退化草地防风固沙服务评估的指标体系，为天然草地生态系统价值核算提供了理论基础与技术支撑。

针对严重沙化草地裸露创面植被稀少、植物种子无法固着的问题，项目研发了“严重沙化草地快速治理的新材料机械沙障和生物固沙的混搭技术”，该技术利用低成本、易操作生物基可降解聚乳酸材料制成的长条沙袋，设置成网格型机械沙障、再结合沙障内油蒿植物种子的撒播技术，解决了种子在流沙上的固着问题，可用于严重沙化草地的快速修复（图2）。

图2. 新材料机械沙障和生物固沙的混搭技术

针对暖温带荒漠草原生产力低下等问题，项目研发了“暖温带退化荒漠草原近自然修复技术”，该技术引进了适宜当地退化草原补播的7种灌草，确立了以蒙古冰草、沙生冰草、牛枝子、沙打旺乡土植物为主要补播品种，研发出集平、开、播、压、覆为一体多功能播种机，构建隔带翻耕提前蓄积雨水，蓄、保、提水及农机农艺配合的近自然化草地生产力提升技术体系，技术可用于荒漠草原的快速修复。

针对针茅对羊皮及家畜口腔损害问题，项目研发了利用家畜控制针茅危害但不影响草原总体生产力的技术。该技术在针茅孕穗期－抽穗期，通过短时间集中高强度放牧，吃掉大部分营养丰富、适口性良好的针茅花序，既能有效降低针茅颖果的结实量，又能充分利用花序资源，且基本不影响草原群落生产力，技术可用于以针茅为优势种的草甸草原、典型草原和荒漠草原（图3）。

图3. 去除针茅颖果技术示范

项目还开发了放牧家畜载畜量精准管理系统，在用户输入放牧场面积，选定所设定的月份、地形、水源等参数，就可快速便捷地计算出用于放牧草场的适宜载畜量，为家畜和草原精准管理提供了便捷服务，该技术可用于不同草原区的家庭牧场。项目探索了草原生态系统降低碳汇监测成本的方法，提出了草地碳交易的可行模式和鼓励牧民参与共同治理与管理天然草原等政策建议。发布了退化草地修复技术规范等4项国家标准。

同时，按照国家数据管理中心要求，项目产出的数据成果已正式在国家冰川冻土沙漠科学数据中心（www.ncdc.ac.cn）发布并提供下载。项目发布的32个数据集包含内蒙古、甘肃、宁夏荒漠化草地区域气候、植被、土壤、放牧实验等方面的数据，研发适合不同退化草地生态系统服务评价技术体系，系统评价不同退化等级草地生态系统生产力、碳储量、防风固沙以及旅游等服务功能潜力，为退化草地的分级管理和可持续利用提供评价体系。

目前，项目已建立实验与示范区约43万亩，取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益。项目成果可为荒漠化退化草地治理、北方生态安全屏障构建及生态畜牧业发展提供技术支撑，项目的实施对助力内蒙古走以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子，推动黄河流域生态保护和高质量发展，具有重要意义。