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丁勇 李西良 王珍（中国农业科学院草原研究所草原生态保护与恢复创新团队成员） 创新决胜未来。党的十九大以来，加强生态文明建设和山水林田湖草是一个生命共同体的理念深得中央高度重视，深入人心。随着乡村振兴战略的全面实施，草原发展进入了新时代，这既是加快草原生态保护建设的重要机遇期，也是推进草原生态环境实现整体好转的攻坚期，我们既面临着千载难逢的历史机遇，又面临着推动“三生”融合的严峻挑战，必须立足草原及牧区实际，坚持科学发展，大力推进草原科技进步，坚定做好草原卫士的决心，坚决保障成果供给与技术服务，集中力量解决草原与牧区振兴的突出矛盾和瓶颈问题，强有力支撑草原牧区生态文明水平大幅提高，绿色与可持续发展能力整体提升。
一、我国草原生态保护建设现状与问题
（一）我国草原资源丰富，生态功能突出且不可替代
我国是一个草原资源大国。全国拥有各类天然草原（典型草原、高寒草原、荒漠草原、草甸草原等）面积近60亿亩，占国土面积的41.7%，是农田面积的3.3倍，是森林面积的1.5倍，成为全国面积最大的陆地生态系统。从地理分布上来看，我国北方草原面积最大，占全国草原总面积的41％，青藏高原草原占38％，南方草原占21％。其中，传统牧区草原以集中连片的天然草原为主，主要分布在西藏、内蒙古、新疆、青海、四川、甘肃等6省（区），这六大牧区省份草原面积共2.93亿公顷，约占全国草原面积的3/4。此外，我国南方地区草原以草山、草坡为主，大多分布在山地和丘陵区。
我国草原承载着三大重要功能。一是“生态功能”，草原作为我国最大的陆地生态屏障，承担着养蓄江河源头、保持水土、防风固沙、保护生物多样性、维护生态平衡等重要作用，草原生态的破坏，危害的不仅仅是草原区的局部空间利益，它还会向邻近地区和更远地区扩散和迁移；二是“生产功能”，从经济意义上来说，草原能够提供饲料与食物生产，人类除在草原上通过渔猎、采集获得野生动物性和植物性食物外，还通过牧养家畜获得大量优质的动物性食物，我国有数百万农牧民以草原为基本生存资源，草原资源是我国草原畜牧业生产的重要物质基础，家畜饲养达到2.51亿个羊单位，另外，草原还为医药、材料、农作物和家养动物品种的培育提供重要的生物资源和基因资源；三是“文化功能”，草原是草原文化的摇篮，草原文化是中华民族文化的重要组成部分，在长期和草原打交道的过程中，以及在人与自然相互调试的过程中，草原上的各民族形成了适应当地生态环境的知识和文化，这些知识和文化在维持自然生态系统完整性和人类可持续发展方面起到重要作用。
（二）草原退化的基本面没有改变，生态保护任务依然严峻
由于长期的不合理利用，加之气候变化的影响，我们面临着草原大面积退化，治理成本高、施策效果缓慢的棘手难题。
第一，草原退化形势依然严峻。由于20世纪60年代后期以来，我国草原牧区人口大量增长，对草地的利用强度不断增加，到80年代中期，全国中度、重度退化草场面积达866.7万公顷。至90年代，90%的草原发生不同程度的退化。总体上，我国草原退化的表现主要是退化面积大，退化趋势难以遏制，沙化与盐碱化程度深，生物多样性锐减，土壤养分流失加剧等。近年来，国家实施了一系列的生态保护工程和政策，如退耕还林还草工程、京津风沙源草地治理、西南岩溶地区草地治理、草原生态保护补助奖励机制等，草原生态整体恶化的趋势得到有效遏制，但是，草原整体退化的局面还没有得到根本扭转，草原生态质量仍相对较差。
第二，草原退化区域性特征复杂。我国草原面积广袤，不同地区水热状况、植被组成、土壤类型有着较大差别。其中，以内蒙古草原为主体的北方温性草原降水相对稀少，在300 mm左右，长期以来超载过牧与草原退化形势严峻；以甘宁草原为主体的黄土高原草原面临的主要问题是土壤沙化；以新疆为主体的山地草原主要受地形影响，垂直地带性显著，与森林、农田、荒漠等生态系统耦合效应突出；以青海、西藏为主体的青藏高原草原受海拔影响热量限制性明显，其退化主要表现为“黑土滩”；以云贵川黔草山草坡为主体的南方草原退化最主要的特征是石漠化。因此，要实现草原治理因地制宜、分区施策，对技术的精准性与有效性提出了更高要求。
第三，超载过牧仍是威胁草原资源和生态保护成果的关键。根据历年全国草原监测报告数据显示，我国第一轮草原生态保护补助奖励政策落实的前三年，全国重点牧区家畜超载率从30.0%下降到16.8%，年均减少4.4个百分点，但从2014年开始，全国牧区超载率年均降低速度显著减缓，年均降低仅1.47个百分点，草原超载区减畜的任务依然艰巨，减畜的难度不断增大，当前百分之十几的超载率仍会加剧草地退化的程度，抑或对草原恢复和保护的成效带来威胁。因此，运用科技推动草原畜牧业生产提质节本增效，可能是有效解决草畜矛盾、促进草原资源和生态保护的重要途径。
二、新时代草原生态保护建设的重要地位和科技需求
（一）草原资源和生态保护已成为国家重大需求与千年大计
十八大以来，“草”在国家自然资源和生态保护中的地位及重要性空前提升，草原保护和建设步入新阶段，迎来新机遇。中央和各部委十分重视推进草原保护建设工作。2015年，党中央、国务院印发了《关于加快推进生态文明建设的意见》和《生态文明体制改革总体方案》；2016年，国务院印发了《“十三五”生态环境保护规划》和《关于全民所有自然资源资产有偿使用制度改革的指导意见》，国务院办公厅印发了《关于健全生态保护补偿机制的意见》等。按照党中央、国务院部署要求，发展改革委会同主要相关部（局）等印发了《耕地草原河湖休养生息规划（2016—2030年）》，农业农村部印发了《关于促进草牧业发展的意见》、《推进草原保护制度建设工作方案》、《全国草原保护建设利用“十三五”规划》等一系列重要的指导性文件，并且继续下大力度实施草原生态保护补助奖励机制，保障和推动了草原资源和生态保护工作的高效有序进行。
十九大报告又做出了“加快生态文明体制改革、建设美丽中国”的新部署和新要求，将统筹“山水林田湖草”系统治理，作为新时代中国特色社会主义基本方略，草原作为重要的生态资产与生产资源，要求必须坚定不移地贯彻中央关于生态文明建设和农业供给侧结构性改革的决策部署，遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，坚持“生产生态有机结合、生态优先”的基本方针，以做好草原资源和生态保护的持久战、攻坚战。
2018年12月3日，习近平总书记又对三北地区生态建设又做出重要指示，强调三北工程建设是同我国改革开放一起实施的重大生态工程，是生态文明建设的一个重要标志性工程，经过40年不懈努力，工程建设取得巨大生态、经济、社会效益，成为全球生态治理的成功典范。当前，三北地区生态依然脆弱，继续推进三北工程建设不仅有利于区域可持续发展，也有利于中华民族永续发展。要坚持久久为功，持续不懈推进三北工程建设，不断提升林草资源总量和质量，持续改善三北地区生态环境，巩固和发展祖国北疆绿色生态屏障，为建设美丽中国做出新的更大的贡献。
（二）提升科技支撑能力是解决草原资源和生态保护的关键
草原保护面临地缘广袤突出、问题复杂、科技贡献率低等诸多挑战，加强科技支撑能力，是未来相当长的一段历史时期内的一项重要工作，紧迫而艰巨。草原资源和生态的保护与建设必须建立在对生态系统科学现象的清楚认识，以及对生态系统运行规律的准确把握的基础上，予以精准施策，方能事半功倍。虽然自上世纪50年代开始，在草原科学研究领域就有学者开始关注草原退化与生态保护问题，但是，直至今日我国草原（草业）科技贡献率不足30%（国外草业科技贡献率已经达到70%以上，我国农业科技贡献率总体达到56%），科技支撑能力提升任务紧迫而艰巨。
首先，草原生态和生产功能发挥的关键机制还没有彻底弄清，基础研究薄弱。在过去几十年里，国家在草原基础科学研究方面的投入相对较少，缺乏规模、持续的项目和经费支持，导致研究方向相对分散，研究深度不足，难以引领国际草原科学研究前沿。如国家重点基础研究发展计划（973计划）至今仅在农业领域支持开展了6个项目的攻关研究，不足以支持开展系统、全面而深入地研究，以解答草原科学领域的一些重大基本科学问题，致使我国草原科学研究一直跟跑国际风向，且与我国农业科学研究水平相相差甚远，亟待进一步加强。
其次，草原资源和生态保护的重大技术创制缺乏突破性成果，转化率低。自上世纪90年代至今，我国草原领域的重大技术成果非常少，以国家科技进步奖为例，40年来仅有4项与草原资源和生态保护有关的重大成果获二等奖（中国北方草地草畜平衡动态监测（1997）；中国北方草地退化与恢复机制及其健康评价（2008）；三江源区草地生态恢复及可持续管理技术创新和应用（2016）；青藏高原特色牧草种质资源挖掘与育种应用（2017）），且这些成果受局域适用性限制，对破解我国大范围草原资源和生态保护的多维度难题的指导性和可借鉴性有限，尤其面临我国大面积退化草原修复治理紧迫性增强、区域草原生态与经济协调性要求提高等形势，草原科技亟待有所发展和创新。
第三，草原资源和生态保护的成功模式短缺，示范推广难度大。新时期草原保护要求从资源、生态、经济、环境等多维度破题立新。长期以来，我国草原科技发展多偏重于基础理论的研究与技术的创制，技术集成与模式优选未能实现同步发展，加之，我国草原地域广类型复杂，资源本底、生态状况、退化驱动力、生态破坏后果等不尽相同，基于关键技术的创制与多元技术的集成，以及成功模式的构建与区域示范推广，是推进草原保护工作可仿可效，降低重大工程探索成本与投资风险的一项十分必要的前期研究工作。
三、政策建议
（一）加大科技投入，补齐草原保护研究短板
我国草原科技贡献率远低于农业同期水平，更与国外发达国家相距甚远，其中，草原科技投入低、科技支撑能力薄弱是制约我国草原资源和生态保护的重要瓶颈。总的来看，国家急需通过几种途径加大对草原科技投入：一是，通过科技计划（专项、基金等）对符合条件的草原科研活动进行支持，迄今，我国尚未在草原领域布置国家重点研发计划专项，仅在“典型脆弱生态修复与保护研究”重点专项中设立了3个涉草项目，仅为同期林业项目数的11.3%，此外，国家自然科学基金在草地科学领域年资助约60项，经费约2600万元（含面上基金、青年基金等），资助强度仅为种植业、畜牧业、林业的约6%、7%、11%，这与草原在保障我国生态安全和食物安全的重要战略地位不相匹配。二是，通过专项资金对以产业为主线构建现代产业技术体系进行支持，目前仅仅对牧草生产为主的草产业有一定支持，忽略了草原生态产业。三是，通过基本运行经费、基本科研业务费等对草原科研院所改善科研基础条件、开展自主研究等进行支持，中国农业科学院草原研究所是我国草原研究领域唯一的国家级研究与科技支撑机构，在新时期草原科技需求日益剧增的背景下，亟需大幅提升自身基础条件，以适应草原科技创新的新任务和新要求。四是，通过专项转移支付、科技成果转化资金等，提升区域科技创新能力，改善区域草原科技创新条件，加强草原科技创新支撑平台和服务体系建设，推动草原科技成果转移转化。
（二）加强基地建设，打造草原科技创新舞台
包含重点实验室、工程中心、科技资源共享服务平台、野外科学观测站等在内的创新基地是科技创新的基础条件。长期以来，草原科技创新基地建设薄弱，目前，面向草原生产领域，仅有1家国家重点实验室（草地农业生态系统国家重点实验室，挂靠兰州大学），虽然建设了内蒙古呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站等野外试验站等，但功能比较单一，缺乏综合试验基地。近期，为落实《国家创新驱动发展战略纲要》和《“十三五”国家科技创新规划》有关要求，科技部会同财政部、国家发展改革委制定了《国家科技创新基地优化整合方案》，提出优化调整国家重点实验室，整合组建国家工程研究中心，布局建设国家技术创新中心，优化调整国家科技资源共享服务平台，优化调整国家野外科学观测研究站等方面的整合办法。因此建议应尽快完善草原科技创新体系建设，面向草原资源与生态保护领域布局国家重点实验室，组建草原生态保护国家技术创新中心，建立国家草原科学数据共享中心，完善国家野外科学观测研究站的在草原典型领域、典型生态系统的科学布局。
（三）加快草原科学研究队伍建设
科研水平决定了一个国家的发展水平和综合能力，而人才队伍建设是科研单位提高科研能力与业务水平的关键因素。目前，草原科学研究基础薄弱，从事草原科学研究的单位普遍存在人才结构配置不合理、人才队伍工作机制不完善、建设投入不足等问题，比如，本领域高层次人才严重缺乏，仅有中国工程院院士2人，中国科学院院士、国家杰出青年基金获得者目前仍为空白，国家重大计划项目（973计划、国家重点研发计划）首席科学家或重大项目负责人全国不足10人，人才短缺从根本上影响了国家对新时代草原工作者的需求。针对人才队伍中存在的问题，结合今后科研工作的需要，需要着重开展以下几项工作。一是，要优化草原人才队伍建设，依据现有的科研工作及未来的科研发展，明确所需的人才及其结构，制定详细的人才队伍建设计划，评估现有的人才队伍的层次，提出合理的人才培育与引进计划，以优化人才队伍结构，满足未来科研工作的发展需要。二是，通过重大科研项目培养和提升草原科技领军人才，利用重大项目资源聚集国内外知名专家学者投入到我国草原科学研究中来，推动组建并形成一支具有世界一流研究水平的稳定的人才团队。
（四）启动实施国家草原科技创新重大专项（工程）
聚焦草原资源和生态保护的科技需求，坚持“三个面向”（面向世界农业科技前沿、面向国家重大需求、面向现代农业建设主战场）目标要求，从领跑前沿基础理论、突破核心关键技术和加强技术集成与示范等方面，尽快启动实施国家草原科技创新重大专项（工程），重点开展：
1、基础前沿研究
（1）草原生物多样性维持与生态系统功能提升的关键机制
草原多能级生物多样性维持是提升生态系统稳定性与功能的关键。围绕生物多样性对生态系统功能维持的机理，重点研究草原植物物种多样性、功能多样性、谱系发育多样性与生态系统多功能性之间的关系；研究草原跨营养级生物多样性之间的关联性与互作效应；研究多营养级生物多样性对生态系统稳定性及生态系统功能的作用；研究维持与提升生态系统生物多样性及其功能的机制。
（2）草原土壤肥力维持与提升的关键机制
有效改善退化草原微环境限制是草原土壤肥力提升与提高草原生产力的重要途径。围绕草原土壤系统理化性状优化及各要素之间的互作机理，重点研究氮磷等重要元素转化的生态学过程及影响因素；研究土壤物理性状对养分效率的作用；研究关键微生物在氮磷活化过程中的作用；研究土壤各养分元素的补偿性及限制性机理。
（3）草原关键生态草环境适应的生物学机制
草原关键生态草是维持草原生态与生产功能的关键。围绕草原主要生态草如羊草、针茅、嵩草等，重点研究植物系统发育、地理分布及时空演变过程；研究关键生态草基因多样性与其生态适应性的关系；研究多逆境胁迫下植物表型可塑性与适应进化；研究关键生态草对气候变化的响应及适应机制。
（4）草原植被对土壤系统的反馈机制
厘清植物和土壤的互作机理是调控优化草原土-草系统的关键依据。围绕草原生态系统的土-草界面，重点研究土壤-植物化学计量特征及其关联机理；研究土壤元素限制对植物化学计量特征的影响；研究关键土壤微生物在维持土壤养分均衡中的作用；研究植物生长对土壤养分反馈效应及作用机理。
2、关键技术创制
（5）退化草原植被系统修复与重构的关键技术
针对过度放牧利用造成的天然草原植被退化与生物多样性衰减等问题，围绕植被系统的修复与重构，重点研究提升免耕补播提高种子发芽率与保苗技术；创制草原植物多样性与群落稳定性的调控技术；研制严重退化区和退耕区放牧型混播草地建植技术；研发退化草原灌木、半灌木和毒杂草的防控技术。
（6）草原土壤肥力维持与功能提升关键技术
针对天然草原土壤养分贫瘠与生产性能低等问题，围绕提高草原土壤肥力以提高草原生产力为目标，重点创制地表与地下联合施肥技术；研制优化与改良土壤物理性状的技术；研发微生物肥料改良土壤技术；创建保水提肥技术。
（7）草原信息化管理与智慧牧场建设技术
为了提升牧场现代化水平，实现实时监测与精准管理，提高生产效率，围绕家庭牧场基本单元，重点创制草地生态系统监测系统；研制畜群跟踪定位与轨迹分析系统；建立生产要素的动态监测与自动化决策系统；研发家庭牧场全方位远程监控技术。
（8）草原生物和非生物灾害精准监测与预警关键技术
针对我国草原地区自然灾害发生频次高、危害大、非线性和不确定性等特点，围绕草原生物与非生物灾害，重点开发不同灾害类型的高准确率监测预警关键技术；研发GIS的草原生物灾害对预警监测系统；建立草原重大自然灾害预警模型；研发草原灾害监测、灾后评估关键技术与应急调度模型。
（9）草畜平衡与草原生态经济耦合关键技术
草畜平衡与生态-经济均衡是实现草原可持续利用的关键，围绕草畜系统和区域生态经济系统，重点开发家畜营养需求与草地营养供给平衡调控技术；放牧家畜品质提升与节本增效技术；研究并建立不同类型草地生态区的合理放牧制度；牧区半牧区农牧资源耦合技术。
（10）多尺度草原生态资产核算业务化与生态补偿技术
针对目前草地生态价值难以体现，草地生态补偿标准依据不足的问题，重点研制草原生态资产核算的方法体系；研发草原资产价值评估及货币化技术；放牧生态系统生态生产成本核算及优化放牧调控技术；研究草原生态保护的生态补偿标准核算技术。
3、集成转化示范
（11）蒙甘宁草原生态保护关键技术集成与示范
覆盖范围包括内蒙古、甘肃、宁夏等地区。围绕退化草原治理与草地资源合理利用，重点建立退化天然草地恢复改良及合理利用技术集成模式与示范；开展草原保护性利用与土壤恢复治理技术集成与示范；开展草原草畜资源优化配置调控技术集成与示范；建设数字牧场高效生产数字信息化管理关键技术的应用与示范；开展草地重大病虫鼠害可持续防控技术配套与示范；集成建立生态保护效果评价方法、技术体系及补偿标准的示范区；因地制宜发展以地方牛羊马品种为主的草原生态经济耦合模式，建立核心示范区。
（12）新疆山地草原生态保护关键技术集成与示范
新疆农牧资源丰富，空间配置优势明显，传统畜牧业与乡土文化极具特色。依据草原资源优势与现状，重点开展山地草原退化治理技术集成与示范；开展山地草原合理放牧调控技术集成推广与示范；开展山地草原畜牧业与绿洲农业耦合模式推广与示范；开展退棉地节水混播生态草地建植与合理利用关键技术集成与示范；依托本地草原与文化资源，构建新疆特色旅游产业发展模式与示范；因地制宜发展以马、细毛羊为主的山地草原草牧业配套关键技术及模式，建立核心示范区。
（13）青藏高原草原生态保护关键技术集成与示范
青藏高原主要包括青海、西藏及川西北高寒草甸草原地区，“黑土滩”是全球草地生态系统退化行为在青藏高原的特殊表现形式。针对黑土滩生态恢复，重点开展黑土滩治理的“分区-分类-分级-分段”的技术集成与示范；研究更多植物物种组合的混合群落构建技术并在“黑土滩”治理中推广；研发启动和引导黑土滩人工草地自我恢复技术及近自然恢复模式的推广应用；因地制宜发展以牦牛为主的草原畜牧业生产及相关生态保护技术，并建立核心示范区。
（14）云贵川黔草山草坡保护关键技术集成与示范
覆盖范围包括四川西南部、贵州、云南等地区。石漠化水土综合整治与山地混农林业耦合是该区域生态保护的重点。围绕石漠化和草牧业发展，重点开展石漠化草地修复治理的技术集成及示范；开展林下草地资源的保护利用技术集成及示范；研究粮-草资源优化配置技术并集成与示范；研究草山草坡水土漏失阻控与草地生产力改良提升技术并集成与示范；研究草山草坡合理利用与草畜平衡调控技术并示范；因地制宜发展以肉牛、山羊（云岭黑山羊、波尔山羊等）为主的西南山原地区草原生态与经济系统的耦合模式，并建立核心示范区。（来源：中国农业科学院草原研究所）
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