太僕寺旗草地資源生態監測與評價野外科學觀測試驗站

已有研究表明，草原野外觀測台站不僅是草原科學相關研究的基礎創新平台，同時也是對草原畜牧業可持續發展、草原資源合理利用與保護提供科學依據的原創數據源，並對草原生態系統服務功能和生態恢復進行長期定位監測以及評價發揮著極其重要作用。

基本介紹

• 中文名：太僕寺旗草地資源生態監測與評價野外科學觀測試驗站
• 任務：草地資源生態監測
• 核心：科學觀測試驗站
• 類別：科技

發展概況

（1）發展歷程

已有研究表明，草原野外觀測台站不僅是草原科學相關研究的基礎創新平台，同時也是對草原畜牧業可持續發展、草原資源合理利用與保護提供科學依據的原創數據源，並對草原生態系統服務功能和生態恢復進行長期定位監測和評價發揮著極其重要作用。為了加強草原所原始創新與服務三農的能力，在中國農業科學院院領導及太僕寺旗當地政府領導的大力支持和幫助下，中國農業科學院草原研究所於1996年與太旗畜牧局、科技局等相關部門聯合建立了“太僕寺旗萬畝草地生態綜合技術示範基地和多年生牧草資源評價圃，到目前為止，已開展科學研究並成功運行15年。

15年來，該台站先後開展和實施了“九五”農業部 “牧草資源生物多樣性保護評價和利用（95-牧-01-02-04）”、 “十五”科技部 “中國重點牧草資源蒐集、保護及資料庫信息網路（2000DEA10004）”和“中國草種資源蒐集、整理、評價與入庫保存（2002DEA10006）”項目，國家重點基礎研究發展規劃“973”項目“草地與農牧交錯帶生態系統重建機理及最佳化生態—生產範式研究()”以及“十一五”“北方草地與農牧交錯帶生態系統維持與適應性管理的科學基礎（2007CB106806）”以及中澳“中國西部草地可持續發展（ACIAR：LPS/2001/094）”、“通過改進家畜生產和完善草地經營系統改善內蒙古養羊牧民的生活狀況DAFF(CSU/OPA 3291)”、“中澳苜蓿品種在逆境下的適應性評價（ACIAR AS1/1998/026）”合作項目以及“十一五”國家科技支撐計畫項目中“內蒙古半乾旱草原區天然草地改良與人工飼草料基地建設技術集成與示範（2006BAD16B05－4）”等多個國內外合作項目。這些項目的開展與實施，對當地草原畜牧業發展和退化草原改良中發揮了重要作用。台站已初步形成退化草地植被恢復和重建、草地改良、劃區輪牧、人工飼草料基地建設、優良牧草生態適性評價以及糧草輪作等綜合配套技術示範體系。

以禾本科、豆科植物為主的多年生牧草資源評價圃，已成為目前中國乃至亞洲地區最大的優良牧草活體保存中心之一。在圃中先後評價了來自全國各省區和歐洲、北美、南太平洋等多個國家不同地理、不同生態環境的野生牧草種質材料和引進品種6000餘份，現活體保存種質數量已達3218份，其中有257份材料在當地表現突出，有的種質材料已有5至8年的評價結果，有38份優良種質材料已在新疆、青海。內蒙古、甘肅及四川較大面積擴繁種植。

在此基礎上，率先建立了中國草原資源、牧草種質資源資料庫網路信息系統，利用網路信息平台，實現數據實時共享。截至目前，該網站的點擊率已超過783,775人次。

2000年5月13日，前總理朱鎔基視察了該台站並作了關於“綠色屏障勢在必建，治沙止漠刻不容緩”的重要指示，為台站的進一步發展提供了動力。台站以萬畝草庫侖為依託，先後與中國科學院植物研究所、南開大學、北京師範大學、內蒙古大學、內蒙古農業大學、澳大利亞悉尼大學、蒙古國農牧科學院、波蘭波滋南農業大學、國際家畜研究所等國內外知名單位開展草原生態監測、草原保護與可持續利用、草原畜牧業高效發展模式等方面的研究工作，取得了一大批優秀成果。同時台站在商務部、農業部等相關部門的關心指導下，及時集成最新研究技術成果，對當地農牧民進行培訓，促進科研成果的轉化與推廣。截止到2009年，台站先後承辦國際培訓班1次，國內培訓班5次，取得了良好的效果。現在台站已初步發展成為一個集原始創新、技術集成推廣、科技培訓與教學示範於一體的多功能平台，不僅是我國北方農牧交錯帶草原保護與監測的重要網站之一，同時還成為了錫林郭勒盟生態建設和畜牧業可持續發展的樣板和太僕寺旗對外宣傳和開放的重要視窗。

作為典型農牧交錯區草原生態系統服務功能和生態恢復長期定位監測和評價的科學研究基地，始終把回答和解決地區草地畜牧業可持續發展的科技支撐問題作為研究的關鍵和基礎，並將其建設成為當地農牧民科技信息、專家諮詢服務中心、展示草業科學技術成果的平台；中、小學生熱愛大自然的科普教育的場所、旅遊者了解錫林郭勒草原和蒙古民族特色的視窗、草業科學家進行科學研究的試驗基地；博士、碩士、大學生等各類專門人才的搖籃、開展國際合作項目和交流的中心，以及各級政府、相關部門推行草地畜牧業可持續發展的樣板。

（2）研究方向

該台站的研究重點是以農牧交錯帶溫帶草原生態系統評價、草原適應性管理模式、草原畜牧業管理等為主要研究方向，重點開展牧草種質資源適應性評價、草原生態健康評價、氣候與草原生態、草畜平衡與合理利用、畜群結構最佳化等研究，為促進草原保護、利用與可持續發展、草原生態恢復與邊疆地區社會穩定提供服務。

當前開展的主要研究內容有兩部分：

1. 草原自然資源管理

野生牧草種質資源野外收集、鑑定、評價、繁殖與保存

優質、抗逆、高產牧草新品種選育

牧草抗逆(抗旱、抗寒)機理研究

北方草原生態系統服務功能與生態－生產功能區最佳化布局

2. 草原畜牧業可持續發展

典型草原適宜載畜率研究

飼草資源高效利用技術研究

家畜生產系統結構與功能最佳化研究

家畜營養平衡研究

（3）主要研究成果與貢獻

1. 科研成果

從1996年建立至今，台站共出版學術著作10部，發表國內外學術論文142餘篇，獲中國農業科學院科技進步一等獎1項，軟體著作權證書3項，發明專利1 項。已培養博士研究生6名，碩士生10名，博士後2名。在讀博士6名，碩士4名，博士後3名。

2. 台站已完成的主要項目

(1) 已完成的主要項目 先後完成“七五”“八五”重點攻關項目“牧草品種資源考察與蒐集”；“優良牧草種質資源蒐集、保存和供種網路的建立”；“九五”國家科技攻關項目“內蒙古草原綿羊、肉牛持續高效綜合發展技術研究”；農業部“牧草資源生物多樣性保護評價和利用”；“十五”科技攻關項目“中國重點牧草資源蒐集、保護及資料庫信息網路(2000DEA10004)”；“中國草種資源蒐集、整理、評價與入庫保存(2002DEA10006)”；國家重點基礎研究發展規劃“973”項目“草原與農牧交錯帶生態系統重建機理及最佳化生態—生產範式研究(21)”以及中澳國際合作項目“中澳苜蓿品種在逆境下的適應性評價（ACIAR AS1/1998/026）”。

(2) 在研項目 先後承擔了國家重點基礎研究“973”項目“北方草原與農牧交錯帶生態系統適應性管理的科學基礎（2007CB106806）”中 “生態系統服務功能與生態—生產功能區最佳化布局”課題；科技部科技支撐項目 “內蒙古半乾旱草原區天然草原改良與人工飼草料地建設技術集成與示範(2006BAD16B05-4)”；中澳國際合作項目“中國西部草原可持續發展(ACIAR LPS/2001/094)”；中澳國際合作項目“通過改進家畜生產和完善草原經營系統改善內蒙古養羊牧民的生活狀況(DAFF，CSU/OPA 3291)” 等國內外國際合作項目。

3. 主要技術成果

（1）針對我國北方草原只圍封不利用造成飼草資源浪費的問題，開展了生長季圍封對典型草原植被與土壤特徵影響的研究工作，結果表明生長季圍封禁牧，非生長季適度利用的管理措施在我國北方是有效可行的，但圍封時間不易過長，一般以11至14年為易，若圍封年限過長容易導致草原發生2次逆行演替（已在核心期刊發表相關論文10篇）。

(2) 針對我國北方草原普遍存在的超載過牧、草場退化、畜群結構不合理，但同時又存在飼草資源浪費等問題，我們引進了澳大利亞的放牧管理模型，並在過去的幾年對太僕寺旗家畜飼養情況、草場現狀、牧民收入情況等進行了調查，收集了大量的基礎數據，利用收集的數據對澳大利亞的放牧管理模型進行了調試，提出最佳化的牧場管理模式，指導當地的畜牧業生產（已在核心期刊發表相關論文4篇，國際會議論文4篇）。

(3) 針對披鹼草屬植物形態多變的異常情況及適應性強的特點，對101份披鹼草屬材料的25個形態學性狀的遺傳多樣性分析表明：披鹼草屬牧草具有豐富的多樣性，種間存在表型上的差異；在對49份披鹼草屬材料進行形態學鑑定的基礎上，結合細胞學研究，提出將老芒麥劃分為4種不同的變異類型，垂穗披鹼草可分為三種變異類型 ；對其中38份材料從地理分布、表型、生理生態、解剖結構以及分子水平等方面進行一系列探索研究，表明披鹼草屬植物具有遺傳穩定性、結構相似性、生理生態功能統一性和形態多變性特徵，並進一步篩選出適應性較強的材料，這些材料對天然草地改良及人工草地建立具有重要意義。利用14對ISSR引物對披鹼草屬的36份材料進行了分子標記研究。構建了36份披鹼草屬材料的親緣關係樹狀圖，從遺傳多樣性在種內及種間分布格局來看，其遺傳變異主要存在於種間，而種內的變異不明顯，這也是自花傳粉的繁育系統所決定（已在核心期刊發表相關論文12篇，國際會議論文2篇）。

(4) 1983－2001年，構建了我國第一個全國牧草種質資源資料庫信息系統；2001年率先建立了中國草原資源、牧草種質資源資料庫網路信息系統，利用網路信息平台，實現數據實時共享。截至目前，該網站的點擊率已超過783,775人次（已在核心期刊發表相關論文8篇。）

(5) 草原轉化為農田和森林後，土壤有機碳、全氮和水溶性有機碳含量均表現為降低，順序為:草原>森林>農田（已在核心期刊發表相關論文3篇）。

(6) 溫帶草原牧草種質資源儲藏庫共儲藏種質資源5461份，隸屬38科、161屬，286種。其中有2146份正在進行田間評價。同時經過多年的田間選育，目前共選出優質牧草新品系11份，準備於近期內申報新品種（已在核心期刊發表相關論文18篇，國際會議論文4篇）。

（7）出版學術著作9部、論文集1部。

（4） 科技支撐與服務

(1) 台站及時集成最新的研究技術成果，及時通過培訓班的形式予以推廣。2005年，受商務部委託，台站承辦了草原資源管理國際培訓班。來自9個國家的學院在台站進行了學習與交流。2007年－2009年，與澳大利亞、農業部對外交流經濟合作中心進行合作，對太僕寺旗當地科技人員和農牧民連續三年進行技術培訓。

(2) 台站先後與內蒙古農業大學生態環境學院、內蒙古大學、北京師範大學等高校開展校地共建活動，每年接待本科生、碩博研究生300餘人次來此開展野外實習。

(3) 2009年8月中國農業科學院草原研究所與太僕寺旗政府簽署了科技示範縣協定書。

(4) 2010年主要工作： 蒙古高原草原生態監測和野外考察

根據中國農業科學院草原研究所與蒙古國畜牧業科學院、草原協會、科學院植物研究所和俄羅斯布里雅特普通生物學研究所、布里雅特州立大學合作項目“蒙古高原草原生態生產功能區最佳化模式”的合作協定要求，三國科學家（20人考察團隊）歷經30天，從北至俄羅斯布里雅特共和國貝加爾湖，南至內蒙古錫林郭勒典型草原最南端的太僕寺旗草原，進行了典型草原資源與生態考察。過去這些合作單位對蒙古高原草原均有很好的研究基礎和積累，共同在此基礎上探討和凝練這個區域的科學問題，並進行深入研究。通過三國的資源與生態考察，形成了如下共識：

① 在前人長期研究成果的基礎上，進行蒙古高原草原的景觀生態學研究；生物多樣性（生態多樣性、物種多樣性、遺傳多樣性）研究。

② 擴大建立中長期實驗研究基地，深入進行生態系統功能與動態的多學科綜合研究，包括：中小尺度氣象因素的自記、水文循環動態觀測、土壤理化性狀的監測、土壤微生物組成與數量及活性的動態研究、植物群落生產力監測、草地管理與動物生產力動態研究等。

③ 草地管理、草地生態健康、畜牧業效益與牧民生計、不同功能區可持續經營最佳化模式的探索。

④ 為了實現以上的科學與技術經濟目標，必需積極培養和鍛鍊一支多學科的中青年科學家，並成為強有力的國際合作的科學團隊。

（5）組織學術會議

（1）承辦“蒙古高原草原生態生產功能區最佳化模式”國際學術研討會，這次國際學術研討會是在中澳“中國西部草地可持續發展(ACIAR LPS/2001/094)”和“通過改進家畜生產和完善草地經營系統改善內蒙古養羊牧民的生活狀況(DAFF，CSU/OPA 3291)”中澳國際合作項目，以及中俄合作項目 “中俄優異牧草遺傳資源蒐集評價及其挖掘利用研究（2008-2014）”的基礎之上發展和建立起來的，計畫每年一次，首次在中國召開，明年擬在俄羅斯布里雅特共和國召開。會議主旨是進行蒙古高原草原生態學、生物多樣性、種質資源評價利用深入研究，建立草地管理、草地生態健康評價、草地畜牧業可持續經營最佳化模式，擴大建立中長期試驗研究基地，培養和鍛鍊一支多學科的中青年科學家團隊。

主要參會代表有澳大利亞新南維爾斯草地農業研究所所長David Michalk博士，俄羅斯布里雅特作州立大學Bair Namsaraev等5人，蒙古國專家S. Tserendash、B.Batbuyan、Indree Tuvshintogtokh等14人，農業部國際合作司對外經濟合作中心袁漢平副主任，閆燕和耿建忠，內蒙古大學劉鐘齡教授、內蒙古農業大學劉德福教授、烏恩教授、潘新副教授等6人，中國農業科學院草原研究所科技處處長助理任衛波博士、閆偉紅博士和碩博研究生等13人，內蒙古草原勘察設計院吉木色研究員和高娃研究員，內蒙古師範大學碩士研究生1人，太僕寺旗畜牧局、農牧局、科技局、草監局、草原站等20人，總計69位代表。

（2）2010年10月9-13日，出席了在陝西楊凌鎮由農業部全國畜牧總站和中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所主辦，西北農林科技大學和陝西省農業廳承辦，美國農業部農業研究局牧草與草原研究站和美國Oklahoma 州立大學協辦的“牧草、草坪草、能源草種質資源保護及利用”研討會。150多位來自美國、俄羅斯、義大利、日本、韓國、蒙古國、中國等國家代表出席了本次學術研討會。中國農業科學院草原研究所師文貴研究員參加會議並做關於“中國牧草種質資源保護”展板宣傳。有9篇論文進入大會論文集，並受到好評和關注。

（3）2010年9月8-10日，出席了由農業部、聯合國開發計畫署和德國技術合作公司聯合舉辦的“農業生物多樣性保護與可持續利用國際學術”研討會。多個國家、多個國際組織的300多位領導和專家、學者出席了這次國際學術研討會。由28個國家專家、學者演講了8個主題報告和20個專題報告，會議報告反映了國內農業生物多樣性保護與可持續利用研究的最新動態和學術水平。對一些前沿和有爭議的學術問題進行了熱烈而友好的討論。中國農業科學院草原研究所副所長、中國草學會副理事長、中國草學會牧草遺傳資源專業委員會理事長徐柱研究員做了關於“中國草原生物多樣性保護法律法規淺析”專題報告，受到與會學者的好評。

（4）2010年10月27-30日，出席了在廣西南寧市由農業部草原監理中心主辦，蘭州大學和中國農業科學院草原研究所協辦的“草原資源與生物多樣性保護”研討會。70多位來自全國各省區草原監理部門、科研院所和大學的代表出席了本次學術研討會。有14位專家學者在大會上做了專題報告。中國農業科學院草原研究所副所長、中國草學會副理事長、中國草學會牧草遺傳資源專業委員會理事長徐柱研究員28日下午做了“草原生物多樣性評價及其持續利用的生態學基礎”的學術報告，並主持了29日上午的學術報告會。有3篇論文進入大會論文集，受到好評和關注。

（6）舉辦培訓班

“中澳農業技術合作” 項目“蒙古高原典型草原區草原畜牧業可持續發展培訓班”是由農業部對外經濟合作中心和中國農業科學院草原研究所聯合主辦，並由農業部對外經濟合作中心提供資金支持。根據中國農業科學院草原研究所與澳大利亞國際農業研究中心和農林漁業部簽署的“中國西部草地可持續發展(ACIAR LPS/2001/094)”和 “通過改進家畜生產和完善草地經營系統改善內蒙古養羊牧民的生活狀況(DAFF，CSU/OPA 3291)”中澳國際合作項目要求，第四次舉辦“蒙古高原典型草原區草原畜牧業可持續發展”培訓班。此次培訓是在前三次培訓的成果之上建立起來的，目的是繼續推進項目和促進項目順利實施與完成，並對牧民進行宣傳項目示範成果，促進牧民轉變生產經營方式的觀念，適應當前生產生態環境發展的要求。

培訓於2010年9月2日至4日，繼“蒙古高原草原生態生產功能區最佳化模式學術研討會”結束後舉辦。多數講師包括專家、科研人員、技術人員、學者和碩博研究生等，參加牧民培訓班的都是項目組的主要研究人員和直接參與者，共有59人，其中牧民有39人，各級領導和科技人員有9人，主辦單位科研人員、教師和碩博研究生共11人。培訓班以自由演講、討論與交流的方式進行，對牧民進行現場技術指導。會後，在中國農業科學院太僕寺旗草地資源生態監測與評價野外科學觀測試驗站項目示範基地進行了現場參觀學習、考察、實地實習和現場技術培訓，取得了令人滿意的結果。

出國考察與國內外學術交流

在本年度，有12人次赴俄羅斯、美國、蒙古、日本、台港等國家和地區進行學術交流、牧草種質資源考察和蒐集。有58人次來自澳大利亞、波蘭、俄羅斯、蒙古、日本等國的項目專家和學者在中國農業科學院草原研究所、農業部草地資源與生態重點實試室、中國農業科學院太僕寺旗草地資源資源評價與生態監測野外科學試驗站、國家牧草種質基因庫和國家牧草種質資源圃進行項目研究和科學試驗以及學術交流。

二、試驗觀測條件

野外台站初步具備了長期野外工作和生活條件，能基本滿足科研與台站管理人員的需求。

（1）觀測場所

該站擁有牧草種質資源評價圃155畝，草庫侖觀測草原10,000畝，為觀測試驗提供充足的觀測場所。已在該站試驗基地開展多項科技部（973，專項，科技支撐）、農業部（重點，行業）等以及來自澳大利亞、波蘭、美國、俄羅斯、蒙古、日本國際合作項目。目前在研項目5項。

（2）基本工作與生活條件

該站擁有實驗溫室1個(70m2)、低溫種子儲藏庫1個、試驗室1個可滿足科研工作的需要；起居室11間，可以滿足20~25名科研人員起居條件；建有食堂、會議室等設施，滿足台站科技人員和外來參觀就餐、學習的需求。

（3）觀測儀器設備

中國農業科學院草原所和農業部草原資源與生態重點實驗室擁有完整、配套的野外生態監測儀器，儀器設備完全可以滿足該試驗占工作的需求。

該基地經過多年的研究工作，結合承擔的項目，初步形成了兩大科研創新團隊：

(1) 草原自然資源管理團隊，該團隊共有35名科研人員在基地從事研究工作。其中包括正高級科研人員6人，副高級科研人員15人，中級職稱2人，研究生11人(見表2不包括研究生)。

(2) 草原畜牧業可持續發展團隊，該團隊共有30名國內外專家在基地從事研究工作。其中包括外籍專家7人，高級職稱20人，中級職稱6人，博士後3人，研究生8人(見表2不包括研究生)。