草原站概况与历史意义 - 内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站是我国温带草原区第一个草原生态系统长期定位研究站，位于内蒙古锡林郭勒盟白音锡勒牧场[1] - 该站自1979年建立，已持续运行近半个世纪，其目标是建成“百年老店”[8][11] - 站内拥有一块52公顷的羊草草原长期监测样地，自1979年起围栏保护，46年未受人为干扰，是站内的“镇站之宝”[5] 长期监测的科学价值与发现 - 46年未受干扰的样地水土保持良好，土层比旁边高出12厘米，有利于固存更多碳[5] - 该样地自建立时记录的168种植物物种，在46年后复查时一个未少，而对比长期放牧的打草场，植物物种仅剩50种左右，消失了100多种[5] - 长期观测表明，未受打扰的草地植被密度和平均高度更高，风蚀和雨水对土壤的侵蚀影响更小，更利于水土保持[6] - 长期监测对于理解草原生态演变、指导退化草地生物多样性恢复、提升草地生产与生态功能、实现草地可持续利用具有重要意义[6][7] 草原固碳功能量化数据 - 典型草原的固碳量，除极干旱年份外，平均每年为3050克/平方米，即大气中每年会有3050克的碳进入到1平方米的土壤中[5] 草原灌丛化研究与治理技术 - 草原灌丛化是指灌木密度、盖度和生物量增加，逐渐形成灌木与草本植物共生的新型植被类型，影响草原生态系统的结构和功能[12] - 围绕灌丛化恢复，草原站设计了从干旱、肥力到放牧调控等一系列控制实验，已连续进行7年[13] - 研究确认通过合理干预措施，灌丛化草原可以恢复，并研发了一系列修复技术，计划从2025年开始小规模示范和推广[13] - “短周期、高强度放牧”是其中一种巧妙且经济高效的方法，通过让牛羊啃食快速清除灌木，再结合水肥管理促进草本植物恢复[13][14] 科研方法与技术发展 - 近半个世纪以来，草原站几代人持续监测并记录大气、生物、土壤和水文等生态系统要素的长期变化[6] - 近年来引入自动化观测设备，拥有了更智能、更多元、更细粒度的观测手段，对机理变化过程认识也更加深入[6] - 站内科研人员运用激光雷达、高光谱传感器等光谱识别技术采集植物三维结构与精细光谱数据，这些技术是开展跨尺度生态系统遥感监测和区域生态质量评估工作的基础[15][16] - 任何一项可推广的技术，都必须从小区域试验开始，经过至少40多项实验验证，确保可复制、可推广[17] 长期生态研究的必要性与挑战 - 草原生态变化过程缓慢，一次偶发事件就可能引起巨变甚至重启生态演替，因此需要长期观测才能理解现在、预测未来并提供科学决策支撑[9] - 一项实验周期以年计是常态，有的实验可能需要做100年，超过科研人员的寿命，需要几代人接续完成[17] - 全球现存最古老且持续运行的科学观测站是英国的洛桑试验站，建立于1843年，已持续运行近200年，经历了两次世界大战但科研监测从未中断[11]