你知道吗，对一个做农业的人，说你“高大上”，其实真的是一种含蓄的批评。

        辛晓平 · 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所格致论坛第124期 | 2026年3月21日 北京 大家好，我是中国农科院资源区划所的辛晓平。

        非常高兴今天能有机会来跟大家分享我的一些工作。我今天跟大家分享的题目是：草原，更是家园。

         我第一次见到草原是在1981年，跟着爸爸回甘南老家。

        那个时候草原对我来说，只是一种美丽的风光。 一直到1995年，我开始做博士论文，草原才有了更具象的意义。

        它不但具有美丽的风光，而且有了具体的生态结构、生态功能和生态价值。

        但是真正深入而深刻地认识中国的草原，是在2000年我入职中国农科院以后。

         2000年，我拿到了一个草原监测项目，同时拿到了科技部的一个北方草原历史数据的抢救项目。

        在这两个项目的支持下，我花了10年的时间，走遍了全国草原的山山水水。

         中国的草原特别丰富，我们有18个草原的大类，还有800多个草原的类型。

        每一个类型都有它独特的物种结构、生产性能，这些草原也都有它们形形色色的美丽。

        ▲ 中国有世界上多样性最高的草地生态系统 这些生态价值和美学价值，我不能给大家一一穷举。

        在这里只讲三个地方：一个是甘南草原，是我见到的第一个草原，也是我第一次认识到草原生态价值的地方。

        甘南在青藏高原的东缘，海拔只有2900到3300左右。

        在这个地方，你既能够看到高原的“天高地迥，觉宇宙之无穷”，也能看到山地草甸的五彩斑斓，就象这张照片。

         1991年，我在甘南做生态学实习的时候，在1平方米的样方，数出了50多个物种。

        那是我第一次真正认识到什么是生物多样性。  第二个就是呼伦贝尔大草原。

        从1999年到现在，我在这里已经生活了将近30年。

        呼伦贝尔的西边是蒙古高原，可以看到那种一望无际的辽阔；但到东边又是大兴安岭，是从草原到山地的过渡，可以看到非常秀丽妩媚的风光，看到这种林草交错、农牧交错的景观。

         关于呼伦贝尔我要稍微多说两句，因为别的草原我只能见到夏天，但是呼伦贝尔我看到过她的一年四季。

        这个地方的一年四季都是五彩斑斓的。 春天的时候，你可以看到山坡上成片的蒲公英或者说委陵菜。

        你想象不到，就是那么简单的、普通的花，当它凑成一片的时候，可以那么震撼。

        你还会看到漫山遍野的芍药花、细叶百合和黄花菜。 到了6月底、7月初的时候，在整个绿色的草原和森林的背景之下，大面积的油菜花，真的是美不胜收。

        到了8月份，我们就会看到金灿灿的柴胡，整个草原会变成一片金色。

        之后大概10天左右，又会出现成片蓝紫色的沙参。 等草原的季节过去之后，还有大兴安岭的森林景观，到了9-10月份 “万山红遍，层林尽染”；到了冬天，在-49℃极致的寒冷当中，你才知道什么是“千里冰封，万里雪飘”的北国风光。

         另外一个必须要说的地方是天山。天山拥有中国温带地区最大的山地垂直带。

        从乌鲁木齐的1000米到博格达峰的5400多米，在非常短的里程内，几乎出现了温带草原的所有类型。

         2002年的一个早上，我们从温带荒漠出发，经过山地草原、林缘草甸和1000多米的林带，再来到亚高山草甸，最后进入到高寒植被和冰雪带。

        这一天，真是一日过四季，十里不同天。▲ 左右滑动查看更多 这个地方推荐大家一定要去，真的是这辈子值得一去的地方。

         退化的草原已完成：20% ////////// 但是当看到了草原多样性和美丽的同时，我也看到了草原的退化。

        大家可以看一下这张图，不知道能不能看见远处的家畜。

        我都替它们焦虑，它们还在吃什么呢？▲草原退化 这还不是草原最糟糕的时候，我在草原上见过的最严重的情况，就是成片的鼠害和非常密的蝗虫。

         大家可能知道2000年左右的时候北京经常有沙尘暴。

        我通过这10年对草原的调查，真正理解了什么叫草原的退化。

        为什么草原叫做生态屏障或者说地球的皮肤？因为它能保持水土，减少沙尘暴灾害的影响。

        ▲ 草原沙化 那么草原为什么退化呢？过度利用可能真的是最主要的退化原因之一。

        关于过度利用，大家都熟知的是夏天会进行放牧。 但是还有一种是打草。

        因为冬天家畜也要吃草，需要为冬天的家畜准备口粮。   过度的放牧和长期的打草都会造成前面看到的那种草原的退化。

        但草原能不能不打草、不放牧呢？好像不行。 因为这10年，我不但见识到了草原的价值和它的退化，同时对牧民、对草原上的人也有了新的认识。

         在过去，草原上的人不过是风景中的一部分，只是一个元素。

        但是在这10年当中，我们无数次地到牧民家去要口水喝，或是晚上借宿在牧民家，听他们唠叨生产上的问题，听他们讲对生活的忧虑或者欣喜。

        我才理解了，草原对我们来说是一种资源或者生态屏障，但对草原牧民来说，它是他们的家园，他们可能比我们更加希望这个地方不要退化。

         但是他们也没有办法，他们必须放牧，必须生存。那怎么办呢？

         我特别庆幸在2009年参与了一件工作。财政部和农业农村部在做一个有关牧区的生产生态生活的调研，我们整个课题组大概闭关了一个月，拿出了一个厚厚的报告。

        后来农业农村部在这个基础上，把它变成了3000字的调研报告。

        ▲ 《我国六大牧区的主要问题及对策》报告 这个调研报告直接促成了一个政策的形成，叫草原奖补机制。

         大家可能不知道草原的投入是什么情况。有人统计过，从建国以来到2000年之间，草原每年的投入只有几分钱。

        2000年以前的所有投入加起来是每亩地一块钱，但是从2010年草原奖补机制开始后，60亿亩的草原，每年有186亿的投入。

        这186亿对草原来说是一个特别大的支持，可以说是输血式的输入。

         上图有一个圈，我曾开玩笑说，这是我写得最短的一篇文章。

        因为我准备了几万字，最后成了一句话，但是它照样是我最值得骄傲的一件工作。

        因为这个工作真正地影响到了草原的生态和牧民的生活。

         但是这个政策只是给了草原和牧民补贴，那些退化的草原怎么办呢？

        它还是需要用技术恢复生产力。 刚开始的时候，我把这件事情想得特别简单。

        因为美国、前苏联、英国，这些国家曾经都有过对草原进行修复和改良的过程。

        我们可以看到一大摞一大摞的文献。所以2008年，我们回到呼伦贝尔开始做草原修复。

         我们试了很多种方式，一开始想，灌溉肯定有用吧，施肥肯定有用吧，切根、松土、补播一定会有用吧。

        但是当你做的时候就会发现，现实会给你狠狠的一棒子。

        这些方法并不是时时刻刻有用。灌溉有用，但是在小面积可以。

        大面积的情况下，没有工程措施是不能实施的。而施肥如果刚好遇上干旱天气，它可能反而起反作用。

        又比如切根和补播，它的成功率其实很低，而且效果也没有那么大。

        松土的确有用，但是松土的话，我们不能用农业措施，因为对草原是有破坏的。

         草原修复需要因地制宜，这是一个很漫长的探索过程。

        大家都知道草原退化是因为过度利用。那草原修复最简单的方式，把它围起来不用不就好了吗？

        但是，并不是每一块地围起来就能恢复。 上图中，右上图是放牧退化草原恢复演替过程，围栏封育5年之后它确实有显著恢复；但下图是打草场恢复演替过程，2007年围栏封育到现在，草原产量还是很低。

         所以，从2012年开始，我们通过两个项目开展草原修复研究，一个是农业农村部的行业性公益项目，一个是唐院长的重点研发计划项目。

         我们在整个内蒙古和东北地区，试了各种的技术手段。

        把各种不同的气候条件下，不同的季节，不同的草原类型，用什么样的恢复方式，做了将近20个共性实验、几千个实验组合，希望能够找出有效的技术。

        试过几千个实验组合后，我们得出来了两条特别简单的结论。

         第一，施肥确实是有效的，但是我们不能施错肥。草原它并不像农田，最需要的不是氮和磷，而是需要有机质来撬动地下的微生物和土壤动物，让整个生态系统能够自己进行物质的分解和循环。

        而且有机质的投入是有最低阈值的，如果你只想投入一点点是不行的，相当于白投。

        一定要投入到一定量能够撬动这个生态系统，它才管用。

         虽然我们发现有机质有用，但是有机质太贵了，农业用的颗粒有机肥用不起，怎么办呢？

        草原上有的是牛粪和羊粪。我首先拿来做生物发酵，但是效果不好，后来我养了蚯蚓，看看能不能通过蚯蚓粪过腹还田，发现是有用的。

        我们还养蘑菇，蘑菇的培养基也是有用的。最后我们又用了十几种市面上的颗粒有机肥，再加上一部分化肥菌剂和生长调节剂，形成了我们自己的草原改良配方。

        ▲ 图A：粪污生物发酵；图B：牛粪养殖蚯蚓；图C：牛粪养殖蘑菇；图D：有机肥+化肥+菌剂+生长调节剂第二件事，除了施肥外，重要的就是土。

        草原上的土壤退化之后都特别紧实，水渗不进去，空气也进不去，这种情况下松土是有效的。

         但是松土有不同的方式，比方说切根这种松土方式，它的力度是不够的。

        最右边的这张图，直接翻耕确实可以松土，但是这会使草原土壤的碳库损失1/3。

        中间的那张图，机械松土是比较有效的，但因为机械原因，当草原太干的时候，它会把土块整个拿起来；草原太湿的时候，它会直接在里面和泥。

        所以如何松土又成了我们的新课题。我们调研了很多松土机械，有切根的，有深松的，也有一些打孔的。

        在这个过程当中，拍了不少照片。▲ 机械的选型和调研  中间那张图，我把它放大仔细看了一下。

        我特别惊恐地发现，他居然是我的一个博士生。我就特别伤心，老天爷，当年我的博士跟着我混的有这么“惨”吗？

         还好就是我看到右边那张图，学生在劳动的同时，好像我也在劳动，只不过我没有他那么“惨”罢了。

         这个研究和思考的过程很长，经过了大概10年左右的时间，我们终于确定了土壤疏松技术路线：扎孔。

        我们在地上扎上这种密密的孔，雨水可以渗下去，尤其是如果在入冬之前扎孔，经过冻融期雪水的渗透后，这个土地就会疏松的非常理想。

         这个机器是我们自己研制的，大家可以从视频里看到，首先是扎——一共要扎三遍；然后是切，通过切断一些根茎植物的根茎，让侧芽能够萌发。

          结合我们自己的草原修复有机肥，技术效果可以让左图这样退化的打草场变成右图这样，就象种的一样。

        牧民见到之后问我：老师，你种的是什么？我说我没有种，我只不过松了松土，加了点有机肥。

        ▲ 草原修复效果 而且它经过一次修复后，基本上两年就可以回本。

        这是我们2016年做的效果图。蓝柱是我们修复的草场生物量，白柱是对照组。

        修复后的产量可以达到对照组的2到6倍，甚至在去年（2025年），产量还在2到3倍。

         草原改良工作我们做了差不多10年的时间，这时我对原先的那些理论进行了一下回顾。

        我原先觉得，关于草原我的理论积累已经非常扎实了，但是为什么还是修复不了草原呢？

        回过头来就会发现，其实我们对草原的认识是真的不够。

         比方说吗，草原退化之后，它不只是植被的生物量降低和覆盖度降低，它的根系也会减少，它的土壤有机质会变少，土壤中的微生物和土壤动物都会减少。

        当我们真正修复草原后，我们发现草原土壤动物能够增加80%，这是以前我没有关注到的。

          从实践再回到理论，我觉得修复草原要考虑两个方向。

        当草原轻度退化的时候，我们其实可以不动它，只是调整利用，这就是最好的修复；而当草原退化比较严重的时候，我们可能也要在近自然修复和强度的人工修复之间去找一个平衡。

        我们修复草原时，不能只是为了修复草原、为了提高生产力而带来新一轮的生态破坏。

         2021年，我们的成果入选了“十三五”科技成就展。

        大概是2021年7月份，那阵子我正在野外，展览是我们同事去做的介绍。

        这是一个沙盘，它看着就像是小孩子的玩具。 但是我们同事回来之后特别兴奋，告诉我：“辛老师，我们旁边是北斗、高分，还有国产大飞机和和谐号。”我自己也觉得特别自豪。

        虽然是做农业的，但是我们也跟那些大国重器一起登上国家成果展的舞台。

         草原能不能不再退化呢？修复完成后，我无数次地想过这个问题，我们也不停地被问：草原的修复能一劳永逸吗？

        结果是，其实不能。 我们的人口压力放在那，我们必须要使用草原。

        所以其实不能一劳永逸。修复好之后，必须很好地去利用它，才能不让它再次退化。

         这个事情其实在西方国家做得已经很好了，尤其是澳大利亚和新西兰，有非常完善的放牧畜牧业系统。

        在很久以前，20世纪80年代，就有数字化系统来管理他们的草原。

        我们从2002年到现在，也研制了我们自己的数字化系统。

        ▲ 草地生产监测管理系统▲ 智慧农场软件针对牧民固定的的牧场，可以帮你规划畜种，规划你什么时候接羔，什么时候放牧，什么时候用打草场，什么时候精准地出栏，进而提高生产效率。

        如果这个牧民计划要育肥，那我们可以根据育肥目标，来调整他如何利用草场、配置饲料。

         这个系统我已经做了4版。从2002年到现在，我们培训过成千上万的人。

        每次培训的时候，我都特别有信心，因为他们都特别感兴趣。

        但是每次当我再回访的时候，问他们用得怎么样，他说：“老师，你那东西太‘高大上’了。我们家那么点儿地，我自己想想就行了。”

         对一个做农业的人，说你“高大上”，其实真的是一种含蓄的批评。

        所以，我这么多年就一直在想，怎么样去做农民和牧民觉得有用的东西。

        我们接下来就开始做从软件到硬件的转变。2011年，我遇到北理工的宋萍老师，开展了智能监测和放牧机器人的合作研究。

         智能放牧和机器人已完成：80% //////////草原上现在有两件事情需要解决：一个是在草原定居之后需要做围栏，围栏需要很大的投入，而且过若干年后，围栏都要重新修。

        所以如何去降低牧民的成本？第二，放牧是一件很辛苦的事情，如何让放牧变得容易？

        如何能够让牧民活得更加舒服和自在？这两件事情需要用硬件去解决。

         大家看到的这个叫做虚拟围栏，牛穿过围栏之后就会自动回来。

        原因是它听到了脖子上的装置——我们叫穿戴机器人——发出了警报声。

         但是为什么它听到警报声就会回来呢？因为我们给它做过训练。

        我们用实体的带有电击的围栏，让它把电击和这种声音联系在一起，所以它会回来。

          我们2025年8月份，在呼伦贝尔做了个现场会、出了个视频，之后不同机构推出了许多类似的视频，也有很多人来咨询我们。

        但是我现在觉得，它离投入使用还有一点距离，这个距离就是整个过程的标准化。

         比方说，家畜条件反射训练是特别重要的一步，谁来做这件事，牧民自己做吗？

        只是戴上那些设备，牛并不会自己就听话的。那么谁来做这件事情，是厂家的售后，还是社会化服务机构？

        这些问题不解决，项圈就是一堆废铁。 另外如何代替放牧？

        我们在2011年设计了一款机器人。它就像一个牧民骑着个摩托车，可以在复杂地形上去跟随羊群，是一个自动的导航避障。

         右边这是他们给我做的第一版放牧机器人样机，我当时看到这个的第一眼就笑了。

        第二眼就是：它为什么长这样啊？ 他们说：你看咱要防水吧，咱得有个盖，然后咱还要防翻吧，两边可以撑开，如果它倒了还能翻回来，除此之外还得防盗……但一切理由都不行。

        如果你是个牧民，你会买这个东西吗？我们自己都不会买的东西怎么推广？

         所以我们第二版出来了，就是现在这个样子。应该说比第一版还是好了很多，但我觉得还是不够理想，因为钢铁感太强了。

        当然大家也可以看到，它的放牧效果很好。  放牧羊群的空间运动可以用相变物理学来描述。

        我们根据羊群的相变物理学，来计算放牧机器人应该怎么去行走和驱赶。

         机器人的驱赶方式其实大有学问。我们发现，牧民们雇的羊倌有很多是从农区雇来的，而农区的羊倌放牧，一个夏天比牧民放的羊最多能少卖500块钱。

        因为农民羊倌放牧主要考虑羊只不要走丢，而没有顾及羊群的生活习性。

        我们的放牧机器人装的是牧民放牧的乡土知识，是经过长期跟随牧民学习之后，把他的智慧装进了机器。

         但目前放牧机器人还是有局限的。比方说前面那个沟，它就过不去。

        但我们还可以调用无人机。无人机去把羊赶出来，之后放牧机器人就继续接管了。

         到现在为止，我们的机器人发展到什么程度呢？如果说那个穿戴式项圈离市场只有一步的话，我们这个离市场还有好几步。

        因为我们现在用的是油电混合的能源，最长的待机时间是7天。

        但是7天对我们来说是不够的。你到草原上去哪加油，去哪充电？

        我们希望它的待机时间可以超过15天，而前面那个穿戴机器人我们希望至少一个月。

         2021年，我们拿到重点研发计划时的口号是——让放牧成为令人向往的职业。

        我希望牧民也像我们一样，可以享受到空调，享受到现代文明的所有红利。

        他可以躺在家里，也可以躺在任何地方，拿着手机指挥着无人设备放牧羊群，有问题时再去介入。

         这就是我们的理想，确确实实还有很长的路要走。 我的分享大概到这儿，有一句话希望能跟大家共勉，是鲁迅先生的一句话：“无穷的远方和无数的人们，都和我有关。”

         我第一次想到这句话是在草原上。二零一几年看到草原在修复、在变好的时候，我就觉得2009年那件工作还是有意义的。

        我们真的让草原变得更好，也让牧民的生活变得更好了。

         现在，我们在呼伦贝尔站研究出了放牧机器人、虚拟围栏。

        它在这个地方出生，但是我希望它将来能走出呼伦贝尔，走向蒙古高原，走向青藏高原，走向欧亚大陆，走向非洲草原。

        那个时候，那些地区的人们也会和我有关。 谢谢大家！

        - END -文章和演讲仅代表作者观点，不代表格致论道讲坛立场。

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