编者按：对于大多数人来说，“草地与农牧交错带”是一个陌生的名词。交错带在学术上被定性为“边际土地”，它瘠薄脆弱，生产力低下，在我国占土地总面积的九分之一以上。交错带上，靠天吃饭的简单生产和经济模式没有大的改变，过度放牧带来的生态压力已难以承受。面对这一现状，973计划“草地与农牧交错带生态系统重建机理及优化生态—生产范式”项目首席科学家张新时院士大声疾呼：“我国目前在交错带上传统、粗放、落后的天然草地放牧的生产方式，必须改变！”

记者：为什么要选择草地与农牧交错带，而不是别的什么区域做研究？

张新时：之所以开展“草地与农牧交错带生态系统重建机理及优化生态—生产范式”的研究，是因为这个区域对于我国的生态安全、经济发展和可持续发展十分重要。交错带在学术上被定性为“边际土地”，它瘠薄脆弱，生产力低下，和草原的生产方式主要是以自然放牧为主的畜牧业，从古至今延续数千年。我国西北部、北部属于交错带的区域范围非常大，达到了118多万平方公里，占我国土地总面积的1/9以上。它从东北的吉林、辽宁一直到西部的陕西、甘肃，年降雨量基本在400到500毫米之间，高于草原，但又不足以形成大片森林。在这个交错带上地形变化非常大，有山地、沙地、草原、沟壑……

记者：现在，我国的交错地带的生产状况是什么样的？

张新时：靠天吃饭的简单生产和经济模式没有大的改变，是种粗放的、落后的，对生态不友好的、生产效益不高的生产方式。在以往人口与牧畜数量不多的时候，草原的承载力还可以支持自然放牧，但是到了今天，随着这一区域的人口大量增长，必然导致牲畜也大量增加，我们现在放牧的牲口数量已经大大超出了草原的自然承载力。根据我们的计算，包括西藏，我国草原的超载量都达到了1/3以上，甚至更多。但是草是有一定量的，不够怎么办，牛羊就拼命地啃，连草根都刨出来吃，草原的再生能力大幅降低，生产力不断降低。因此，牛羊吃到的草量越来越少，也就越来越瘦，两只羊的分量才抵得上以往的一只羊，怎么办？人们的反应是加大放牧量，更多养牲畜，一个恶性循环由此形成，它导致草场恶化，植被稀疏，土地裸露出来。一旦刮大风，土地表层的细土便被大量吹起，形成沙尘暴新的来源，而土质越来越砂砾化，越来越贫瘠。

记者：如果交错地带的环境继续恶化，会带来什么后果？

张新时：这个区域也是我国一道重要的生态屏障，但它本身非常脆弱，如不再尽早治理，对我国东部农区将造成很不利的影响。

记者：真是“不说不知道，一说吓一跳”，在这方面我们有哪些经验教训？

张新时：内蒙古的浑善达克沙地、科尔沁沙地、毛乌素沙地的今天就是很好的教训。这些沙地原来曾经是很好的草原，由于过度放牧而退化变成了沙地。有的地方甚至形成大片光裸的流动沙丘，典型的荒漠化了。

记者：所以项目最终要解决的问题是什么？

张新时：我们这个项目要做的首先就是在生态、生产上来深入地理解草地与农牧交错带，看怎样才是一个合理的土地利用方式，是继续放牧还是发展农业？土地退化的机制是什么？其物理化学的机理是什么？我们希望弄清楚这些问题，在此基础上，提出合理措施改造交错带，这是课题的研究本意。从发展生产力来说，农业的生产力会高一些，但生态上来说，农田在这个地方是不稳定的，而且在冬、春二季，农田基本荒芜裸露，对生态不利。所以我们在项目中还包含了研究土地利用格局的课题。

记者：该项目研究取得了哪些成果？

张新时：我们取得了一些阶段性的成果。在对交错带定性定量分析研究的基础上，我们提升到了建立数学模型的高度。我们专门有个课题做模型，包括生态模型、水土保持和流失模型、以及土壤水分模型。如果没有模型，我们对交错带的机理不可能达到目前的深度。可以毫不夸张地说，目前我们的模型在国际学术界也是最好的。它是项目的一个闪光点，可以拿到国际上去比较，对我国这方面的整体学科能力有所提升。我们还针对交错带一定的土地类型提出了8个优化的生态—生产范式，交错带有山地、沙地、大草原，不同情况的生态治理和土地利用的情况是不一样的，差别很大。这是比较新的概念，也是生态管理学上一个好的方式。

记者：据说项目的一些成果还发表在《Nature》上？

张新时：是的。以往关于生态系统稳定性与多样性的关系大多基于人工群落的研究，存在明显的分歧。我们在项目中从自然生态系统的不同组织层次入手，对生态系统稳定性和多样性的关系进行了深入剖析，发现了草原生态系统生产力稳定性维持的新机制。这一创新性研究成果2004年在《Nature》上发表，2005年6月《Nature》组织发表了系列文章对此项研究结果进行探讨。

记者：通过该项目研究，您认为目前最紧迫的事情是什么？

张新时：我国目前在交错带上传统、粗放、落后的天然草地放牧的生产方式，必须改变！必须向种植优质高产的人工草地和发展草地农业转变，形成现代化的舍饲畜牧业，这是所有先进农业畜牧业国家所采取的方式。美国70年以前就开始了这种转变，其标志性事件是1934年美国国会通过了《泰勒放牧法案》，旨在管理公共草原的过度放牧。欧洲的改革也有近100年的历史。欧洲的阿尔卑斯山在19世纪，曾经一塌糊涂：过度放牧，滥伐森林，水土流失严重，水旱灾害不断。然而，今天的阿尔卑斯山已经是另一番景观。一位法国的老院士曾带领我在那里考察了十几天，他告诉我：“法国的阿尔卑斯山已完全没有退化，完全没有人工造成的破坏。”它得益于100年前整个欧洲兴起的造林运动。我想说的是，阿尔卑斯山的恢复并不是靠自然的恢复，那样会很慢。100多年来，森林恢复了，山上的一块块绿油油的牧场早已没有人放牧了。为什么？因为他们在山脚谷地与平原上的草地畜牧农业已经发展得很好，人工草场种得非常漂亮，远望就像是绿得发黑的奶油蛋糕。“哪个年轻人还愿意在阿尔卑斯山上放牧。”法国的院士这样告诉我。现在世界上发达的畜牧业国家，只有澳大利亚采取的主要还是自然放牧方式。它地广人稀，自然条件好。但即便如此，澳大利亚现在也发生了很大转变，以前它有1.9亿头牲畜，现在变成只有1亿头了，他们还计划将来减少到5000万头。不过，澳大利亚是减畜不减产，产值反而提高，为什么？它培育出的超细毛羊的品种，毛粗只有10到12个微米，远低于一般细羊毛指标。但这种羊要求必须是人工舍饲，不适合自然放牧。1头羊的价值相当于以往的4头，所以澳大利亚减少牧畜量，发展人工草场在情理之中。

记者：这正是您这几年来一直考虑并积极推动的生产方式转变？

张新时：我们通过5年的研究为这种转变提供了科学依据。但是整个社会层面，人们的观念还没有转过来，仿佛不自然放牧就是大逆不道。中国草地面积占到国土总面积的41.6％，如果我们依然延续粗放天然放牧的生产方式，这些草地岌岌可危，我们只有赶快转变方式才能实现可持续发展。欧洲和美国都花了近百年的时间才成功转变，可见这个过程并不容易，我们越早动手越好。1亩人工草地的生产力至少等于10亩天然草地，培增10％面积的人工草地就能避免面积90％的天然草地的退化。这是很明白的一笔账。

记者：谁来做这件事？

张新时：应该由企业牵头来实现生产方式的转变。企业要发展奶业、皮毛，它需要高品质的牲畜，但是优质高产的畜牧业，都不是天然放牧所能达到的，哪个企业要生产相关产品，它就必须要带动农民发展现代畜牧业，建立人工草地。国家应在此基础上给予政策以及技术上的引导和支持。同时，这也迫切需要有关部门转变观念，把钱用到刀刃上，积极促使我国传统放牧方式的转变。当然，发展人工草地还要搞清楚什么是正确的方式。我就见过这样的例子，当地政府一听说人工种草，就直接在大草原上开犁……现代意义上的人工草地，需要有水源灌溉的保障和现代化的农业技术与优良品种，直接在旱地上种草，只是加剧草原的破坏！

看得见的标本，摸不着的模型

“长江学者”高琼教授身背挎包、脚蹬旅行鞋，一副随时赶赴野外考察的模样。跟着他走进综合模拟分析实验室，记者仿佛来到“草地与农牧交错带”。墙边一排储藏柜中的植物样品仿佛在宣告：“我们是这里的主角。”“这些野外的植物标本，还有待于进一步分析。”高琼扶了扶那副与他穿着不甚搭配的深度眼镜，这样告诉记者。打开储藏柜的玻璃门，记者走上前去细细端详。一个个小塑料袋中装着的都是采自交错带的常见植物，主要是一些灌木和草本植物。“这是针茅，这个是沙棘草。”高琼一一介绍。这些原本在当地默默生长，不为人知的小东西，现在被赋予了全新的使命。记者看到，在这些标本旁边，还有一些装着植物粉末的小袋子，“这是为了进行实验分析，特意研磨成的，”对于记者这样一个外行人，高琼十分耐心。“只有这样，植物标本才能被仪器接受。”他指着对面一个半人高的仪器告诉记者，实验时，植物粉末放进去直接烧，烧的过程就是仪器分析样品构成元素的过程，“得到的炭、氮、氢等元素含量，可以为交错带模型提供数据，以便我们分析、预测。”在实验台上的实验仪器一个个颇为精巧与便携，有的甚至直接装在类似旅行皮箱的仪器盒里，可以想象，只要一合上，扛着就能走。“这个仪器叫li－cor9400，它可以在野外测量植物的光合作用和蒸腾作用。另外一个可以测量土壤的水蚀和植物的水蚀，通过这两种测量，我们可以知道土地中水分与植物光合作用与蒸腾作用之间的关系，这是农牧交错带上一个很重要的生态机制。除此之外，我们还能知道植物的特定生理参数，可带入生态模型进行运算。”高琼介绍，实验室主要从事的是交错带景观上的生产力分析，以及退化和侵蚀之间的关系。所谓“景观”就是一个小的流域，大概10公里的范围。“我们建立一套模拟景观系统和区域系统的模型，为交错带上土地利用做定量、定性的分析，在项目中起到集成的作用。”模型的关键就是“集成”。项目中的每个研究都呈现出局部规律，这些局部规律如何归纳到整个生态系统上？“牵一发动全身。系统是多个局部规律的集中反映，一个规律的改变或者不准确，可能导致的是其他规律的连锁效应。”高琼说，模型的建立可以很便捷、很廉价的在电脑上模拟各种规律的集成效应，为项目最终形成科学的判断提供不可替代的作用。正因如此，时隔半年之后，项目首席科学家张新时仍为“模型”在项目验收中仅名列第4名鸣不平。他说：“这是一项很有创新性的工作，所取得的成果也是突出的，但是目前我们都还没有充分认识到。”他个人认为，在7个分课题中，模型的排名最少应该进前3名。站在这间面积不大的实验室里，记者的感觉却是很“空旷”，全然不似一般实验室那样仪器遍布。“我们的主要工作在野外。”这似乎可以很好地解释为何即使回到大学，高琼教授仍然习惯性的一身野外工作打扮。离开实验室前的一瞬间，身边不远处，一位女研究生脸上明显在野外晒成的黝黑色给记者留下了深刻印象。

机会总是光顾有准备的人

他的年轻让人惊讶。39岁的李晓兵两年前就已经是北师大资源学院的院长，5年前他就进入973项目“草地与农牧交错带生态系统重建机理及优化生态—生产范式”中，成为最年轻的课题负责人。他的办公室同样让人惊讶。若不是门上贴着的“院长办公室”，以及跟随他进来等待签字的科学家，让谁也想象不出，这间不足9平方米，放上一张办公桌、一个文件柜就已经显得相当局促的房间，确实是学院最高领导者的“官邸”。“办公室够用就行。”面对记者，“白面书生”模样的李晓兵很坦然，“我们尽量压缩办公空间，以最大程度地保障实验室面积。”点燃一支烟，办完“公务”的他开始叙述自己的学术经历……生于呼和浩特的他本科、硕士研究生学业完成于内蒙古大学，1994年考入北师大资源环境科学系就读博士，专业“全球气候变化对陆地生态系统的影响”，“当时导师颇有远见地看到这个领域将很有发展，建议我对此进行深入研究。”李晓兵认为自己得益于明师指点。1997年他留校任教，2000年下半年受国家基金委委派赴美国伯克利大学交流访问，“当时国内这个领域限制在于数据源很差，动态监测方法也很落后。”带着解决这些问题目的，李晓兵在大洋彼岸苦学半年。2001年年初回国，他正好赶上了张新时院士973课题，并负责项目前期的筹备工作……这样的经历实在太顺利了，李晓兵自己学术思想形成的每一个重要步骤都恰逢其时。但是，这种顺利背后需要付出多少艰辛呢？“机会总是光顾有准备的人”，这句话用来形容39岁的李晓兵再合适不过。“973项目是我国基础研究中层次最高的，能加入其中对任何一个人来说都是激动人心的。”李晓兵说，5年来他在课题组收益颇丰，由他和北师大史培军教授一起合作的“农牧交错带生态安全与土地利用格局”课题，经过两年在内蒙古皇甫川流域的艰苦研究，为整个973项目提供了示范意义。而正因为在课题中的突出贡献，2003年他获得了“霍英东基金”，2004年又得到了教育部“新世纪优秀人才支持计划”的支持。