劉欣超,張 靖,辛?xí)云?,徐大偉,?強,閆瑞瑞,王路路,,秦 琪,邵長亮※
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,北京 100081;2.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院,呼和浩特 010031;3.澳大利亞莫納什大學(xué),墨爾本 028000;4.北京農(nóng)學(xué)院生物與資源環(huán)境學(xué)院,北京 102206)
我國是一個草原大國,有天然草原3.9 億hm2,約占全球草原面積12%,居世界第一。從我國各類土地資源來看,草原資源面積也是最大,占國土面積的40.9%,是耕地面積的2.9倍、森林面積的1.9倍,是耕地與森林面積之和的1.2 倍[1]。目前,我國天然草原存在面積正在減少、質(zhì)量不斷下降,草原載畜力下降、普遍超載過牧,草原退化、沙化、鹽漬化等問題日益嚴重。20世紀90年代末,我國草原退化面積不斷增加,北方各省草原退化面積已過半數(shù),在西部和青藏高原傳統(tǒng)草場中90%的草原出現(xiàn)退化的跡象,其中50%的草原退化程度達到中度以上,草原生態(tài)環(huán)境形勢十分嚴峻[2-4]。因此,當(dāng)前開展草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測研究是十分重要的。
現(xiàn)在,國際草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和信息服務(wù)體系建設(shè),已經(jīng)開始以數(shù)字化管理技術(shù)為切入點,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、空間化、智能控制為主的全面信息化階段,能夠提供系統(tǒng)的數(shù)字信息和實用的數(shù)字化產(chǎn)品[5-7]。例如將氣象衛(wèi)星資料用于草原植被遙感監(jiān)測,計算特定區(qū)域的歸一化差植被指數(shù),實現(xiàn)對草原生產(chǎn)力和草原面積的實時監(jiān)測[8];歐美學(xué)者也利用遙感技術(shù)手段進行草原生物量監(jiān)測預(yù)報與草原資源退化監(jiān)測,為草原資源的合理利用和調(diào)控提供了科學(xué)依據(jù)[9,10]。除了在生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境方面的監(jiān)測研究外,以歐美和澳大利亞為代表的國家將計算機技術(shù)和對地觀測技術(shù)結(jié)合起來,發(fā)展出具有預(yù)警和管理決策的信息服務(wù)系統(tǒng)[11-13]。這些系統(tǒng)所提供的服務(wù)都在草原資源環(huán)境監(jiān)測的基礎(chǔ)上深化了監(jiān)測產(chǎn)品對草原經(jīng)營管理的作用和效益,對完善我國草原信息服務(wù)體系和推動我國草原畜牧業(yè)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化進程具有重要意義[14-16]。針對這一情況,文章通過對美國、澳大利亞、歐盟等草畜業(yè)先進國家的草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀進行概覽并通過分析、討論以實現(xiàn)如下目標:(1)了解國際草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與信息服務(wù)技術(shù)體系的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀;(2)對國內(nèi)外草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀特點進行比較分析;(3)對我國草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與信息服務(wù)體系發(fā)展方向提供啟示。
1.1.1 建構(gòu)完善的法律體系,依法保護生態(tài)環(huán)境
澳大利亞從20 世紀60 年代開始制定環(huán)境保護法律法規(guī),澳大利亞的聯(lián)邦、州、市3 級政府都有相應(yīng)的法律法規(guī)。聯(lián)邦的環(huán)境保護立法有50多個,如“環(huán)境保護和生物多樣性保持法”“國家公園和野生生物保護法”等。自1990年代起,每5年就會在全境開展生態(tài)環(huán)境全面普查,對生態(tài)環(huán)境狀況開展系統(tǒng)評估,隨后聯(lián)邦政府為了鼓勵環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,制定了一系列稅收優(yōu)惠政策[17]。目前,生態(tài)環(huán)境保護在澳大利亞被提高到了國家戰(zhàn)略的層面,受到各級政府的高度重視和監(jiān)管。同時,聯(lián)邦、州與市三級政府之間職責(zé)明確,分工協(xié)作,聯(lián)邦政府負責(zé)在國家層面進行生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)籌規(guī)劃和綜合治理,州政府負責(zé)生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護,市政府則在州發(fā)展框架和指導(dǎo)下制定和執(zhí)行本市范圍內(nèi)的環(huán)保規(guī)劃[17-18]。
澳大利亞是生態(tài)環(huán)境保護較好的國家之一,歸功于完整齊全的生態(tài)環(huán)境保護的法律條例與規(guī)章制度,以及良好的公民生態(tài)文明素質(zhì)。澳大利亞的聯(lián)邦、州、市三級政府的生態(tài)環(huán)保立法大多以預(yù)防為主,同時相關(guān)法律條款制定的非常細致,便于掌握,操作性強[19]。與立法同樣重要的是澳大利亞對于維護環(huán)境保護法律法規(guī)的權(quán)威和嚴格執(zhí)法十分重視,對于任何違法相關(guān)法律的個人、企業(yè)、組織都會依法懲處。
1.1.2 草原監(jiān)測體系穩(wěn)步發(fā)展
在20世紀90年代之前,澳大利亞的草原監(jiān)測主要由州級主管部門獨立制定方案計劃開展工作,基本都是通過地面調(diào)查的方式進行。在這一階段,雖然各州都普遍重視畜牧生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響問題,但同時存在著各州監(jiān)測標準不統(tǒng)一,監(jiān)測體系無法滿足實際需要等問題。自1997 年起澳大利亞聯(lián)邦政府成立了國家土地和水資源稽查局,并頒布了一系列工作計劃和項目,建立了涵蓋草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、物候狀況、產(chǎn)草量和社會人文等相對綜合全面的指標體系,在全國范圍內(nèi)進行的草原監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集工作[20,21]。2000年澳大利亞國家土地和水資源稽查局在聯(lián)邦政府的支持下整合了全國范圍內(nèi)來自不同地區(qū)和不同部門草原監(jiān)測和畜牧產(chǎn)業(yè)信息,建立了綜合性的澳大利亞合作牧地信息系統(tǒng)(Australian Collaborative Rangelands Information System,ACRIS),并定期為澳大利亞政府提供草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)并發(fā)布相關(guān)報告,分析澳大利亞全國范圍內(nèi)草原生態(tài)環(huán)境和畜牧生產(chǎn)的相關(guān)情況(http:www.environment.gov.au/land/acris/index.html)[22]。
1.1.3 依據(jù)各州情況針對性地開展草原監(jiān)測
在組成澳大利亞聯(lián)邦的6州2地中,大部分地區(qū)都各自開展了生態(tài)環(huán)境和畜牧產(chǎn)業(yè)的特點,針對性地開展了大量的工作:(1)位于澳大利亞東南部的新南威爾士州,其國土和水資源保護部,根據(jù)該州東部濕潤疏林草地區(qū),中部半干旱灌叢草地區(qū)和西部干旱荒漠草地區(qū)的各自特點針對性的制定了草原評估計劃,該計劃自20世紀90年代以來建立了340個草地實地監(jiān)測點,開展了生態(tài)環(huán)境常規(guī)監(jiān)測,同時在人員培訓(xùn)、資料整理更新方面也做了大量工作[23];(2)在南澳大利亞州草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測任務(wù)主要是由環(huán)境和水資源部負責(zé)的,該州草原監(jiān)測工作主要關(guān)注于草原土地覆被變化和土地管理方面;(3)澳大利亞聯(lián)邦面積最大的西澳大利亞州地廣人稀,自然生態(tài)環(huán)境相對來說保留原始狀態(tài),其農(nóng)業(yè)部建立了西澳大利亞草原監(jiān)測系統(tǒng)(The Western Australian Rangeland Monitoring System,WARMS),負責(zé)草場的管理、監(jiān)測和評估。(4)在澳大利亞北領(lǐng)地國土規(guī)劃和環(huán)境部負責(zé)草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作,監(jiān)測內(nèi)容主要有牧場測繪和草地資源評估等。
1.2.1 成熟的國家監(jiān)測體系
早在20 世紀初美國就已利用國家監(jiān)測體系(The Long-Term Agroecosystem Research Network,LTAR)開展土地監(jiān)測工作,經(jīng)過100 多年的發(fā)展完善,逐漸形成了較為完整的監(jiān)測和信息化管理的結(jié)構(gòu)體系[24]。國家政府統(tǒng)一負責(zé)體系的管理和運行,并提供資金、技術(shù)和設(shè)備等方面的支持。以美國農(nóng)業(yè)實驗站為例,按照流域劃分,在18個區(qū)域共分布有23個實驗臺站。實驗站主要負責(zé)實地觀測、收集數(shù)據(jù)、并對數(shù)據(jù)進行初步整理、上傳匯交。采用地面調(diào)查和遙感進行監(jiān)測,內(nèi)容涉及氣象信息、生產(chǎn)力信息、地面生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息(包括牧草高度、草原植被蓋度、草原植被多樣性、枯落物量、土壤緊實度、土壤侵蝕等)[25]。
1.2.2 基于信息化手段充分發(fā)揮草原評價和監(jiān)測數(shù)據(jù)的服務(wù)作用
在美國草原評價和監(jiān)測方法信息化管理上,美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心基于NCIC(National Cartographic Information Center)景觀工具項目和OCS 合作組織的研究內(nèi)容,集合多位牧場主、草原管理人員和專家學(xué)者共同設(shè)計,發(fā)展出了一種基于Wiki 交互式工具指南用于草原監(jiān)測和評價信息的管理。這一指南將相關(guān)研究成果、來自不同組織的文件和相關(guān)報告以及專家經(jīng)驗和建議等信息進行了有效整合,使得使用者能夠更好地分析解釋監(jiān)測數(shù)據(jù),并服務(wù)于草原管理。該指南包括兩部分,第一部分是發(fā)現(xiàn)工具,通過輸入查詢題目、關(guān)鍵詞、日期和尺度等搜索信息,調(diào)用數(shù)據(jù)庫為使用者提供數(shù)據(jù)和相關(guān)方法信息;另外一部分基于Wiki 的搜索網(wǎng)頁,能為使用者提供多種格式的方法和數(shù)據(jù)內(nèi)容。在指南中,考慮到的數(shù)據(jù)涵蓋以下14個方面:植被蓋度、植物種類、密度、頻度、多樣性/豐富度、存在度、土地利用分類、植被垂直蓋度和結(jié)構(gòu)、數(shù)量和狀態(tài)、邊界制圖、產(chǎn)量/生物量、土壤屬性和牧草利用程度等[26]。
1.2.3 切實有效的草原健康評價指標體系和信息化管理系統(tǒng)
草原健康評價是草原監(jiān)測工作的重要內(nèi)容,這一評價可以提供草原生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量信息,進而為管理者在生態(tài)修復(fù)等決策過程提供參考信息。當(dāng)前美國西部的土地管理者一般采用Pyke 等提出的草原健康評價指標體系,包含細溝、水流痕跡、平地和/或階地、裸地、切溝、凋落物移動、表層土壤抗侵蝕能力、表層土壤流失或退化情況、滲透和徑流引起的植物群落組成和分布的情況、緊實土層的深度、植物功能或群落結(jié)構(gòu)、植物死亡率或腐爛程度、凋落物量、年產(chǎn)量、有害或入侵植物的種類和數(shù)量、多年生植物再生產(chǎn)能力等17個指標[27,28]。
對于美國草原管理信息系統(tǒng)來說,在國家尺度上主要有美國土地管理局負責(zé)的覆蓋全國的公有草原信息管理系統(tǒng),覆蓋了全國范圍內(nèi)的共有草地。而美國草原主要分布范圍內(nèi)的州也都建立了州一級草原信息化管理系統(tǒng)。美國農(nóng)業(yè)部按照實現(xiàn)草原“精確放牧”的設(shè)想構(gòu)建了全國性的牧場信息化管理系統(tǒng)。其數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源:一是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由各州自行收集,二是委托給第三方收集一些特殊數(shù)據(jù),三是國家實驗臺站的觀測數(shù)據(jù)等。
1.3.1 以各成員國為基本的信息收集單位,使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準
INSPIRE(Infrastructure for Spatial Information in the European Community)歐盟空間信息基礎(chǔ)設(shè)施:是歐盟關(guān)于建設(shè)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施而發(fā)布的一部法案,于2002 年發(fā)布,法案規(guī)定了各歐盟成員國需要收集本國的空間數(shù)據(jù),并定期匯報給歐盟,由歐盟統(tǒng)一整理發(fā)布,法案規(guī)定了各國需要收集的空間數(shù)據(jù)類型,其中關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)發(fā)布于附錄第2條第2款。該法案要求歐盟成員國每年匯報數(shù)據(jù)收集情況,自2017年開始,每5年向歐盟提交本國收集數(shù)據(jù),并發(fā)布于網(wǎng)站上可供公眾查詢。自法案發(fā)布以來,雖然來自成員國的抱怨頗多,但已經(jīng)基本實現(xiàn)空間信息的統(tǒng)一標準和共享,建立起來一個“第三方部門收集數(shù)據(jù)—成員國相應(yīng)組織整理數(shù)據(jù)—歐盟統(tǒng)一發(fā)布數(shù)據(jù)”的良好鏈條,各相關(guān)數(shù)據(jù),如草原面積、草原范圍、家畜數(shù)量分布、土壤狀況等,都在相關(guān)網(wǎng)站上對公眾開放,可免費獲取。缺點是具有一定的滯后性,并且此數(shù)據(jù)庫的部分內(nèi)容和歐盟統(tǒng)計局數(shù)據(jù)庫(Eurostat)稍有重疊[29]。
LULUCF(Land Use,Land Use Change and Forestry)土地利用/土地利用變化和林業(yè):此法案的是基于529/2013/EU 做出的擴大和修改,于2018 年發(fā)布,代替原有的529/2013/EU 法案,主要規(guī)定了各成員國在管理、監(jiān)測、改善土地利用和土地利用改變所產(chǎn)生的碳排放問題,其中規(guī)定了關(guān)于各成員國碳排放的上限,并規(guī)定了需要減少的碳排放量[30]。提出了關(guān)于牧場管理和牧場改良有關(guān)的措施,例如:通過改變放牧的強度和時間來改善放牧地的管理;提高生產(chǎn)力,改善營養(yǎng)管理,改善消防管理;引進更合適的物種,尤其是深根物種等[31]。
1.3.2 種類繁多且針對性強的監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
歐盟關(guān)于草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測以各成員國為基本的信息收集單位,使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準,錄入歐盟數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一對外發(fā)布。具體監(jiān)測事項詳細、監(jiān)測系統(tǒng)種類繁多,針對同一生態(tài)系統(tǒng)的不同服務(wù)功能,有不同的監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),而且生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)布和公眾服務(wù)相對完善,用戶通過一個網(wǎng)站就可以免費獲取數(shù)據(jù)[32-33]。
關(guān)于監(jiān)測與信息發(fā)布,歐盟頒布法案要求各成員國應(yīng)建立并運行一個綜合的管理和控制系統(tǒng),綜合系統(tǒng)應(yīng)包括以下要素:①計算機數(shù)據(jù)庫:包括農(nóng)業(yè)包裹識別系統(tǒng)、識別和注冊付款權(quán)利的系統(tǒng)、援助申請和付款要求;②集成控制系統(tǒng);③一個用于記錄提交援助申請或付款請求的每個受益人身份的信息系統(tǒng)[34]。較為典型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有監(jiān)測生態(tài)多樣性監(jiān)測的歐洲自然信息系統(tǒng)(https://eunis.eea.europa.eu/),針對飼草料和乳畜產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)綜合行政管理系統(tǒng)(IACS)[35];監(jiān)測統(tǒng)計農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況的農(nóng)場會計數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(http://ring.ciard.net/eu-farm-accountancy-data-network-fadn)等。
1.3.3 活躍的技術(shù)創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用
政策法規(guī)的能夠按時完成的背后基礎(chǔ)是歐洲對草原和畜牧業(yè)科學(xué)研究的大力支持,前面提到的各項政策法規(guī)都有對應(yīng)的項目研究資助平臺,可供研究人員申請研究項目和科研經(jīng)費,并在平臺上發(fā)布研究成果。比如,與生物多樣性信息系統(tǒng)BISE同屬于歐盟環(huán)境法案的LIFE項目平臺,自2013年設(shè)立以來共資助了115 個草原生態(tài)研究方向的研究項目。與LULUCF 同屬歐盟共同農(nóng)業(yè)政策的歐洲農(nóng)業(yè)創(chuàng)新合作組織(EIP-AGR)平臺,該平臺將多方參與者召集在一起,幫助研究人員獲得經(jīng)費信息,幫助歐盟資助項目公開項目研究成果,還承擔(dān)著科普和研究成果轉(zhuǎn)化工作,平臺上共享有44 個草原生態(tài)和草原放牧家畜方向的科研項目進展和成果[36]。在這些項目中,針對正在進行的項目進行了調(diào)查,選取了幾個可供參考的項目,如下。
Inno4Grass(https://inno4grass.eu/en/)-歐洲草原可持續(xù)生產(chǎn)力的共享創(chuàng)新空間:Inno4Grass 自2018 年開始至2020 年結(jié)束,歐盟“地平線2020”基金資助200 萬歐元,用于構(gòu)建新型草牧業(yè)智慧生產(chǎn)實踐(圖1)。智慧草業(yè)智慧牧業(yè)(Precision livestock farm)自20 世紀90 年代提出以來,在科學(xué)研究上已經(jīng)取得了一系列成果,但是實際應(yīng)用領(lǐng)域卻異常缺乏[37]。調(diào)查表明,截止2017年沒有一個私人牧場使用全套智慧牧場技術(shù),使用部分智慧牧業(yè)管理的私人牧場不足3%,大型公司牧場的智能管理使用不足15%,草原智慧管理技術(shù)的高成本使無論是私營牧民或大型公司都望而卻步。研究機構(gòu)和科研院所利用研究經(jīng)費,在部分牧場及小范圍的應(yīng)用了智慧草牧管理方案,取得了很好的成績,可是研究一旦結(jié)束,牧場主更傾向回到以前相對落后不環(huán)保的養(yǎng)殖方式[38]。Inno4Grass 為了解決這個問題,在全歐洲8個國家范圍內(nèi),選取對新技術(shù)有較高積極性的牧場主,聯(lián)合科研院所一起,為這些牧場主搭建智慧牧場,讓他們在牧場應(yīng)用先進的智慧草牧管理技術(shù),一方面能普及智慧牧場技術(shù),通過獎勵農(nóng)場主刺激他們接受先進的智慧牧場技術(shù),另一方面,為科研機構(gòu)提供更多的技術(shù)案例,能在不同草場環(huán)境下的智慧牧場發(fā)現(xiàn)問題,研究新方法新策略,完善智慧牧場相關(guān)技術(shù)。Inno4Grass 共有愛爾蘭、德國、法國、荷蘭、瑞典、波蘭、意大利、比利時等8 個國家,共59 個組織機構(gòu)參與,包含20 家研究機構(gòu)(大學(xué)、科研院所和具有研究實力的私人公司),其中每個國家各有一個研究機構(gòu),一個私人機構(gòu)或政府機構(gòu)參與。私人機構(gòu)或政府機構(gòu)負責(zé)篩選牧場主,研究機構(gòu)負責(zé)在牧場中進行智慧牧場技術(shù)的架設(shè)和研究,除此之外,還有3家私人公司負責(zé)推廣和技術(shù)科普。歐洲草業(yè)聯(lián)盟(EGF)和歐盟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展部門作為總體的聯(lián)絡(luò)者負責(zé)整個項目的進行,并且每年會給予有杰出成果的牧場一定獎勵。
圖1 歐盟Inno4Grass項目管理結(jié)構(gòu)
4D4F(Data Driven Dairy Decisions for Farmers,https://4d4f.eu/)-數(shù)據(jù)驅(qū)動的奶農(nóng)決策系統(tǒng):這是一個為期4 年的數(shù)據(jù)研究項目,由歐盟“地平線2020”資助,5 個國家15 家機構(gòu)參與,其中包括數(shù)據(jù)處理公司、乳制品企業(yè)和兩所大學(xué)。該項目將智慧牧業(yè)(Precision livestock farm)和數(shù)據(jù)共享與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合,重點關(guān)注奶牛動物和環(huán)境傳感器在收集實時信息中所扮演的角色,以幫助做出更明智的奶業(yè)決策。該項目將建立一個由農(nóng)民、農(nóng)場顧問、技術(shù)供應(yīng)商、獸醫(yī)和研究人員組成的實踐社區(qū),收集和促進數(shù)據(jù)和傳感器技術(shù)的最佳實踐。項目方案是通過傳感器和數(shù)據(jù)分析工具、視頻、信息圖表和乳制品傳感器技術(shù)所構(gòu)成的在線虛擬倉庫來生成一個最佳實踐指南將結(jié)果傳達給農(nóng)民。這個過程要通過生成一個標準監(jiān)督程序(SOPs)來實現(xiàn),該程序可針對各個農(nóng)場量身定制,以幫助農(nóng)民和農(nóng)場顧問采用乳制品傳感器和數(shù)據(jù)分析技術(shù)[29]。SOP將由工作組制定制,這個工作組包括農(nóng)民、農(nóng)場顧問、技術(shù)供應(yīng)商和研究人員,他們將共同制定對農(nóng)民友好的SOP。同時,農(nóng)場活動和研討會將對在線COP 和已發(fā)布的交流工具予以補充,以幫助農(nóng)民和農(nóng)場顧問實施創(chuàng)新的傳感器和數(shù)據(jù)分析技術(shù)。講習(xí)班和活動將促進農(nóng)民與其同齡人之間就如何在自己的企業(yè)中最好地使用傳感器和數(shù)據(jù)分析進行討論。這個過程中產(chǎn)生本地對等支持,生成農(nóng)場大數(shù)據(jù),以促進采用數(shù)據(jù)驅(qū)動型乳制品決策。
生態(tài)文明重在建設(shè)和保護,在生態(tài)環(huán)境問題上,雖然我國在草原資源特征、社會經(jīng)濟情況、草原資源所有權(quán)和管理體制、草原政策法規(guī)等方面差異顯著,但也存在許多相似之處。尤其是其十分完善的草原監(jiān)測及信息信息服務(wù)體上的一些好的經(jīng)驗和做法,值得借鑒。
美澳等國畜牧業(yè)經(jīng)歷了從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變的發(fā)展歷程和模式,前期粗放型畜牧業(yè)發(fā)展過程中使得這些國家草原生態(tài)環(huán)境狀況都出現(xiàn)不同程度的退化,轉(zhuǎn)變?yōu)榧s化畜牧生產(chǎn)發(fā)展模式后,退化的草原生態(tài)環(huán)境得到了改善。參考以上國外經(jīng)驗教訓(xùn),可以判斷中國畜牧業(yè)的未來發(fā)展方向和趨勢應(yīng)以保護草原生態(tài)環(huán)境和實現(xiàn)畜牧產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展為總體目標,實現(xiàn)我國畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展從傳統(tǒng)粗放經(jīng)營到集約化生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)化,在保證畜牧產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時切實保證草原生態(tài)環(huán)境狀況的改善[39]。
草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是對草原生態(tài)環(huán)境狀況、資源利用情況及其動態(tài)變化情況進行掌握的重要手段,也是開展草原生態(tài)環(huán)境保護工程建設(shè)以及制定草原資源保護和草原合理利用政策的基礎(chǔ)。以美國為例,20 世紀初就已開展全國的監(jiān)測和評價體系建設(shè)工作。對于草原生態(tài)系統(tǒng),美國按不同流域系統(tǒng)設(shè)置了生態(tài)監(jiān)測站,為草原保護與利用提供數(shù)據(jù)支持和信息服務(wù),實現(xiàn)了不同層級用戶對草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)資源處于不同目的利用。與此對比我國當(dāng)前草原生態(tài)監(jiān)測站分屬于農(nóng)業(yè)、科技、教育等有關(guān)行業(yè)和部門監(jiān)測指標體系和技術(shù)框架互不統(tǒng)一,相互之間交流、協(xié)作與數(shù)據(jù)共享尚不充分。因此,國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草原監(jiān)理中心發(fā)布了《全國草原固定監(jiān)測點建設(shè)總體規(guī)劃》,并按規(guī)劃逐步開展固定監(jiān)測點基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[40]。
歐美澳等國普遍對草原信息化建設(shè)和和相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用高度重視。建立了相對完善的信息網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)庫開放共享程度較高,可以為政府部門提供管理決策信息,為科研人員提供科研數(shù)據(jù),為牧場主管理和利用草原提供指導(dǎo)信息。例如,美國自成立農(nóng)業(yè)部以來一直在抓農(nóng)業(yè)信息化。從農(nóng)業(yè)信息化的工作內(nèi)容、組織結(jié)構(gòu)、法制建設(shè)到技術(shù)手段,不斷變革、不斷發(fā)展,到現(xiàn)在已經(jīng)形成了龐大、完整和健全的制度和體系,建立了全球電子信息網(wǎng)絡(luò)和覆蓋全球的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫,可提供大量世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、需求等問題的研究報告。為確保農(nóng)業(yè)信息化的快速發(fā)展,美國政府首先是通過對農(nóng)業(yè)科研體制、投資結(jié)構(gòu)和實用技術(shù)研究進行政策調(diào)整,在明確投資主體的前提下,加大力度進行農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)的多項硬件建設(shè)。其次是提供充足的系統(tǒng)運行經(jīng)費,每年10 億美元的農(nóng)業(yè)信息經(jīng)費支持,占農(nóng)業(yè)行政經(jīng)費的10%。在這樣的前提下,美國農(nóng)業(yè)信息化保持了快速的發(fā)展勢頭。我國在草原信息化管理方面工作起步較晚,數(shù)據(jù)信息服務(wù)能力還很弱。結(jié)合國外經(jīng)驗,我國應(yīng)進一步加大草原信息化建設(shè),通過組織開展信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)開發(fā),建成高效運行的全國草原信息管理系統(tǒng),同時建立草原資源與生態(tài)動態(tài)調(diào)查制度,建立切實可行的草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息數(shù)據(jù)共享機制,提高數(shù)據(jù)利用效率,為政府決策、指導(dǎo)生產(chǎn)、草原執(zhí)法和農(nóng)牧民生產(chǎn)提供依據(jù)和信息服務(wù)[41]。
草原地面監(jiān)測是耗費人力、財力的艱苦性工作,需要大量的資金投入才能有效開展。歐美澳等國基本上對于草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面都建立了長期穩(wěn)定的資金投入機制并建立了完善的監(jiān)測體系,有相應(yīng)機構(gòu)負責(zé)體系的運行和監(jiān)測工作的實施。然而,當(dāng)前我國草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面的資金投入尚難以滿足草原監(jiān)測體系建設(shè)和運行方面的需求,且監(jiān)測站點人員流動性較大,難以形成穩(wěn)定可靠的人才隊伍。針對這一情況,草原監(jiān)測體系建設(shè)應(yīng)以長期的戰(zhàn)略目標為指導(dǎo),通過設(shè)立專項資金、完善監(jiān)測體系、設(shè)立專門崗位、定期開展人員培訓(xùn)等手段,保持長期穩(wěn)定的經(jīng)費、人員和政策支持,逐步建立起覆蓋全國主要草原、布局科學(xué)合理、監(jiān)測結(jié)果科學(xué)過硬的草原監(jiān)測體系[42,43]。
良好的生態(tài)環(huán)境、畜牧生產(chǎn)模式以及草原牧區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r是發(fā)展環(huán)境友好型可持續(xù)畜牧業(yè)的基礎(chǔ)條件,借鑒國外草原畜牧業(yè)高度的分布區(qū)域化、生產(chǎn)專業(yè)化和經(jīng)營集約化的特色經(jīng)驗,我國可結(jié)合自身國情,加大集約化飼養(yǎng),全面實行區(qū)域性專業(yè)化集約經(jīng)營,提高牧場勞動生產(chǎn)效率,推進畜牧產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。草原生態(tài)環(huán)境的保護與發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)的推進,加強草原科技推廣,建立產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,確保我國草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與畜牧業(yè)可持續(xù)。對于草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系方面,需要切實開展草原基層數(shù)據(jù)收集整理,建立充實的基層監(jiān)測數(shù)據(jù)庫,依托產(chǎn)學(xué)研一體化,形成從實驗室研發(fā)到實踐應(yīng)用的高效轉(zhuǎn)化。吸納澳大利亞先進管理經(jīng)驗,創(chuàng)新草原管理模式,推進最小“生態(tài)單元”草原精細化管理,完善草原基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并立足于畜牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的切實需求,開發(fā)實用化產(chǎn)品提供草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測信息和預(yù)警服務(wù)。
通過對國外草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與信息服務(wù)體系典型案例的分析,對我國相關(guān)工作的開展可得到如下啟示。
(1)國內(nèi)外經(jīng)驗表明草原生態(tài)環(huán)境的改善是一個長期的過程,在尊重自然的基礎(chǔ)上通過幾十年乃至更長的時間的努力才能使得草原生態(tài)環(huán)境得到逐步改善。因此我國在草原生態(tài)環(huán)境建設(shè)中應(yīng)避免畢其功于一役的想法,需要堅持以長期戰(zhàn)略政策為向?qū)В⒎€(wěn)定的投入機制,重視固定監(jiān)測點、人才隊伍建設(shè)和人員培訓(xùn)等需要長期開展工作投入,合理規(guī)劃,逐步實現(xiàn)我國草原生態(tài)環(huán)境的改善和可持續(xù)發(fā)展。
(2)通過對國外相關(guān)領(lǐng)域的案例分析,可看到歐、美、澳等草牧業(yè)先進國家無不建立了完備的草原生態(tài)環(huán)境保護法規(guī)和切實可行的生態(tài)環(huán)境保護、利用、監(jiān)測標準,使得相關(guān)工作的開展有法可依,有規(guī)可循,有據(jù)可查,這對于草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的長期化、規(guī)范化開展是十分重要的。我國當(dāng)前出臺的《草原法》中明確規(guī)定了草原的總體規(guī)劃,但還應(yīng)在此基礎(chǔ)上進一步修改和完善相關(guān)法律規(guī)范,保證法規(guī)政策的完整,有效力。
(3)長期以來歐盟、澳大利亞、美國等國在草原生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域科研投入巨大,相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)科學(xué)研究長期處于世界先進水平,其扎實的基礎(chǔ)科學(xué)研究積累為建設(shè)符合本國實際情況的草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系提供了有力的科技支撐。因此,加大我國相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)科研投入,開展一系列草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面的基礎(chǔ)科學(xué)研究是必須要做的工作。
(4)草原生態(tài)類型多樣、環(huán)境問題復(fù)雜,草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測涉及部門多、關(guān)系復(fù)雜,監(jiān)測數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)種類豐富,往往需要不同部門不同領(lǐng)域的專家學(xué)者相互交叉合作才能完成對傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境的綜合監(jiān)測,這也是中外草原監(jiān)測工作所面臨的共同問題。歐、美、澳等國家在草原監(jiān)測工作中提倡多部門合作,注重草原監(jiān)測數(shù)據(jù)公開,高度共享,吸引不同專業(yè)的專家學(xué)者參加草原生態(tài)環(huán)境研究工作,為不同領(lǐng)域的新技術(shù)引入創(chuàng)造了條件,促進了多學(xué)科融合,同時也非常有利于相關(guān)領(lǐng)域的成果轉(zhuǎn)化,這是國外先進國家草原生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的一大亮點,十分值得我國借鑒。