辛曉平:數字牧場的“領頭羊”

2019-07-18 10:11:40來源:人民日報

      “天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊。”提起草原,這樣一幅圖景就會浮現在人們的腦海里。

  在中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員、博士生導師辛曉平看來,草原之美還在于它是國家的生態屏障和后備戰略資源,更是廣大農牧民賴以生存的物質基礎。她認為,草原管理是一門科學,有許多難題等待人們去攻克。

  2019年1月27日,2018年度科技創新人物頒獎典禮揭曉,辛曉平和其他9位科學家以及3個創新團隊獲此殊榮。對辛曉平來說,這個大獎來之不易。20多年來,她長期扎根草原監測第一線,在廣闊無垠的大草原上跑了17萬公里,相當于繞地球赤道4圈多。她帶領團隊創建了國際先進的數字牧場技術體系,草原監測精度提高至90%,填補了我國草甸、草原研究的空白。

        草原管理更加精細化

      “數字牧場就是把信息技術的最新進展應用到草原生態監測和管理中,構建草原上各種事物之間的定量關系,更好地揭示草原生態系統機制,對草原的生產給出科學指導。”辛曉平說,數字牧場可以在人類生產和放牧的情況下,觀測草地生物量、種群結構及營養物質的變化,進行草畜生產過程診斷和優化決策,研究如何在提高生產效益的同時,保持草地生態功能的最佳狀態。

  在蘭州大學讀本科、碩士,在中國科學院植物研究所攻讀博士學位期間,辛曉平先后去了青藏高原、黃土高原、松嫩平原以及南方草山草坡,為執行北方草地數據積累項目,她還考察了內蒙古、寧夏、甘肅、青海到新疆的草原。

  她先后跑了300多個縣市,走訪了成百上千戶牧民,獲得了豐富的第一手資料,已累計主持和承擔了國家公益性行業科技項目、國家自然科學基金等國家級科研項目30余項,發表論文130余篇,獲省部級科技獎勵7項。

  辛曉平團隊初步構建了一套數字牧場理論與技術研究體系,制訂了草業信息技術領域第一個行業標準,為用戶定制了數字牧場監測管理軟硬件技術產品共300余臺套。

  這些技術成果在新疆、甘肅等11省(區)90多個縣(市)示范應用,推廣服務覆蓋北方牧區80%以上的區域。經測算,2002—2015年,辛曉平團隊為應用單位帶來的經濟效益累計超過9.67億元。用這些成果進行管理決策,生產效率提高10%—15%,提高經濟效益10%—15%。

  數字化技術指導牧民合理放牧

  辛曉平團隊以牧場監測管理的理論創新為切入點,重點突破了牧場信息快速獲取、精準解析和定量調控等三大技術瓶頸,創建了多尺度、高精度、定量化的牧場監測管理數字技術系統。

  監測不僅用上了衛星、激光雷達等高科技手段,還自主設計研制了無人機、地面草地生產力無損傷測量設備、草地生產數據移動采集和實時處理系統等,創建了以衛星遙感數據為主體信息來源、近地航拍為重點區域信息插補、地基感測網和協同觀測為支撐的“天—空—地”一體化牧場信息獲取技術體系,實現了信息的空間全覆蓋。

  牧民蘇日婭家的草地由于常年過度放牧開始退化,牛羊饑瘦。辛曉平團隊利用數字化技術幫她計算合理的放牧強度,計劃最佳出欄率和出欄時間,還著手改良草場。蘇日婭欣喜地說,按照辛曉平老師團隊的方案,牛羊死亡率降低了,草原狀況好起來了,富余的飼草賣掉后還能增加收入。

  生態系統國家野外站的唯一女站長

  辛曉平回憶,大學四年級跟導師去了海北實驗站。雨后妖嬈的祁連山,蒼翠欲滴的草原、湛藍的天空、皎潔的月光,深深吸引了她。“那月亮像是有聲音的,一下子擊中了我的心。”從那時起,探索草原的奧秘成了辛曉平的夢想。

  如果說選擇草原生態學是辛曉平事業的起點,遇見伯樂李博則是另一個重要節點。李博是我國著名生態學家,1997年調入中國農業科學院資源區劃所。1998年1月,作為辛曉平博士答辯委員會主席,李博當即跟辛曉平商量:“我正在組建一個草原生態遙感方面的團隊,希望你能加入。”原本打算留學英國的辛曉平被老先生的一番話打動,決定留下來。

  誰知,李博先生不久后不幸去世。辛曉平意識到,李博先生未竟的事業就落在了自己肩上。1999年,她開始挑起呼倫貝爾草原生態系統野外科學觀測研究站的業務工作。

  建站伊始,條件艱苦。為了維持站點正常運轉,不得不四處籌錢。最艱苦的時候,每人每周只能吃2兩肉。她和同事們經常住在最便宜的牧區小店,以饅頭咸菜充饑。辛曉平常年以站為家,每天工作12—16個小時。

  呼倫貝爾站長期開展的觀測和實驗活動,填補了我國草甸草原生態系統觀測研究的空白。2005年,呼倫貝爾站被遴選為農業部重點實驗站、國家重點野外實驗站。辛曉平被任命為常務副站長,成為當時全國53個生態系統國家野外站負責人中唯一的女性。
 

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