在互聯網+的時代,生態建設和農牧業生產越來越離不開大數據,而草原大數據平臺就是這樣的抓手。
2017年“兩會”召開之際,全國政協委員、蒙草生態董事長王召明表示,隨著草原生態信息化的發展,以及物聯網在生態領域中的應用,大數據應用已經在草原普及開來,應該讓大數據平臺成為草原生態和農牧業的教科書。
基于蒙草大數據平臺的實踐。王召明委員在接受經濟觀察網記者采訪時說,草原生態大數據涉及生態修復、草牧業完整產業鏈的過程數據,如育種、播種、施肥、收獲、儲運、草牧產品開發等各個環節,它們可以被大數據平臺一一記錄在案并隨時查詢,用來指導草原生態修復,服務于農業和畜牧業。
生態建設需要大數據
中國有60億畝草地,草地資源是中國最重要的生態屏障。但中國人均草地占有量只有世界人均水平的一半,草地面積在逐漸縮小,90%的草地面臨不同程度的退化,草地生態系統遭到嚴重破壞,草原保護與修復,關系中國經濟和社會的可持續發展。
十八大以來,生態文明建設越來越得到重視。習近平總書記明確指出,要推進全國生態環境監測數據聯網共享,開展生態環境大數據分析。國務院在《促進大數據發展行動綱要》等文件中要求推動政府信息系統和公共數據互聯共享,促進大數據在各行業創新應用,構建“互聯網+”綠色生態,實現生態環境數據互聯互通和開放共享。
王召明在內蒙古草原進行調研時發現,由于中國畜牧業所需的優質牧草缺口較大,農牧民種植牧草的積極性很高,但究竟該種些什么、怎么種,缺乏科學指導和數據支持,常常造成經濟損失,也影響草原的生態建設。還有一些地區,為了綠化生態,選擇了進口的草種,這些來自異國他鄉的植物,因為水土不服,既耗水又不易成活,后期維護成本高昂。
新時期下,要科學地保護和修復草原,就必須重視大數據的應用。在實踐中,要修復某一塊草地,必須掌握某一區域的年降水量、土壤特性、適種草種等一系列生態數據,生態建設才能有的放矢,精準施策。
在王召明看來,大自然的巧妙之處就在于,不管自然環境如何惡劣,總有適地適情的鄉土植物。以阿拉善的沙冬青為例,這種草曾經和恐龍處于同時代,堪稱植物界的活化石,沙冬青具有耐寒耐旱的超強生命力,是修復荒漠化土地的最佳植物。蒙草建立的10個生態研究院,就是要發現這樣的植物,繁育并應用它。
而植物的生長特性、種子來源及種質特性、土地的肥力、地形的坡度、地勢狀況、光照的時間和強度、降水量的多少、病蟲害的侵襲等,每一個因素都伴隨著大量的數據,同時存在規律性和突發性,他們相互交織共同影響作物的生長。記錄和整理這些數據,可以為生態建設和農牧業生產提供參考和指導。
2014年,蒙草的科研人員組建了一個科研小組,將歷年來蒙草對鄉土植物的普查和調研數據匯集整理起來,并廣泛收集各地草原的土壤、水資源、氣候、植被等方面的基礎數據,與地理信息進行空間疊加分析,內蒙古 1130 種植物特征與病蟲害信息約 207 萬字 1.8 萬張植物照片錄入數據庫——這項浩繁的數據整理工作,花費了兩年的時間。
蒙草將這些數據在“一張圖”上整合挖掘相關關系,完成了草原大數據平臺的搭建。大數據平臺已經收集了大量的“水、土、氣、人、草、畜、微生物”等相關數據。科研團隊利用遙感、地理信息系統和移動采集技術,從不同尺度感知草原植物生命與環境信息、觀測資源宏觀布局,在檢測植物生長信息的時空變異性方面做了大量研究工作。
大數據平臺的機遇
當前,全國重點天然草原的牲畜仍處于中度和輕度超載狀態,每年全國須從國外進口100萬噸苜蓿干草和30萬噸草種,這種局面加劇了全國草原建設和人工飼草料供給的矛盾,制約了現代畜牧業的可持續發展。2016年以來,初步建成的蒙草大數據平臺開始發揮作用,動態監測草原的生態平衡,指導畜牧業生產。
實踐中,大數據平臺是一個導航器,能及時判讀到內蒙古嘎查(村)一級的草原相關信息,指導牧區經濟合作組織和規模化養殖企業科學合理地利用草地資源。比如某區域的草原,通常年份的載畜量是30頭牛,如氣候干旱導致載畜量下降,就要及時減畜。同理,如果某片草原的長勢良好,沒有足夠的羊來啃食,則及時增補羊群。
大數據平臺也是一個檢測閥,使決策管理者由傳統的管人、管牲畜轉變為檢測草場利用方式是否科學合理,草原的整個生態系統是否受到了干擾,失去了平衡。政府可以通過人工干預,對某一區域范圍內的草原生態平衡做出響應。
大數據同時也是一個工具書,使牧草生產有章可循,草原生態精準修復,通過大數據分析與研究,農牧民能夠快捷地掌握當地及周邊地區牧草生長狀況,掌握適合本區域的牧草品種及種植技術,以提高產量、降低運營成本,并盡量減少對環境的影響。
在服務于生態建設的同時,蒙草的大數據平臺正在將研究觸角延伸至現代農業。在大數據時代,農產品生產和流通數據呈現海量增長趨勢,數據依據滲透到農產品產業和業務職能領域,成為重要的生產和交換因素。精準追溯不僅需要知道農作物具體地塊的位置,更需要地塊的水、土壤、氣候以及土壤污染數據。大數據最重要的價值,就是可以實現食品溯源,從源頭上保障食品安全。同時,農業大數據還能驅動精準農業操作,幫助使用者“知天而作”,利用氣象、環境等數據來支持農業種植,為農民提供科學的種植方案。
王召明委員告訴記者,蒙草大數據平臺基本完成了內蒙古地域范圍內的數據集成,目前已摸清了陰山南北、錫林郭勒盟等五個盟市草原“三化”狀況;整理了1980年至今的11類氣象數據、土壤數據和牲畜數據及2000年至今的草原地上生物量分布圖;劃分了近300種植物信息的適宜分布區;完成近200種草原病害信息收集;同時不斷進行軟件平臺建設,完善和升級數據庫管理系統。
但是,放眼于整個中國,這樣的數據量仍然是遠遠不夠的。中國的干旱半干旱區的面積遼闊,無論是氣候還是動植物資源,差異都非常大,青海、新疆、西藏等地,也同樣需要這樣的大數據平臺,支撐生態建設和農牧業生產,這也為蒙草大數據平臺建設提供了廣闊的市場空間。
大數據平臺的發展路徑
2016年11月,王召明委員曾在《人民日報》發表署名文章《草原生態修復需要大數據支撐》,建言草原大數據平臺。基于此,在今年的提案中,王召明繼續完善了這此項建議。
第一,國家應出臺政策,支持有一定發展基礎的企事業單位廣泛收集各地草原的土壤、水資源、氣候、植被等方面的基礎數據,與地理信息進行空間疊加分析,為生態修復提供大數據模型;利用物聯網、移動互聯網等新技術,拓寬數據獲取渠道,創新數據采集方式并不斷更新完善,因為土壤里的植被情況是動態變化的,數據庫需要不斷更新和完善。
第二,政府職能部門應信息互通、數據共享,建立“農林草畜”完整的生態平衡管理機制。目前,中國農業、草業、林業、水業和畜牧業更領域,從信息與管理體系上相對獨立,應用“煙囪”和數據“孤島”林立。而生態管理又是個綜合體,不能分而治之,應該讓這些數據互通共享,發揮綜合效益。
第三,鼓勵地方政府將大數據作為管理生態系統的手段,實現“用數據決策”。構建生態環境數據庫,一個重要目的是為政府提供決策支持,實現決策科學化。在實踐中,政府可以利用大數據建立生態評價指標、生態風險預測預警機制,提高生態綜合保護、利用的科學化水平,提升生態保護參與經濟發展與宏觀調控的能力。
王召明委員最后說,建國以來,中國科學家對生態環境,草原生態區劃,草原植物和草原畜牧業的發展都進行過卓有成效的研究,這些科研成果是一筆寶貴的財富。通過生態大數據平臺,可以梳理出這些數據、經驗和成果,形成一本厚重的教科書,指導我們的生態建設和農牧業生產。