西浦学者李黎：在“世界屋脊“编织生态密语

2025年06月10日

西交利物浦大学有这样一群朝气蓬勃的年轻人，在理学院助理教授李黎博士的带领下，将青藏高原的无垠草甸化作天然实验室，用脚步丈量生态的脉搏，在天地对话中重新定义着生命和科学的维度。

日前，由李黎博士主持的国家自然科学基金青年科学基金项目——“青藏高原高寒草甸生态系统黑土滩型退化的稳态转换机制与时空阈值”成功结题。

项目基于前期对青藏高原黑土滩型退化的景观尺度研究，结合地理学、生态学、动物行为学、计算机科学等多学科的研究手段，旨在明确青藏高原高寒草甸退化不同阶段中牦牛、鼠兔等食草动物的干扰与秃斑形成之间的反馈机制。在此基础上，遵循“反馈变化驱动状态转换”的思路，使用元胞自动机对黑土滩退化的过程进行建模。本研究进一步揭示了黑土滩型退化的机制，为青藏高原黑土滩型退化的预警和生态修复提供了新的科学思路。

李黎博士（右二）和其博士生李丹（左一）、刘子傲（左二）、戴胡萱（右一）

当 "皮卡丘" 成为替罪羊：草地退化的“罗生门”

在青藏高原的广袤画布上，高寒草甸承载着远超想象的重量：它是藏羚羊迁徙的驿站，是牦牛啃食的牧场，更是数百万牧民世代相守的"生命地毯"。然而，这片土地正经历着严峻的生态考验：70%的草原面临退化危机。

李黎博士带领团队深入青海省年保玉则时发现，关于草地退化的“罪魁祸首”，政府、学者与牧民各执一词。政府认为过度放牧和鼠兔泛滥是主要原因，学术界围绕气候与人类活动的交互作用展开讨论，世代逐草而居的牧民们却讲述着另一个版本的故事：“是白腰雪雀驮着鼠兔来到这里”，而正是这种传统认知恰与科学观测形成微妙呼应。研究发现，鼠兔这个现实世界里的高原“皮卡丘”，偏好栖居植被覆盖少、植被高度低的地方，它们的出现实际是草地退化的结果而非原因。

李黎博士进一步解释道：“草地退化实际是一个正反馈的过程，一旦开始形成裸土斑块，就需要警惕是否继续发生恶性循环。比如，过多家畜的啃食和踩踏会导致草地上裸土斑块的出现，这种有草也有裸土的小环境正好为鼠兔提供了理想的生存条件。因为与牦牛的食性高度重叠，鼠兔种群的增加导致牦牛可食用饲草的减少，进而驱动牦牛群循着尚未退化的草甸聚集取食，从而形成更多裸土斑块。”

“同时，全球气候变化导致青藏高原东部地区极端降雨情况的增加，使得裸露在坡地上的表层土不断被冲刷，植被恢复的速度变得更加缓慢，进一步恶化了草地的生态状况。”

构建草原密码：从牛角到云端的数据网

在牦牛粗重的呼吸声中，博士生李丹小心翼翼地在牛角上佩戴加速传感器和 GPS 颈圈；鼠兔穿梭的洞穴旁，科研人员为这些机敏的小家伙佩戴追踪器。当无人机的嗡鸣声掠过草原，遥感影像如同巨幅画布，与地面设备采集的数据共同勾勒出高原生态的立体图谱。

图为研究人员为鼠兔和牦牛佩戴定制的追踪器

这些高分辨率的监测大数据，在元胞自动机模型的算法中汇聚成青藏高原流动的生态地图。团队以2014年与2023年的草场数据为锚点，验证模型对青藏高原系统正反馈过程的捕捉精度。通过这一系列的努力，研究团队希望能够模拟出每一块草地在放牧、鼠兔活动等多种因素影响下的演变轨迹，为草原生态的保护提供坚实可靠的科学依据。

基于元胞自动机的草地退化过程模拟，包括2014年RGB影像图（a），2014年裸土分布图（b），2023年基于UAV影响的裸土分布图（c），及基于元胞自动机模型模拟出的2023年裸土分布图（d）

“我们正在对元胞自动机模型的算法进行更加深入的研究。”李黎博士分享道，“未来，我们希望通过模拟影像，让不同放牧强度下的草场演变情况一目了然。这样一来，当地牧民就能更直观地了解自家草场的变化趋势，从而更好地保护和管理自己的草地。”

信仰与科学的对话：当转经筒遇上生态理念

初次踏上年保玉则海拔4000米的土地时，李黎博士或许未曾想到，自己会成为当地人眼中亲切的“半个村里人”。

2017 年，李黎博士还记得当访问年保玉则的瑞士牧民担心地建议“必须种草”时，村长那句“我们牧民从不种草”的回答里，透露出对游牧传统的坚持以及对新事物的抗拒。两年后，村长却主动联系李黎，问道：“咱们能不能开始种草？”这一转变令人始料未及，却也在情理之中。曾经，他们将草地退化视为天意；如今，在与学者的交流和讨论中，他们理解了草地变化背后的生态过程，因此创新地将种草与佛教理念融合，宣扬“种草，就是为众生建造一个温暖的家”，让当地百姓从观念上接受生态修复。

图为牧民使用自制的工具对播种后的草地进行平整和镇压（图片来源：扎琼仓）

在西浦设计学院的3D打印实验室里，一场更富创意的融合正在发生。为了更有效地推动草地修复工作，李黎博士携手工业设计师、社区种草的带头人、青海省河南县草原站的负责人、青海原上草自然保护中心的负责人等，共同设计草场修复工具。

“下个月，我们将带着初步设计完成的工具前往青藏高原开展试验。”李黎博士说，“工业设计的Vincente老师还提出了‘会念经的种草机’的设想：工具每转动一次，既是播种，也是祈福，把种草这个新鲜事变成当地老乡眼中的善行。”

跨学科圆桌：守护草原的N种可能

在年保玉则充满生机与活力的村子里，往来着来自不同领域的人才。李黎博士与人类学博士、生态艺术家以及佛教的高僧大德围坐在一起，畅所欲言，分享着各自对世界、对草地的独到见解。李黎博士感慨地说：“这些interdisciplinary（跨学科）与transdisciplinary（超学科）的对话，极大地拓展了我对问题理解的视野。例如，生态学建议减牧，社会学却告诉我们牛羊承载着牧民的生存之本与文化认同。”这种多元视角的碰撞与融合，让李黎博士更加深刻地意识到，草地退化绝非简单的生态问题，而是交织着游牧文化与科学认知的立体谜题。