“今天我要向傅老师交个‘作业’。”中国科学院大学（以下简称国科大）教授王艳芬望向坐在台下的傅伯杰。

台下，中国科学院生态环境研究中心研究员、中国科学院院士傅伯杰微笑着点头回应。

一切源于近10年前的一句话。2016年9月21日，国家重点研发项目“典型高寒生态系统演变规律及机制”项目召开启动会，王艳芬是项目的总负责人。会上，作为论证专家组成员的傅伯杰语重心长地说：“希望你们能做出一件别人短期内不必重复做的工作。”

王艳芬把这句话记在了心里。今年6月17日，她带着团队交出答卷——《青藏高原草地植被群系图（1︰500000）》（以下简称青藏高原草地植被图）。这张图首次在区域尺度厘清了基于群系的草地植物群落结构空间分布特征，精细刻画了65种植物群系空间分布格局，为青藏高原变暖变湿的环境变化趋势提供了植被地理学证据。

“如果一项工作做完了，短期内别人不用再去重复做，那这类工作就是做到了极致。”傅伯杰说，“这幅图既刻画了近40年来青藏高原变暖变湿的环境变化特征，也在群落结构上反映了种群之间的相互关系，是到目前为止精度最高的青藏高原草地植被图，具有里程碑式的意义。”

《青藏高原草地植被群系图（1：500000）》。国科大供图

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什么是“短期内不必重复做的工作”？

王艳芬琢磨了很久，什么样的工作是“短期内不必重复做的工作”。

她想到了很多值得研究的科学问题，比方说生态系统的格局过程、生态修复研究等等。思考了很多，她锁定了三个字——“植被图”，因为它足够基础也足够重要。

1993年起，王艳芬曾在中国科学院植物研究所工作过8年。当时，所里经常讨论的话题就是怎么编制好中国植被图。2002年起，她加入中国科学院研究生院（后更名为中国科学院大学）。给学生们讲课时，她讲的最基础的内容就是植被的分类体系与植被空间分布。

“植被图是植物学领域最基础性的工作，如果这个不清晰，我们就不知道自己是在什么上面‘建大厦’。”王艳芬说。

此时，有两个声音在她的头脑里纠缠。一个声音告诉她，最重要的工作是做一张青藏高原草地植被图。另一个声音告诉她，这件事很难。

青藏高原上的很多问题等待着一张植被图给出答案。作为我国重要的生态安全屏障，青藏高原生态系统以草地为主体，近40年来，人们直观地感觉到那里在变暖变湿变绿，但还没有足够的数据用来解释它为什么变绿，哪里在变绿，变绿的是优质牧草还是毒杂草，该怎么管理。

当时，国内已经出版的植被图大多是基于上世纪90年代以前的数据制成。“实际上，90年代后就几乎没人再做植被图了。”王艳芬告诉《中国科学报》，“过去的数据难以准确反映当前植物群落结构与生态系统功能。”

做植被图的“难”也是众所周知的，不仅需要大团队做野外调查、反复验证，还需要综合考虑科学性、技术性、艺术性，短期内难见成果，在评价考核时也难有显示度。做一张小范围的植被图尚属不易，更何况是要做一张区域分布如此之广、海拔如此之高的青藏高原草地植被图。

但王艳芬想，“我现在做了，不仅将来别人短期内不必重复投入精力做，而且能够解开当前青藏高原植被空间分布格局生态研究、百姓生产生活、政府决策管理面临的数据困局”。

王艳芬。国科大供图

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从方法上找突破点：深度应用人工智能技术

摆在王艳芬面前的现实难题是显而易见的——没有专门用于制图的经费，也没有专职制图的人。

“要不先从方法上探讨一下吧，如果能有突破，可能会事半功倍。”王艳芬想。

植被图依赖于数据。过去，传统生态学调查靠的是样方调查和定点实验，虽然精细但成本高、空间覆盖范围小且不连续；卫星遥感调查虽然效率高，但分辨力弱，颗粒度粗。如果一套高效又精准的方法体系，制图的可行性将大幅提升。

她的团队里正好有一批学科背景不同的年轻人。有些擅长生态学研究，有些擅长遥感技术，有些擅长地理信息系统研究，还有些擅长数学、数据挖掘、机器学习。

大家坐在一起讨论之后发现，人工智能的深度学习技术是个好帮手，不仅能够帮他们把地面调查和卫星遥感调查结合起来，还可以高效地分析植物群落属性与所处生境属性的内在联系，在区域尺度上展现基于群系的草地植物群落结构的空间特征。

2017年，第二次青藏高原综合科学考察研究（以下简称第二次青藏科考）正式启动，为青藏高原草地植被图的编制带来了机会。

“有了方法，有了机会，我们尝试着做一下吧？”王艳芬的提议得到了国科大教授薛凯、宋小宁，副教授胡容海以及当时还是硕士研究生的丁柏阳等年轻人的响应。

在第二次青藏科考项目的支持下，他们把青藏高原植被区划成一个个小网格，沿着细致到乡镇公路网开始，四人一队做野外调查取样，把网格一个个“填”上。最后一处被“填”上的地方是可可西里的无人区。

2019年，为了提高效率，大家设计出一款手机端的移动采集调查平台，可以自动记录地理信息，自动生成植物群落调查表，还能拍照上传。之前4人一组的小分队一天只能调查几个点，移动平台让一支小分队一天能调查一大片区域。

最后，研究团队深度应用人工智能技术，有效挖掘并融合了上万个野外调查样点、上百个观测和遥感图层提供的多维信息。

“众筹”的植被图：野外调查样点增加到了37000多个

2022年，初版的青藏高原草地植被图出炉。王艳芬把图打印出来，贴在墙上，邀请国内专家来批评。没成想，大家争了起来。

“这里不对。”

“怎么不对了？”

“这个点我们是2020年做的，调查出的草地类型跟你们的不一致。”

这样的争论让王艳芬重新检视自己的数据，也让她萌生出“打擂台”的想法。

为了提高植被图的质量，王艳芬给国内做相关研究的人发邮件，上百封地群发，呼吁大家把植被图的数据与各自手里的数据对照，提出批评意见。

她也在各种学术会议上宣讲做植被图的想法，有人试探地问她，“王老师，我手上有10个小样方的数据，您需要吗？”王艳芬赶忙点头，尽管一个小样方只有1米乘1米的面积，但在王艳芬心里，“10个不少，100个不多，很可能那10个点恰恰是有代表性的”。

后来，团队干脆建了个网站，把青藏高原草地植被图放上去，供大家免费用，也请大家一起来“找茬”，“找到10个错误，就能获得相应的奖励”。

“来找我们领奖励的人不多，反倒是大家主动把手里的数据分享出来，多的贡献了上千个样点数据，少的也有几十个样点数据。所以，青藏高原草地植被图不应该说是‘王艳芬团队的图’，它最终成了一张‘众筹的植被图’。”王艳芬笑着说。

历时三年，以“打擂台”和“众筹”的方式，青藏高原草地植被图的数据得以完善和修正，野外调查样点增加到了37000多个。

6月17日，青藏高原草地植被图正式发布时，曾经在讨论中严厉“批评”过植被图的中国科学院地理科学与资源研究所研究员、中国科学院院士于贵瑞也在现场。“经过优化和完善，现在各种基础性的工作都做得非常扎实了！”于贵瑞说。

用近10年时间给出答案：详解青藏高原近40年植被结构变化

青藏高原草地植被图发布会上，望着在场的所有参与植被图研制的年轻面孔，于贵瑞的心情有些激动。

“这么一群人，花了近10年时间，做出这么一张图。它在评价体系里的‘性价比’看上去没有在顶刊上发篇论文高，但它是更值得做的事、更基础的事，这让我非常感动。”他说。

曾经，他在参加学术研讨时，常听人说起青藏高原发生了这样或那样的变化。他问对方“到底什么地方变了”，很少有人能答得清楚。

于贵瑞很着急：“大家在青藏高原上抓把土、采个样、测个数，就说青藏高原生态变好了或是被破坏了。到底哪个地方变好了，哪个地方被破坏了？”

如今，这样的问题有答案了。

在青藏高原草地植被图编制过程中，团队共识别出了65种群系或群系组。他们发现，高山嵩草草甸、紫花针茅草原、矮生嵩草草甸、垂穗披碱草草甸和线叶嵩草草甸这5个群系分布最广。

通过与之前出版的《中国植被图（1：1000000）》相比较，团队还发现青藏高原近40年来植被结构变化：近40年来，高寒草甸在草地中的占比从50%大幅上升到了69%；不同草地的变化原因各不相同，例如，紫花针茅草原的变化主要受气候影响，而高山嵩草草甸的变化则可能更多与人类活动有关，同时，这两种草地在各自区域内的主导地位也显著增强。

“以这张图作为底层，如果做成动态更新的系统，将对政府未来规划、科学研究、农牧生产大有用处。”于贵瑞说。

在解决现实问题的同时，王艳芬及其团队也向同行们证明，做植被图也可以是件“性价比高”的事。制图过程中，尽管团队不以发论文为目标，但野外科考的过程中却总有一些有趣的新问题蹦出来，推动着团队成员不断产出论文成果。

“这是一个自然而然的过程。”王艳芬说，“生态系统是一个复杂系统，是多因素共同调控的，在野外观测到现象之后，我们会想去解析机理，通过做控制实验去理解某一个因素与生态系统变化之间的因果关系。”

“作业”已交，“功课”继续：“行动起来比什么都重要”

青藏高原草地植被图发布当天，一些国外同行有备而来，他们把自己团队研制的地区植被图作为礼物送给了王艳芬。王艳芬背着的帆布包，被蒙古、西伯利亚、中亚地区的植被图，塞得满满的。一些国内外的合作者还跟她说“期待之后可以一起再做点别的图”。

王艳芬也因此感受到做这件事的另一个收获——很多人对做植被图这件事的热情被调动起来了。“以前，大家缺少动力，担心花了功夫却没有结果。我们的意义在于证明了用来编制青藏高原草地植被图的方法体系是高效可行的。”王艳芬说。

她鼓励身边有意向做植被图制图工作的年轻人：“尝试一下，它可能没有想象中那么难。即便不能做太大范围的植被图，也可以先试着做一个小流域的植被图。”

“青藏高原草地植被图的系统分类方法和制图方法，将来可以拓展到在全国的草地植被图乃至欧亚大陆草地植被图的制图工作中。”傅伯杰说。

对于王艳芬来说，青藏高原草地植被图的“作业”已经交了，但“功课”还要继续做。

他们已经启动了欧亚大陆草地植被图的编制工作。不仅如此，她的团队还在和于贵瑞、比利时根特大学教授菲利普·德·马耶尔（Philippe de Maeyer）等团队合作，谋划一件更大的事——做一张全球草地植被图，目标是用青藏高原草地植被图的编制方法，刻画出覆盖地球表面40%的草地生态系统。

至于全球草地植被图的宏伟想法能不能变成现实，王艳芬没有想太多。“去尝试和探索，行动起来比什么都重要。”她说。