德克萨斯州多模式牧场素养教育效果评估：基于网络与混合学习策略的生态管理创新研究

本研究针对北美大平原木本植物入侵(WPE)导致的草原退化问题，通过预-后测干预设计评估了在线、面授及混合教学模式对提升成人与青少年牧场素养及管理策略认知的效果。研究发现基于网络和混合学习方法能显著提升参与者对计划烧除(prescribed fire)、多物种放牧(multispecies grazing)和火牧交互(pyric herbivory)的认知水平，其中9-12年级学生获益最显著，为生态保护教育提供了创新范式。

　　

北美大平原作为全球238个生物多样性热点之一，正面临木本植物入侵(WPE)导致的草原生态系统剧变。历史上由火-牧协同维持的稀树草原，因欧洲移民引入围栏畜牧业导致火抑制和红浆果刺柏等入侵物种扩张，目前德克萨斯州超过32万英亩草地已退化为刺柏林地。这种转变不仅威胁生物多样性，更直接影响牧场经济可持续性。尽管计划烧除、多物种放牧等基于生态机理的管理策略被证明有效，但 landowners 因认知不足导致采用率低下，凸显牧场素养教育的紧迫性。

德克萨斯农工大学农业生命扩展服务中心的研究团队依托"草原计划"(The Prairie Project)示范牧场网络，开展为期两年的多中心干预研究。通过构建包含牧场分析平台(RAP)遥感技术和地面验证的课程体系，比较纯网络课程(RAP Curriculum)、牧场实地考察(Ranch Tour)、网络+地面验证混合模式等五种教学方式对300余名参与者(含扩展专员、教师、大学生及4H/FFA青少年)的影响。研究成果发表于《Rangeland Ecology》。

研究采用三项关键技术：1) 基于RAP平台的卫星遥感数据分析，通过创建示范牧场shapefile比较火烧/未烧牧场的PFG(多年生禾草)、SHR(灌木)、TR(乔木)和BG(裸地)四类覆盖度；2) 地面验证采用样线点截法(line-point intercept)和最近个体法(closest individual)量化植被组成；3) 标准化问卷评估知识态度变化，应用Welch's t检验和Cohen's d效应量分析。

【结果】
网络学习效果显著：纯RAP课程组在"牛-山羊食性差异"认知提升25.82%(d=2.42)，"牧场类型识别"提高10.15%，验证假设H1中网络教育的有效性。

混合学习优势突出：RAP+地面验证组在"牧场自然特征"(提升12.12%，P=0.007)和"多物种放牧益处"(7.32%，d=0.61)等指标表现最佳，支持假设H2中混合方法的优越性。

青少年学习响应最佳：9-12年级在混合组展现13.62%的"自然特征"认知提升(d=0.38)，牧场考察组对"牧场定义"理解度跃升36.78%(d=1.46)，印证假设H3的年龄差异。

【讨论与意义】
研究突破传统推广模式，证实网络工具RAP与实地验证结合的"数字-实体"教育闭环能有效跨越时空限制，特别适合幅员辽阔的牧场区。对高中生的显著影响提示青春期是生态意识塑造关键期，建议将牧场素养纳入STEM课程。通过创建包含4个示范牧场、12个工作坊的培训网络，该研究为WPE治理提供了可复制的教育模板，其"认知-态度-实践"转化模型对全球草原区生态教育具有范式意义。值得注意的是，计划烧除接受度的提升(d=1.26)可能实质性影响未来30年德克萨斯州约50万英亩退化草地的恢复进程。