崔致萍 李貴國
甘肅省白龍江林業生態監測和調查規劃院,甘肅 蘭州 730046
林業是人類賴以生存和發展的重要產業,也是生態文明建設和綠色發展的重要基礎。近年來,隨著我國經濟社會的快速發展和人民對美好生活的需求日益增長,人們對林業的期待和要求也日益提高。為了適應新時代的發展要求,我國提出了建設生態林業的戰略目標,即以生態為本,以效益為重,以可持續發展為要,實現林業生態體系、林業產業體系和林業文化體系的協調發展。生態林業是我國林業發展的根本方向,也是我國林業發展面臨的重大挑戰。為了推動生態林業建設和發展,現代林業技術創新是必不可少的。現代林業技術是生態林業發展的重要保障,也是推動我國林業創新發展的重要力量。基于此,筆者對生態林業發展中現代林業技術的作用及創新路徑進行分析和探討,旨在為我國生態林業建設和現代林業技術創新提供一些參考和借鑒。
現代林業信息技術是指利用3S、物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術,獲取、融合、分析和應用數字信息,支持林業可持續經營管理。現代林業信息技術可以實現林業信息的快速采集、準確傳輸、智能處理和高效應用,可為林業生產和管理提供科學依據和技術支撐[1]。例如,遙感技術可以利用衛星、無人機等,對森林資源進行定量、動態和全覆蓋的監測,獲取森林覆蓋度、生物量、碳儲量等參數;地理信息系統可以利用地圖、數據庫等,對森林資源進行空間分析、規劃和管理,生成森林資源圖、森林經營圖等;全球定位系統可以利用衛星信號,對森林資源進行精確的定位和導航,提高森林調查和作業的效率;物聯網技術可以利用傳感器、網絡等,對森林環境進行實時監測和控制,實現森林火情預警、病蟲害防治等功能。
現代林木育種技術是指利用分子育種、多倍體育種、基因編輯育種等手段,對林木遺傳資源進行改良和利用的技術[2]。現代林木育種技術可以突破傳統育種技術的限制,縮短育種周期,提高遺傳增益,培育出適應不同生態條件和滿足多種需求的優良樹種。例如,分子育種技術可以利用分子標記、基因組選擇等方法,對林木的遺傳變異進行精確的檢測和評價,實現目標性狀的快速篩選和組合;多倍體育種技術可以利用化學誘導、體細胞雜交等方法,改變林木的染色體數目,產生具有更大細胞體積、更快生長速度和更強抗逆性的多倍體樹種;基因編輯育種技術可以通過對靶向基因進行編輯,對林木基因組進行定點修飾或插入外源基因,實現目標性狀的定向改良或創新。
現代森林生態技術是指利用森林空間結構優化調控、森林碳匯估算、森林認證等手段,保護和恢復森林生態系統,提高森林的多功能效益。應用現代森林生態技術可以增強森林的生物多樣性、穩定性和抵抗力,提升森林的生態服務功能,促進人與自然和諧共生。例如,森林空間結構優化調控技術可以利用空間分析、模型模擬等方法,對森林的空間格局和動態變化進行評價和預測,為科學合理制訂森林經營措施提供理論依據,實現森林結構的多樣化和優化;森林碳匯估算技術可以利用遙感、生物量方程等方法,對森林的碳儲量和碳固定能力進行定量和動態的估算,為森林碳匯交易和碳減排行動提供數據支持[3];森林認證技術可以利用標準制定、審核評估等方法,對森林的經營管理水平進行認證和監督,保證森林的可持續經營,提高森林產品的市場競爭力。
生態林業發展體系是指依據以生態為本、以效益為重、以可持續發展為要的林業發展模式,所構建的一套完整的林業生態體系、林業產業體系和林業文化體系。在生態林業發展體系形成過程中,現代林業技術發揮著重要作用。第一,運用現代林業技術可對森林資源進行精準的調查、監測、評估和管理,實現森林資源的動態更新和優化配置,提高森林的生物多樣性、穩定性和抵抗力,增強森林的生態服務功能和生態產品供給,提高林業生態體系的質量和效益。第二,運用現代林業技術可對林木遺傳資源進行改良和利用,培育出適應不同生態條件和滿足多種需求的優良樹種,豐富林業產品種類,提高產品附加值和市場競爭力,促進林業產業結構優化和綠色發展,實現林業產業體系的轉型和升級。第三,運用現代林業技術可培育林業文化體系外延,對林業文化進行創造和傳承,提升國民對森林的認知度、參與度和責任感,弘揚生態文明理念和綠色發展觀念。由此可見,現代林業技術是促進生態林業發展體系形成的重要支撐。
發展生態林業的目標是實現林業生態系統的可持續經營和保護,提高林業對國家生態安全的貢獻率。在這一過程中,現代林業技術在防災減災、碳匯增加、水源涵養等方面可發揮重要作用。第一,利用遙感技術、無人機技術等現代林業技術,可以提高森林防火、防蟲、防病等能力,可對森林火情、病蟲害進行實時監測和應急處理,從而減少森林災害的發生,提高森林管理效率[4]。第二,利用分子育種、建立森林碳儲量和碳匯估算模型等現代林業技術,可以對森林碳匯進行定量評估和優化配置,提高森林碳儲量和碳固定率,減少溫室氣體的排放和增溫效應[5]。第三,利用科學選種、森林空間結構優化調控等現代林業技術,能夠形成多層次、多功能的森林植被,從而增強森林對降水的截留、吸收和貯存能力,提高土壤含水量和滲透性,增加地下水補給和河流基徑流量,從而提升森林的水源涵養能力[6]。由此可見,現代林業技術是提高林業生態安全水平的重要支撐。
生態林業涵蓋了林下經濟、森林康養、森林旅游等多個領域,現代林業技術能夠促進生態林業產業創新和升級,拓展生態林業產業鏈和市場空間,提高林業生態效益和經濟效益,增加林農收入,實現生態保護與經濟發展的雙贏[7]。第一,利用現代林業技術可以對林木副產物進行深加工和利用,開發出高附加值的纖維素、納米纖維素、生物質炭等綠色產品,從而促進林業產業鏈的延伸和升級,帶動相關產業發展,形成綠色循環經濟[8]。第二,利用現代林業技術可以拓展森林旅游的綜合發展空間,提升森林旅游服務的智能化和數字化水平,提高森林旅游效率,增強游客的體驗感。例如,可利用物聯網等新一代信息技術構建森林旅游智慧管理平臺,實現對森林公園的智能監測、智能管理調度等功能,提高森林旅游服務水平[9]。第三,利用森林認證技術,森林經營單位能夠拓寬生態林業發展的融資渠道,獲得來自政府、企業和援助組織的資金支持[10]。據不完全統計,我國大多數國有森工企業及南方的一些集體林區都參與了認證項目,并從中獲得了資金或技術上的幫助,這些項目涉及的森林面積超過250 萬hm2[11]。由此可見,現代林業技術是推動生態林業經濟發展的重要支撐。
現代林業技術創新應該緊密結合國家戰略需求和林業發展實際,圍繞生態文明建設、鄉村振興、碳中和等重大主題,針對林業生產和管理中的關鍵問題和瓶頸問題,開展有針對性和前瞻性的技術創新,提高現代林業技術創新的針對性和有效性。例如,研究人員可以針對森林資源調查監測中數據質量差和精度低等問題,開發更先進的遙感平臺和傳感器,提高數據采集的覆蓋率和分辨率;也可以針對森林生態系統服務功能評估方法缺乏、標準不統一等問題,構建更科學的評估模型和指標體系,提高評估結果的可信度和可比性。
現代林業技術創新應該充分利用信息技術、生物技術、材料技術等其他學科領域的成果和優勢,實現跨學科融合和協同創新,從而拓展現代林業技術創新的深度和廣度,提高現代林業技術創新的水平和效率。例如,研究人員可以利用信息技術與林業技術的融合,實現森林資源信息化、智能化、網絡化管理,提高森林資源管理的精準性和便捷性;可以利用生物技術與林業技術的融合,實現森林遺傳資源改良、利用、保護,提高森林遺傳資源利用率和保護成效;可以利用材料與林業技術的融合,實現木材功能化、智能化、綠色化加工,提高木材加工質量和附加值。
現代林業技術創新應該結合鄉村振興戰略實施,加強現代林業技術的示范引領和普及推廣,提高現代林業技術在農村地區的應用水平和覆蓋率,進而實現現代林業技術創新與鄉村振興的良性互動[12]。在這一過程中,需要建立一批現代林業技術示范基地和示范縣,展示現代林業技術在森林資源保護、林業發展等方面的應用效果,引導和帶動周邊地區學習和借鑒;可以開展一系列現代林業技術培訓和咨詢活動,提高林業技術人員和農戶的現代林業技術水平,增強他們應用現代林業技術的意愿和能力;需要出臺一些現代林業技術推廣政策和措施,加強現代林業技術推廣的資金支持、技術支持、服務支持等,降低現代林業技術推廣的成本和風險。采取這些措施可以加快現代林業技術的普及和應用,促進生態林業發展,為鄉村振興提供有力的科技支撐。
生態林業是我國林業發展的根本方向,現代林業技術是生態林業發展的重要保障。筆者分析了現代林業技術在生態林業發展中的重要作用,并提出了加強現代林業技術創新的3 條路徑,即堅持需求導向和問題導向、加強現代林業技術的跨學科融合和協同創新、加強現代林業技術的示范引領和普及推廣,希望為提高現代林業技術創新的水平和效率、為我國生態文明建設和綠色發展貢獻更多的科技力量。