在全球生態環境危機加劇的背景下,可持續發展已成為國際社會的普遍共識與戰略選擇。林業作為生態文明建設的核心支柱,其可持續發展對維系生態平衡、減緩氣候變化具有不可替代的作用。而林業育苗作為林業生產的源頭環節,其技術水平直接決定造林綠化工程的成效,更關系到林業產業的長期發展潛力。因此,以可持續發展理念為導向,系統優化林業育苗技術,既是提升林業生產效能的關鍵路徑,也是推動生態文明建設行穩致遠的必然要求。相關部門深入剖析林業育苗技術優化的戰略意義,系統梳理優化過程中面臨的現實挑戰,并針對性地提出基于可持續發展目標的技術優化策略。
一、林業育苗技術優化的意義
(一)保護環境與改善環境
當今世界面臨的環境問題日益嚴峻,林業育苗技術的優化在環境保護與改善方面扮演著至關重要的角色。林業育苗技術優化能顯著提高苗木質量,培育出根系發達、莖干粗壯、葉片健康的優質苗木,這些苗木在移栽后成活率高、生長迅速,能夠更快形成森林植被覆蓋,有效防止水土流失。例如,通過優化容器育苗技術,可培育出根系完整、不盤根的苗木,這種苗木移栽后1年內的成活率在 95% 以上,比傳統苗木高出 15%~20% 。同時,林業育苗技術的優化能夠顯著提升苗木的抗逆性能,增強森林生態系統面對環境變化的適應能力。通過精準調控育苗環境,采用苗期耐寒鍛煉、干旱脅迫預處理等技術手段,可培育出適應性更廣泛的苗木品種,這些經技術改良的苗木在極端天氣條件下展現出更強的生存韌性,不僅能有效提升造林成活率,還能從源頭上鞏固森林生態系統的服務功能。例如,應用漸進式光照馴化技術,可使苗木在移栽后對強光環境的適應周期縮短 50% ,大幅降低了移栽后的死亡率。
(二)經濟效益與社會發展角度
在新時代林業高質量發展的背景下,經濟效益與社會價值已成為衡量技術創新成效的重要維度。林業育苗技術的優化不僅是生態建設的關鍵支撐,還能產生顯著的經濟效益與社會效益,形成多維價值驅動的發展格局。
1.經濟效益層面。技術革新通過降本增效與產業鏈升級雙路徑釋放增長潛力。一方面,新型育苗技術大幅提升生產效率、降低資源消耗。應用輕型基質育苗技術,可降低苗木運輸成本在 30% 以上,同時提高裝載量 50% ,大幅減少物流費用;采用自動化播種設備,每小時可完成10萬粒種子的播種工作,相較人工效率提升10倍,顯著降低人力成本。另一方面,優質苗木可加速林業產業鏈價值轉化。實施良種壯苗精準造林技術,可使用材林培育周期從傳統的10年左右縮短至 6~8 年,加快資金回籠速度。同時,通過改良的嫁接育苗技術,果樹經濟林可提前 1~2 年進入豐產期,果實產量提高 15%~25% ,顯著提升經濟效益。
2.社會效益層面。育苗產業的現代化轉型成為鄉村振興的重要抓手。標準化容器育苗基地的建設形成長效就業吸納機制,每 6.67hm2 規模的基地可常年提供 10~15 個技術崗位與 30~50 個季節性用工崗位,有效盤活農村剩余勞動力。同時,系統化的現代育苗技術培訓體系持續賦能農民技能提升,推動農村勞動力向專業化、職業化轉型,為鄉村人才振興注入持久動力。
二、林業育苗技術優化過程中的難點
(一)技術與資源層面存在困境
1.技術創新與應用脫節,標準化程度低。傳統育苗生產長期依賴經驗驅動,缺乏科學量化指標與標準化流程。以苗木水分管理為例,多數小型苗圃仍憑借經驗判斷灌溉時機與水量,未采用土壤水分傳感器、智能灌溉系統等現代化設備進行精準調控,導致水資源浪費率高達 30% ,苗木生長一致性偏差超過 25% 。構建科學化生產體系所需的智能監測與控制設備,對技術基礎薄弱的中小育苗單位而言,存在技術門檻高、操作難度大等現實問題。
2.研發與推廣資金短缺,投入產出失衡。先進育苗技術的研發與應用面臨嚴峻的資金瓶頸。以自動化溫室控制系統建設為例,需配置環境參數監測、智能灌溉、溫濕度調節等設備,初期投資普遍超500萬元,且投資回收期長達 8~10 年。組織培養、自動化播種等技術的設備購置、技術培訓費用同樣高昂,導致中小苗圃難以承擔,新技術推廣進度嚴重滯后。
3.優質種源獲取困難,供需矛盾突出。林木育種周期長、研發投入大的特性加劇了種質資源短缺問題。速生豐產林種源選育通常需要 10~15 年,而市場需求迭代周期僅為 3~5 年,導致育種成果與市場需求嚴重錯位。此外,種質資源保護體系不完善,珍稀鄉土樹種資源流失嚴重,進一步限制了育苗技術的優化升級。
4.水土資源約束顯著,規模化受阻。在西北干旱半干旱地區,常規育苗年需水量為1.2萬 ~1.5 萬 m3?hm-2 而區域水資源承載力不足,導致灌溉用水缺口在 40% 以上;在土地資源緊張的發達地區,育苗用地租金年均增長 15%~20% ,顯著抬高生產成本,制約產業規模化發展。
5.基礎設施短板明顯,技術應用受限。偏遠山區電力供應不穩定,導致自動化設備運行故障率增長30% ;道路等級低、交通不便,使苗木運輸成本較平原地區高出 2~3 倍;網絡信號弱或覆蓋不足,致使物聯網監測、遠程控制等數字化技術難以落地,嚴重削弱了先進育苗技術的應用效能。
(二)氣候變化與市場需求帶來的挑戰
1.極端氣候事件頻發,技術應對成本攀升。全球變暖導致極端氣候事件呈高頻化、高強度趨勢,對林業育苗構成直接威脅。極端高溫下,無預警的 40°C 以上熱浪可使幼苗在 24h 內脫水死亡率高達 60% ,常規遮陽網(遮陽率 50%~~60% )防護效果不足,需將遮陽率提升至 75% 并配合霧化降溫系統,設備改造成本增長 30%~50% ;暴雨洪澇引發的苗床沖刷和根系缺氧,要求排水系統需具備應對 100mm?h-1 以上瞬時降雨量的能力,較傳統設計標準提升 2~3 倍,建設成本增長 200% ;異常低溫造成的凍害可導致區域性苗木減產 40% ,需配備智能溫控大棚及防凍液噴灑系統,初期投資超百萬元。此外,氣候變化引發的物候期紊亂使苗木生長節奏被打亂,春季提前導致萌芽期與倒春寒重疊,秋季延遲造成木質化不足,需構建高精度氣象監測網絡與動態環境調控體系,但此類系統的部署和運維成本對中小苗圃形成顯著制約。
2.市場需求動態多變,供需錯配矛盾凸顯。苗木培育周期長與市場需求波動快的矛盾日益尖銳。常規苗木從種子處理到出圃需 1~3 年,經濟林樹種甚至長達 5~8 年,而政策導向、產業結構調整等因素可使市場需求在 0.5~1 年內發生劇烈變化。例如,某生態修復項目因政策緊急啟動,要求90天內完成百萬株鄉土苗木供應,但現有苗圃僅能提供 20% 的適生苗木,導致項目進度滯后。又如,城市景觀升級催生對彩葉樹種的需求激增,但此類苗木培育周期長達 3~5 年,市場缺口在 60% 以上。此外,新興市場對功能性苗木的需求快速增長,而相關種質資源儲備不足、育種技術滯后,進一步加劇了供需失衡。這種“長周期生產”與“短周期需求”的矛盾,使得育苗企業面臨巨大的市場風險和經營壓力。
三、基于可持續發展的林業育苗技術優化策略
(一)科技創新與智能化發展
1.物聯網技術構建智能監控體系。依托傳感器網絡與無線傳輸技術,構建覆蓋溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度等參數的實時監測系統。當環境數據偏離苗木生長最佳閾值時,系統自動觸發遮陽、噴淋、補光等調控設備,實現 24h 不間斷地精準環境控制。某智能苗圃應用案例顯示,該系統使人工巡查頻次降低 70% ,苗木生長一致性提升 40% ,顯著降低人力成本與管理誤差。
2.精準水肥技術提升資源利用效率。將土壤水分傳感器與智能滴灌系統結合,依據樹種特性與生長階段動態調整灌溉策略,較傳統灌溉方式節水 30%~ 50% ;同步集成土壤養分與葉片營養監測技術,通過水肥一體化系統實現肥料的精準配比與靶向輸送,使肥料利用率提高 25% ,有效減少資源浪費與環境污染。
3.生物技術突破良種培育瓶頸。組織培養技術可實現珍稀樹種的規模化克隆繁殖,單年繁殖系數在1:10000以上;胚胎拯救技術將瀕危樹種種子萌發率從不足 10% 提升至 60% ;分子標記輔助選擇技術通過基因層面篩選,使具備抗旱、抗寒等優良性狀的良種選育周期縮短 50% ,為種質資源保護與優質苗木快速擴繁提供技術支撐。
4.數字化管理實現全周期智能管控。構建包含種子溯源、生長檔案、養護記錄的數字化數據庫,結合二維碼標識實現苗木全生命周期追蹤。系統內置生長預測模型,可基于歷史數據動態規劃灌溉、施肥、修剪方案,某大型苗圃應用智能系統后,苗木出圃合格率提升 28% ,管理決策效率提高 60% ,推動育苗生產向科學化、智能化的方向發展。
(二)資源節約與循環利用
1.水資源的智能高效利用體系。構建“動態灌溉 + 雨水回用”雙輪驅動節水模式。在育苗基地部署微噴與滴灌一體化智能控制系統,基于苗木生長周期與氣候數據動態調整灌溉策略:幼苗期采用細霧噴灌維持濕度,生長中后期切換為滴灌精準供水,較傳統灌溉方式節水 40%~60% 。同時,配套建設雨水收集系統,通過坡度集水溝渠、沉淀池及蓄水池組成的水循環網絡,將收集的雨水經初級過濾后用于灌溉,在年降水量超 800mm 的地區,可替代 30%~50% 的常規水源,顯著降低水資源消耗。
2.肥料資源的循環再生利用機制。推行“有機堆肥 + 生物菌劑”協同增效方案。將苗木修剪殘體、落葉等有機廢棄物與動物糞便按3:1比例混合,置于分層式有氧堆肥池中,添加高效微生物菌劑加速分解,經 60~90 天高溫發酵轉化為富含有機質的生物肥料。同時,引入固氮、解磷、解鉀功能菌劑,通過根施或葉面噴施,激活土壤養分活性,使苗木對氮、磷、鉀的吸收效率提升 30%~40% ,減少化學肥料施用量,有效降低土壤污染風險。
3.環保育苗容器的創新應用實踐。研發以秸稈纖維、竹粉、木質素等植物基材料為主體的生物可降解容器。通過添加生物基粘合劑經模壓成型,該容器兼具結構強度與透氣透水性,移栽時可直接埋入土壤,90~180 天內完全降解為腐殖質。相較于傳統塑料容器,其不僅消除了白色污染隱患,還能為苗木根系提供持續的養分供給,同時降低移栽過程中 80% 以上的根系損傷率。
4.空間資源的集約化利用模式。構建“立體栽培 + 輪作管理”復合空間利用體系。采用模塊化多層活動式栽培架,依據苗木光需求特性分層布局:上層種植陽性樹種,下層配置耐陰品種,每層配備獨立的智能光照與灌溉系統,使單位面積育苗量提升 2~3 倍。同時,實施設施育苗床輪作制度,根據不同樹種生長周期科學規劃茬口,確保育苗設施全年無閑置期,土地資源利用率提高 200%~300% 。
通過上述資源節約與循環利用技術的集成應用,林業育苗產業可實現資源投入最小化、生態效益最大化,為應對全球資源挑戰、推動林業可持續發展提供重要支撐。
(三)制度建設與人才培養
1.完善制度體系,夯實發展基礎。一是構建標準化技術規范。建立“基礎標準一技術標準一產品標準一檢測標準”的分層體系,對種子處理、基質配制、容器選擇、光溫調控、病蟲害防治等全流程制定詳細的技術規范。例如,在容器育苗標準中明確規定不同樹種的容器規格、基質配比、灌溉周期等參數,確保生產環節標準化、規范化。二是健全質量認證與激勵機制。推行第三方苗木質量認證制度,從苗木形態指標、根系質量、抗逆性能及生產環保性等維度建立綠色苗木認證標準。對通過認證的產品授予標識,并在政府采購中給予優先權,引導市場向高質量方向發展。三是強化政策支持與資源保障。設立林業育苗技術創新專項基金,支持關鍵技術研發;實施差別化財稅政策,如對采用節能減耗技術的企業給予設備投資額 30% 的稅前抵扣;構建綠色金融服務體系,為可持續育苗企業提供低息貸款與融資便利,降低轉型成本。
2.打造人才梯隊,激活創新動能。一是優化高等教育培養模式。調整林學專業課程設置,融入現代育苗技術、智能化管理等前沿內容;推行校企聯合培養機制,通過訂單式人才培養與實習實訓,強化學生實踐能力。二是深化職業教育能力建設。建立育苗技術職業資格認證制度,開發分級培訓課程,覆蓋基礎操作到技術管理全層級;定期舉辦技能競賽,評選技術能手,激發從業人員的學習熱情。
3.強化產學研協同,加速成果轉化。組建由科研院所、高校、企業和推廣部門構成的技術創新聯盟,聯合攻關關鍵技術;建設區域性技術示范基地,通過現場觀摩與培訓展示先進技術應用成效;搭建線上技術服務平臺,提供技術咨詢、遠程診斷等服務,打通技術推廣“最后一公里”。
4.深化國際合作,拓展發展視野。加強與林業發達國家的交流合作,通過舉辦國際研討會、建立合作研究中心等方式,引進先進理念和技術,共同應對全球性林業發展挑戰,推動我國林業育苗技術與國際接軌。
(四)生態保護與生物多樣性保護
1.優先選用鄉土樹種是夯實生態安全的基礎。鄉土樹種因長期適應本土環境,具有較強的抗逆性與生態適配性,不僅能降低引種風險、節約育苗成本,還能通過構建穩定的本土植物群落,為野生動物提供棲息空間與食物資源,有效維持區域生物鏈的完整性。
2.推廣生態育苗基質是減少環境負荷的關鍵路徑。摒棄傳統的化學肥料與農藥,轉而采用天然有機物質(如腐殖土、秸稈發酵物)配制育苗基質,既能為苗木生長營造自然健康的環境,又能避免化學污染對周邊土壤、水體生態系統的破壞,從源頭降低育苗活動的生態影響。
3.構建多樣化育苗體系是增強生態韌性的重要手段。通過模擬自然森林群落的物種結構與生態位分布,培育具有不同生態習性的苗木組合,可顯著提升森林生態系統對氣候變化、病蟲害等外部干擾的抵御能力。這種多樣化的培育模式,不僅為生物多樣性保護提供了物質載體,更通過生態系統服務功能的提升,推動林業育苗與生態保護的良性互動。
四、結語
基于可持續發展的林業育苗技術優化,是一項涵蓋技術創新、資源與制度保障的系統工程。相關部門需以科技創新為核心驅動力,推動育苗技術迭代升級;以資源高效利用為著力點,構建綠色低碳發展模式;以制度體系建設為支撐,完善技術推廣應用機制,從而形成“技術創新一資源集約一制度保障”三位一體的可持續發展路徑。
在全球積極應對氣候變化、加速推進生態文明建設的時代背景下,林業育苗技術優化不僅是林業產業實現綠色轉型的關鍵引擎,還是助力達成聯合國可持續發展目標、推進美麗中國建設的重要實踐路徑。未來,應持續深化前沿技術研究,強化政策引導與激勵機制,積極拓展國際合作網絡,推動林業育苗技術向智能化、綠色化、高效化的方向發展,為筑牢生態安全屏障、實現林業高質量可持續發展提供強有力的技術支撐與制度保障。
作者簡介:陳巧玲(1973—),女,河南商丘人,中專,工程師,主要從事林業工作。