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內(nèi)蒙古阿拉善盟阿拉善左旗烏蘭布和沙漠生態(tài)治理成效顯著。新華社發(fā)

寧夏青銅峽市一個菌草示范基地內(nèi)，工作人員在查看菌草生長情況。新華社發(fā)

小朋友在浙江湖州的竹林里挖竹筍。新華社發(fā)

牧民在甘肅瑪曲縣黃河沿岸一處沙化草原治理點進(jìn)行草籽補種工作。新華社發(fā)

河北豐寧滿族自治縣壩上草原秋景。新華社發(fā)

【一線講述】

編者按

《中共中央 國務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)美麗中國建設(shè)的意見》就“健全美麗中國建設(shè)保障體系”明確提出“加強科技支撐”任務(wù)要求。守護(hù)綠水青山、建設(shè)美麗中國，離不開堅實的科技支撐。

本期邀請五位林草科技工作者講述他們守綠、護(hù)綠、增綠的實踐探索，在動人故事里探尋青山常綠的科技密碼。

竹林為課堂，廣袤鄉(xiāng)間富村民

講述人：南京林業(yè)大學(xué)竹類研究所教授 林樹燕

在我國南方很多山區(qū)，都分布著郁郁蔥蔥的竹林。剛參加工作那會兒，我前往很多竹產(chǎn)區(qū)調(diào)研，結(jié)果不盡如人意：竹子的產(chǎn)量不高，農(nóng)民也不知道怎么科學(xué)種竹。于是，我著手開展竹子生長發(fā)育機制、良種選育方面的研究。

我還記得，為了明確竹子人工授粉后花粉萌發(fā)的精準(zhǔn)時間點，僅設(shè)置間隔10分鐘的實驗就達(dá)上百次。最終，通過長期的實驗，我在同行中率先系統(tǒng)揭示了十余種竹子的花芽分化、花器官形成、雙受精等關(guān)鍵發(fā)育過程，修訂了竹類植物花序類型，填補了竹類植物生殖生物學(xué)的空白。這一成果為進(jìn)一步研究竹子成花機制、花后敗育機制及新品種創(chuàng)制等生物學(xué)前沿方向打下了堅實基礎(chǔ)。

2016年4月，我與所里兩位前輩丁雨龍教授、王福升教授來到群山環(huán)繞的黔北桐梓縣。那里的方竹種質(zhì)資源良莠不齊，竹苗繁育技術(shù)落后，竹產(chǎn)量低。我們手把手教竹農(nóng)如何造林、留筍，如何提高產(chǎn)量。8年來，我們以竹林為課堂，讓桐梓百姓掌握了快速滿園技術(shù)，使新造林產(chǎn)筍周期由8年縮短至4年，培訓(xùn)竹農(nóng)學(xué)會生態(tài)優(yōu)培技術(shù)，使竹林畝產(chǎn)由150斤提高到800斤。

去年4月，我又來到桐梓縣高山村。方竹種植大戶金孝方拉著我說：“這幾年你們教我怎么育苗、怎么留筍、怎么砍竹子，現(xiàn)在竹子產(chǎn)量更高了，今年我一口氣承包了400畝林地?！?/p>

新竹高于舊竹枝，全憑老干為扶持。南京林業(yè)大學(xué)竹類研究所一直有老中青薪火相傳的情懷。多年來，我積極團(tuán)結(jié)青年教師、高層次人才、海外留學(xué)歸國教師，目前組建了一支平均年齡35歲的中青年科研團(tuán)隊“竹類植物發(fā)育與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊”。在日常科研工作中，我為年輕人厘清科研方向、謀劃科研項目，還帶領(lǐng)年輕教師走進(jìn)云南、貴州山區(qū)深入調(diào)研，從生產(chǎn)一線尋找課題，在廣袤鄉(xiāng)間富村民。

接下來，我和團(tuán)隊將繼續(xù)踐行“將論文寫在大地上”，加快推進(jìn)竹業(yè)科技創(chuàng)新水平，繼續(xù)在青山綠水間寫就科技富農(nóng)大文章。

當(dāng)好沙漠“醫(yī)生”，科學(xué)治沙顯身手

講述人：甘肅省林業(yè)科學(xué)研究院研究員 馬全林

我出生在隴中黃土高原的偏僻鄉(xiāng)村，嚴(yán)重的水土流失在我幼小的心里留下了深深烙印。高考填報志愿時，我毫不猶豫地選擇了林業(yè)院校，到西北林學(xué)院水土保持系開始了沙漠治理專業(yè)的學(xué)習(xí)。

沙漠治理是一個冷門專業(yè)，畢業(yè)后絕大多數(shù)同學(xué)都沒有從事這項工作。可隨著對沙漠認(rèn)識的加深，我徹底愛上了治沙。博士畢業(yè)后，我選擇留在位于甘肅武威的甘肅省治沙研究所工作，把青春奉獻(xiàn)給沙漠治理與林草科研，被大家稱為“沙漠醫(yī)生”。

1997年，我參加了國家二級重點保護(hù)野生植物綿刺的資源調(diào)查及其繁殖、適應(yīng)性研究，深入甘肅的荒漠戈壁調(diào)查。野外調(diào)查很艱苦，餓了以大餅充饑，晚上和農(nóng)牧民住在一起。經(jīng)過3年不懈努力，我們了解了綿刺在甘肅的分布范圍，新發(fā)現(xiàn)2處新分布區(qū)，掌握了其生態(tài)適應(yīng)機制、生存現(xiàn)狀及劈根、萌蘗、種子三種繁殖方式，解決了人工繁育技術(shù)難題。

沙塵越肆虐，我們就越要沖到觀測一線，在風(fēng)沙中堅持采集數(shù)據(jù)。基于實地觀測數(shù)據(jù)，我們在林地水分平衡基礎(chǔ)上提出近自然、功能性修復(fù)理念，解決了退化梭梭林修復(fù)技術(shù)難題，建立了干旱區(qū)綠洲邊緣防風(fēng)固沙體系修復(fù)的滴灌模式和免灌模式，為甘肅打贏打好“三北”工程攻堅戰(zhàn)提供了科技支撐。

成績的取得離不開團(tuán)隊的支持。2017至2021年，我?guī)ьI(lǐng)研究團(tuán)隊深入沙漠腹地開展實地調(diào)查。高強紫外線讓皮膚一次次掉皮，但隊員們都沒有怨言。4年來，我們行程超2萬公里，跑遍了騰格里沙漠、巴丹吉林沙漠，多次深入兩大沙漠合攏帶考察，捧出了一系列沉甸甸的研究成果。

針對沙漠經(jīng)濟(jì)植物沙米野生資源破壞大、人工栽培困難的技術(shù)難題，我們研究團(tuán)隊組織建立攻關(guān)組，安排年輕科技人員主持相關(guān)項目，掌握了沙米的生態(tài)適應(yīng)機制，選育了2個沙米新品種，開發(fā)出7個系列產(chǎn)品，推動了對沙米野生資源的保護(hù)，培育了新的沙區(qū)特色產(chǎn)業(yè)，為群眾增收致富找到新的出路。

不斷創(chuàng)新，研發(fā)新型功能性木材

講述人：東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授 王成毓

博士畢業(yè)后，我來到東北林業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，在林業(yè)工程學(xué)科開始了我的仿生木材高值化研究之路。剛工作的時候，我一心想著把博士期間掌握的仿生礦化改性技術(shù)應(yīng)用到木材功能化改良研究中。但在實際工作中發(fā)現(xiàn)，微觀納米材料的合成與宏觀實體木材的結(jié)合并沒有想象中那么簡單。

于是，我暫停了全部的實驗工作，用半年時間深入學(xué)習(xí)木材方面的專業(yè)理論知識，而后才開始重新帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)研究，用了3年時間終于突破仿生超疏水木材的技術(shù)難題，解決了木材遇水腐爛變形的問題。

超疏水木材表面的穩(wěn)定性和耐久性問題一直是阻礙這項技術(shù)真正走向?qū)嶋H應(yīng)用的最大挑戰(zhàn)。從2019年開始，我與課題組學(xué)生在不添加溶劑或稀釋劑的情況下，使用球磨機將原料充分?jǐn)嚢桦s化共混，通過刮涂法于木材表面制備了疏水性和機械性能優(yōu)異的復(fù)合涂層，為材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了技術(shù)方案及理論支持。在此基礎(chǔ)上，我們又取得一系列提高其機械性和化學(xué)耐久性的研究進(jìn)展。為測試產(chǎn)品的實際應(yīng)用效果，我利用假期和學(xué)生帶著樣品，深入貴州大山最容易產(chǎn)生低溫凝凍的地方，克服重重困難，得到了材料的真實測試數(shù)據(jù)。

踐行綠色低碳理念是新時代林業(yè)科研工作者的責(zé)任和使命。一般來說，超疏水木材表面噴涂的涂料中，溶劑含量較大。經(jīng)常使用的丙酮、甲苯等有機溶劑，會對人體和環(huán)境會造成不可逆的損害。從2020年開始，我們在對木材功能化改良的研究中，嘗試用水這種環(huán)保型溶劑進(jìn)行替代，為大規(guī)模綠色低成本工業(yè)生產(chǎn)提供了思路和解決辦法。

一路走來，我們經(jīng)常從大自然中獲取靈感。當(dāng)前我們正積極探尋農(nóng)林廢棄物綜合利用新途徑，致力于研發(fā)出新型功能性木材，以此推動節(jié)能減排和科技進(jìn)步。

情系草原，守好生態(tài)安全屏障

講述人：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員 閆瑞瑞

生在內(nèi)蒙古的我，無論是求學(xué)還是工作，幾乎從未離開過草原。工作以來，從開展草原植被樣方調(diào)查，到植物識別，再到開展草原管理和利用的科研探索，我逐漸感受到草原野外工作的樂趣。

長年扎根基層，讓我有機會深入了解草原生態(tài)保護(hù)和合理利用對當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展和牧民增收的重要性。

草原既有生態(tài)功能，也有生產(chǎn)功能。過去一段時間，超載過牧現(xiàn)象突出，很多草原出現(xiàn)不同程度退化。目前，草原面臨的最大問題是生產(chǎn)和生態(tài)如何進(jìn)一步平衡。我們要思考的是，在牧民放牧活動中，如何既獲得草原生產(chǎn)效益，又保持生態(tài)功能的最佳狀態(tài)。

從2008年開始，我和辛?xí)云嚼蠋熃⒘瞬莸厝馀７拍量刂圃囼炂脚_，獲得豐富的第一手資料，進(jìn)行草甸草原放牧生態(tài)系統(tǒng)的理論探索、方法創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，闡釋了草—土—畜放牧系統(tǒng)動態(tài)過程，確定呼倫貝爾草甸草原適宜載畜量，提出以草定畜、以畜定草、草畜平衡，發(fā)展出一套夏季放牧控制技術(shù)和冬季舍飼育肥技術(shù)體系及配套模式。

由于長期高強度利用，呼倫貝爾草原植被覆蓋度和生產(chǎn)力降低，土壤板結(jié)貧瘠，生態(tài)系統(tǒng)功能下降，影響了草原牧民增收和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2013年以來，圍繞天然草原植被和土壤退化，我們開展改良與生態(tài)修復(fù)，提出草甸草原天然打草場改良培育與利用技術(shù)，形成打草場改良培育和合理利用技術(shù)模式并推廣實施，草原植被、土壤特征得到明顯改善。

我們還逐步開發(fā)了一套草場改良綜合技術(shù)，包括草地土壤疏松、適當(dāng)施肥等。該技術(shù)從2016年起開始推廣應(yīng)用，為呼倫貝爾草原實現(xiàn)美麗與發(fā)展雙贏、生態(tài)與生產(chǎn)協(xié)調(diào)探索出了新途徑，還解決了當(dāng)?shù)啬撩穸撅暡萑狈Φ碾y題，促進(jìn)了草原生態(tài)恢復(fù)、推動鄉(xiāng)村振興和牧區(qū)現(xiàn)代化。

情系草原、扎根草原，我會用心用情守護(hù)好這片綠色。

虛實融合，用人工智能護(hù)綠增綠

講述人：中國林業(yè)科學(xué)研究院資源信息研究所研究員 張懷清

從參與導(dǎo)師的課題攻關(guān)開始，我就深深愛上了林草科技研究。當(dāng)時，林草人工智能與可視化領(lǐng)域研究在我國基本處于空白狀態(tài)，可我卻對這個前沿學(xué)科產(chǎn)生了興趣。

萬事開頭難。我們從最底層的樹木三維建模方法出發(fā)，創(chuàng)建了林木形態(tài)結(jié)構(gòu)與生長耦合算法，突破了“一樹千面”樹木多態(tài)性三維建模的技術(shù)難點，實現(xiàn)不同環(huán)境條件下的樹木差異性動態(tài)參數(shù)化建模，為逐步研建我國主要樹木三維模型提供了技術(shù)支撐。

我們還系統(tǒng)創(chuàng)建了樹木、林分、景觀與森林經(jīng)營可視化模擬方法體系，首次研發(fā)了沉浸式林草虛擬現(xiàn)實與可視化模擬平臺，改變了這一領(lǐng)域長期依賴國外技術(shù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀；創(chuàng)建了林草數(shù)字孿生技術(shù)體系，研發(fā)了林草數(shù)字孿生智能模擬平臺，解決了林草監(jiān)管中信息協(xié)同與智能決策的難題。

為了推進(jìn)人工智能與可視化等新技術(shù)在林草行業(yè)中的落地應(yīng)用，我們通過共建人工智能與可視化聯(lián)合實驗室，結(jié)合國家公園建設(shè)需求，開發(fā)了海南熱帶雨林、大熊貓國家公園等數(shù)字孿生系統(tǒng)，可以使人身臨其境地走入長臂猿和大熊貓棲息地，近距離了解旗艦物種的生活習(xí)性和行為規(guī)律，實現(xiàn)旗艦物種、環(huán)境與人為活動的智能交互。

當(dāng)前，可視化領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展還需要更多人關(guān)注，特別是要讓中小學(xué)生從小就能在林業(yè)大自然虛實融合的奇妙體驗中激發(fā)興趣和潛能，埋下創(chuàng)新的種子。

我們團(tuán)隊將矢志科研攻關(guān)，通過人工智能與可視化技術(shù)培育，讓“素暉射流瀨，翠色綿森林”的美景永駐。

（項目團(tuán)隊：本報記者 陳海波、張勝、姚亞奇）