【前线旁白】
编者注
《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》在“完善美丽中国保障体系”方面明确提出了“加强科技支撑”的任务要求建设美丽中国”。保护绿水青山、建设美丽中国,离不开坚实的科技支撑。
本期邀请五位林业草原科技工作者讲述他们保存、保护、增强绿化的实践探索,在动人的故事中探索山青水长的科技密码。
竹林当课堂,广大乡村富裕村民
讲述人:林书彦,南京林业大学竹材研究所教授
在我国南方的许多山区,都有茂密的竹林。刚参加工作时,我到很多竹子产区进行调研,结果并不理想:竹子的产量不高,农民不知道如何科学种植竹子。于是,我开始对竹子的生长发育机制和良种选育进行研究。
还记得为了确定竹子人工授粉后花粉萌发的精确时间,进行了数百次实验,每次实验的间隔只有10分钟。最后,通过长期的实验,我在同行中第一个系统揭示了十余种竹子的花芽分化、花器官形成、双受精等关键发育过程。修订了竹类植物的花序类型,填补了竹类植物生殖生物学的空白。的空白。该成果为进一步研究竹子开花机制、花后败育机制以及尖端生物学竹子新品种创制奠定了坚实的基础。
2016年4月,我和研究所的两位资深教授丁玉龙教授和王福生教授来到了黔北三面环山的桐梓县。当地方竹种质资源混杂,竹种苗繁育技术落后,竹产量低。我们一步步教竹农如何种树、如何留竹、如何增产。 8年来,我们以竹林为课堂,让桐梓人民掌握了快速填园技术,将新林业竹笋生产周期由8年缩短至4年,培训竹农学习生态优化技术,竹林亩产增产150公斤。至 800 磅。
去年4月,我再次来到桐梓县高山村。大方竹种植户金晓芳拉着我说:“这几年,你教了我如何育苗,如何留笋,如何砍竹,现在竹子产量更高了。当年我一口气承包了400亩林地。”
新竹枝比老竹枝高,都是因为有老竹干的支撑。南京林业大学竹子研究所一直有着代代相传的热情。多年来,我积极团结青年教师、高层次人才、留学归来教师。目前,我所已组建了一支平均年龄35岁的中青年科研团队“竹类植物开发与种质创新团队”。在日常的科研工作中,我为年轻人明确科研方向,规划科研项目。我还带领青年教师深入云贵山区调研,从生产一线寻找课题,致富广大农村村民。
接下来,我和我的团队将继续践行“在地球上写论文”,加快推进竹产业科技创新,在青山绿水间继续书写科技伟大文章。
做一名优秀的沙漠“医生”,展现科学治沙本领
讲述人:马泉林,甘肃省林业科学研究院研究员
我出生在陇中黄土高原的一个偏远村庄。严重的水土流失在我幼小的心灵上留下了深深的印记。在填写高考申请表时,我毫不犹豫地选择了林业学院,开始在西北林学院水土保持系学习沙漠治理。
沙漠管理是一个冷门专业,大多数学生毕业后并没有从事这项工作。但随着对沙漠认识的加深,我彻底爱上了治沙。博士毕业后,我选择留在甘肃武威的甘肃省沙漠治理研究所工作。我把自己的青春年华奉献给了治沙和森林草原科学研究,被誉为“沙漠医生”。
1997年,我参加了国家二级重点保护野生植物刺的繁殖和适应性的资源调查研究,并对甘肃戈壁滩进行了深入调查。实地调查非常困难。饿了就吃大饼,晚上和农牧民住在一起。经过三年的不懈努力,我们了解了甘肃油刺的分布范围,发现了两个新的分布区,掌握了其生态适应机制、生存状况以及分根、分蘖、种子三种繁殖方法,解决了油刺的问题。人工育种技术问题。
沙尘越是肆虐,我们就越要赶到观测线,坚持在风沙中采集数据。基于野外观测数据,提出基于森林水平衡的近自然、功能性恢复理念,解决了退化梭梭林恢复的技术难题,建立了滴灌模式和免灌模式的防风林恢复干旱地区绿洲边缘固沙系统。甘肃为打赢“三北”工程提供科技支撑。
成绩的取得离不开团队的支持。 2017年至2021年,我带领课题组在沙漠腹地进行实地考察。高强度的紫外线导致皮肤一次又一次脱皮,但队员们没有一个抱怨。四年来,我们行程2万多公里,穿越腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠,在两沙漠交汇区进行多次深度考察,产生了一系列重要研究成果。
针对沙漠经济植物沙稻野生资源破坏严重、人工栽培难度大的技术难题,我们课题组组织成立了攻关小组,安排年轻科技人员主持相关项目,掌握了沙稻生态适应机制,选育了两个沙稻新品种,开发了七大系列产品,促进了野生沙稻资源保护,培育了沙区新特色产业,找到了新的发展方向。为人民群众增收致富提供了途径。
不断创新研发新型功能木材
讲述人:王成宇,东北林业大学材料科学与工程学院教授
博士毕业后,我来到东北林业大学材料科学与技术学院,开始林业工程学科高价值仿生木材的研究。刚参加工作时,我痴迷于将博士期间掌握的仿生矿化改性技术应用到木材功能改善的研究中。然而在实际工作中却发现,微观纳米材料的合成与宏观实木的结合并没有想象中的那么简单。
于是,我暂停了一切实验工作,用了半年的时间深入学习木材方面的专业理论知识。然后我开始带领学生继续研究。我花了三年时间,终于突破了仿生超疏水木材的技术难题,解决了木材问题。水腐变形问题。
超疏水木材表面的稳定性和耐久性一直是阻碍该技术实际应用的最大挑战。从2019年开始,我和课题组的学生在不添加溶剂或稀释剂的情况下,利用球磨机将原材料充分搅拌混合,通过刮涂的方式在木材表面制备出具有优异疏水性和力学性能的复合涂料。层,为材料的工业化应用提供技术解决方案和理论支撑。在此基础上,我们在提高其机械和化学耐久性方面取得了一系列研究进展。为了测试产品的实际应用效果,我利用假期和学生一起采样,深入最容易发生低温结冰的贵州大山。克服重重困难,获得了该材料的真实测试数据。
践行绿色低碳理念是新时代林业科研人员的责任和使命。一般来说,超疏水木材表面喷涂的涂料中溶剂含量比较大。经常使用的丙酮、甲苯等有机溶剂会对人体和环境造成不可逆的损害。从2020年开始,我们尝试使用水这种环保溶剂进行木材功能改善的研究,为规模化绿色、低成本工业生产提供思路和解决方案。
一路走来,我们时常从大自然中汲取灵感。目前,我们正在积极探索农林废弃物综合利用新途径,致力于开发新型功能木材,促进节能减排和科技进步。
热爱草原,守住生态安全屏障
讲述人:严蕊蕊,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员
出生在内蒙古的我,无论是读书还是工作,几乎没有离开过草原。参加工作以来,我逐渐体会到了草原野外工作的乐趣,从进行草原植被样方调查到植物鉴定,再到对草原管理利用进行科学研究和探索。
多年扎根基层,让我有机会深刻体会到草原生态保护和合理利用对当地畜牧业发展和牧民增收的重要性。
草原兼具生态功能和生产功能。近一段时间以来,超牧、超牧现象突出,不少草原出现了不同程度的退化。当前,草原面临的最大问题是如何进一步平衡生产与生态。我们需要思考的是,牧民放牧活动中如何在保持最佳生态功能的同时获得草地生产效益。
2008年以来,我和辛小平先生建立了草原肉牛放牧控制试验平台,获得了丰富的第一手资料,对草甸草原放牧生态系统进行了理论探索、方法创新和技术研究,阐释了草土-动物关系。基于放牧系统的动态过程,确定了呼伦贝尔草甸草原的适宜载畜量,提出了以草定畜、畜定草、草畜平衡的建议,并制定了一套夏季放牧控制技术和冬季畜舍饲养育肥技术系统及配套机型。
由于长期高强度利用,呼伦贝尔草原植被覆盖度和生产力降低,土壤板结贫瘠,生态系统功能下降,影响了草原牧民增收和畜牧业发展。当地经济。 2013年以来,我们围绕天然草原植被和土壤的退化开展了治理和生态修复。提出草甸草原天然草地改良、培育和利用技术,形成草地改良、培育和合理利用技术模式并推动实施。草原植被、土壤特性明显改善。
我们还逐步研发出一套松土、合理施肥等草原综合改良技术。该技术自2016年开始推广应用,为呼伦贝尔草原实现美丽与发展、生态与生产协调共赢探索新途径。也解决了当地牧民冬季缺乏草料的问题,促进草原生态恢复,促进乡村振兴。和田园现代化。
我热爱草原,扎根于草原。我会用我的心和爱来保护这片绿色。
虚实融合,用人工智能保护和提升绿化
讲述人:张怀庆,中国林业科学院资源信息研究所研究员
自从参加导师的项目研究以来,我就深深地爱上了林草科技研究。当时林草人工智能和可视化领域的研究在我国基本是空白,但我却对这个前沿课题产生了兴趣。
万事开头难。我们从最底层的树木3D建模方法出发,创建了森林树木形态结构和生长耦合算法,突破了“一树千面”树木多态3D建模的技术难点,实现了不同环境条件下的树木差异。动态参数化建模为我国主要树木三维模型的逐步开发和建设提供了技术支撑。
我们还系统地创建了树木、林分、景观和森林经营的视觉模拟方法体系,并首次开发了沉浸式林草虚拟现实和视觉模拟平台,改变了长期依赖国外技术的现状该领域的系统;建立林草管理体系。数字孪生技术体系开发了森林草原数字孪生智能仿真平台,解决了林业草原监管信息协同和智能决策问题。
为推动人工智能、可视化等新技术在林业草原产业中的应用,我们联合共建了人工智能、可视化联合实验室,并结合国家公园建设需求,开发了数字孪生系统如海南热带雨林、大熊猫国家公园等。让人们身临其境地进入长臂猿、大熊猫的栖息地,近距离了解旗舰物种的生活习性和行为模式,实现旗舰物种与环境和人类活动的智能互动。
当前,可视化领域的创新发展仍需更多关注,特别是让中小学生从小就在林业与自然虚实融合的奇妙体验中激发兴趣和潜力,播下种子。创新的种子。
我们的团队将致力于通过人工智能和可视化技术进行科学研究和培育,让“蜀惠杰湖,翠绿森林”的美丽景色永垂不朽。
内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗乌兰白沙漠生态治理成效显着。新华社
在宁夏青铜峡市菌草示范基地,工作人员正在检查菌草生长情况。新华社
浙江湖州,孩子们在竹林里挖笋。新华社
甘肃省玛曲县黄河沿岸沙化草原治理点,牧民补种草籽。新华社
河北省丰宁满族自治县坝上草原秋景。新华社
(项目组:光明日报记者陈海波、张胜、姚雅琪)
《光明日报》(2024年10月21日第07页)
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