五位林草科技工作者倾情讲述——
加强科技攻关 守护绿水青山
记者：陈海波 张胜 姚亚奇 发布时间：2024年10月21日
内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗乌兰布和沙漠生态治理成效显著。新华社发
宁夏青铜峡市一个菌草示范基地内，工作人员在查看菌草生长情况。新华社发
《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》就“健全美丽中国建设保障体系”明确提出“加强科技支撑”任务要求。守护绿水青山、建设美丽中国，离不开坚实的科技支撑。
本期邀请五位林草科技工作者讲述他们守绿、护绿、增绿的实践探索，在动人故事里探寻青山常绿的科技密码。
竹林为课堂，广袤乡间富村民
讲述人：南京林业大学竹类研究所教授 林树燕
在我国南方很多山区，都分布着郁郁葱葱的竹林。刚参加工作那会儿，我前往很多竹产区调研，结果不尽如人意：竹子的产量不高，农民也不知道怎么科学种竹。于是，我着手开展竹子生长发育机制、良种选育方面的研究。
我还记得，为了明确竹子人工授粉后花粉萌发的精准时间点，仅设置间隔10分钟的实验就达上百次。最终，通过长期的实验，我在同行中率先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，修订了竹类植物花序类型，填补了竹类植物生殖生物学的空白。这一成果为进一步研究竹子成花机制、花后败育机制及新品种创制等生物学前沿方向打下了坚实基础。
2016年4月，我与所里两位前辈丁雨龙教授、王福升教授来到群山环绕的黔北桐梓县。那里的方竹种质资源良莠不齐，竹苗繁育技术落后，竹产量低。我们手把手教竹农如何造林、留笋，如何提高产量。8年来，我们以竹林为课堂，让桐梓百姓掌握了快速满园技术，使新造林产笋周期由8年缩短至4年，培训竹农学会生态优培技术，使竹林亩产由150斤提高到800斤。
去年4月，我又来到桐梓县高山村。方竹种植大户金孝方拉着我说：“这几年你们教我怎么育苗、怎么留笋、怎么砍竹子，现在竹子产量更高了，今年我一口气承包了400亩林地。”
新竹高于旧竹枝，全凭老干为扶持。南京林业大学竹类研究所一直有老中青薪火相传的情怀。多年来，我积极团结青年教师、高层次人才、海外留学归国教师，目前组建了一支平均年龄35岁的中青年科研团队“竹类植物发育与种质创新团队”。在日常科研工作中，我为年轻人厘清科研方向、谋划科研项目，还带领年轻教师走进云南、贵州山区深入调研，从生产一线寻找课题，在广袤乡间富村民。
接下来，我和团队将继续践行“将论文写在大地上”，加快推进竹业科技创新水平，继续在青山绿水间写就科技富农大文章。
当好沙漠“医生”，科学治沙显身手
讲述人：甘肃省林业科学研究院研究员 马全林
我出生在陇中黄土高原的偏僻乡村，严重的水土流失在我幼小的心里留下了深深烙印。高考填报志愿时，我毫不犹豫地选择了林业院校，到西北林学院水土保持系开始了沙漠治理专业的学习。
沙漠治理是一个冷门专业，毕业后绝大多数同学都没有从事这项工作。可随着对沙漠认识的加深，我彻底爱上了治沙。博士毕业后，我选择留在位于甘肃武威的甘肃省治沙研究所工作，把青春奉献给沙漠治理与林草科研，被大家称为“沙漠医生”。
1997年，我参加了国家二级重点保护野生植物绵刺的资源调查及其繁殖、适应性研究，深入甘肃的荒漠戈壁调查。野外调查很艰苦，饿了以大饼充饥，晚上和农牧民住在一起。经过3年不懈努力，我们了解了绵刺在甘肃的分布范围，新发现2处新分布区，掌握了其生态适应机制、生存现状及劈根、萌蘖、种子三种繁殖方式，解决了人工繁育技术难题。
沙尘越肆虐，我们就越要冲到观测一线，在风沙中坚持采集数据。基于实地观测数据，我们在林地水分平衡基础上提出近自然、功能性修复理念，解决了退化梭梭林修复技术难题，建立了干旱区绿洲边缘防风固沙体系修复的滴灌模式和免灌模式，为甘肃打赢打好“三北”工程攻坚战提供了科技支撑。
成绩的取得离不开团队的支持。2017至2021年，我带领研究团队深入沙漠腹地开展实地调查。高强紫外线让皮肤一次次掉皮，但队员们都没有怨言。4年来，我们行程超2万公里，跑遍了腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠，多次深入两大沙漠合拢带考察，捧出了一系列沉甸甸的研究成果。
针对沙漠经济植物沙米野生资源破坏大、人工栽培困难的技术难题，我们研究团队组织建立攻关组，安排年轻科技人员主持相关项目，掌握了沙米的生态适应机制，选育了2个沙米新品种，开发出7个系列产品，推动了对沙米野生资源的保护，培育了新的沙区特色产业，为群众增收致富找到新的出路。
不断创新，研发新型功能性木材
讲述人：东北林业大学材料科学与工程学院教授 王成毓
博士毕业后，我来到东北林业大学材料学院，在林业工程学科开始了我的仿生木材高值化研究之路。刚工作的时候，我一心想着把博士期间掌握的仿生矿化改性技术应用到木材功能化改良研究中。但在实际工作中发现，微观纳米材料的合成与宏观实体木材的结合并没有想象中那么简单。
于是，我暂停了全部的实验工作，用半年时间深入学习木材方面的专业理论知识，而后才开始重新带领学生继续研究，用了3年时间终于突破仿生超疏水木材的技术难题，解决了木材遇水腐烂变形的问题。
超疏水木材表面的稳定性和耐久性问题一直是阻碍这项技术真正走向实际应用的最大挑战。从2019年开始，我与课题组学生在不添加溶剂或稀释剂的情况下，使用球磨机将原料充分搅拌杂化共混，通过刮涂法于木材表面制备了疏水性和机械性能优异的复合涂层，为材料的产业化应用提供了技术方案及理论支持。在此基础上，我们又取得一系列提高其机械性和化学耐久性的研究进展。为测试产品的实际应用效果，我利用假期和学生带着样品，深入贵州大山最容易产生低温凝冻的地方，克服重重困难，得到了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工作者的责任和使命。一般来说，超疏水木材表面喷涂的涂料中，溶剂含量较大。经常使用的丙酮、甲苯等有机溶剂，会对人体和环境会造成不可逆的损害。从2020年开始，我们在对木材功能化改良的研究中，尝试用水这种环保型溶剂进行替代，为大规模绿色低成本工业生产提供了思路和解决办法。
一路走来，我们经常从大自然中获取灵感。当前我们正积极探寻农林废弃物综合利用新途径，致力于研发出新型功能性木材，以此推动节能减排和科技进步。
情系草原，守好生态安全屏障
讲述人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员 闫瑞瑞
生在内蒙古的我，无论是求学还是工作，几乎从未离开过草原。工作以来，从开展草原植被样方调查，到植物识别，再到开展草原管理和利用的科研探索，我逐渐感受到草原野外工作的乐趣。
长年扎根基层，让我有机会深入了解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。
草原既有生态功能，也有生产功能。过去一段时间，超载过牧现象突出，很多草原出现不同程度退化。目前，草原面临的最大问题是生产和生态如何进一步平衡。我们要思考的是，在牧民放牧活动中，如何既获得草原生产效益，又保持生态功能的最佳状态。
从2008年开始，我和辛晓平老师建立了草地肉牛放牧控制试验平台，获得丰富的第一手资料，进行草甸草原放牧生态系统的理论探索、方法创新和技术攻关，阐释了草—土—畜放牧系统动态过程，确定呼伦贝尔草甸草原适宜载畜量，提出以草定畜、以畜定草、草畜平衡，发展出一套夏季放牧控制技术和冬季舍饲育肥技术体系及配套模式。
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地方经济发展。2013年以来，围绕天然草原植被和土壤退化，我们开展改良与生态修复，提出草甸草原天然打草场改良培育与利用技术，形成打草场改良培育和合理利用技术模式并推广实施，草原植被、土壤特征得到明显改善。
我们还逐步开发了一套草场改良综合技术，包括草地土壤疏松、适当施肥等。该技术从2016年起开始推广应用，为呼伦贝尔草原实现美丽与发展双赢、生态与生产协调探索出了新途径，还解决了当地牧民冬季饲草缺乏的难题，促进了草原生态恢复、推动乡村振兴和牧区现代化。
情系草原、扎根草原，我会用心用情守护好这片绿色。
虚实融合，用人工智能护绿增绿
讲述人：中国林业科学研究院资源信息研究所研究员 张怀清
从参与导师的课题攻关开始，我就深深爱上了林草科技研究。当时，林草人工智能与可视化领域研究在我国基本处于空白状态，可我却对这个前沿学科产生了兴趣。
万事开头难。我们从最底层的树木三维建模方法出发，创建了林木形态结构与生长耦合算法，突破了“一树千面”树木多态性三维建模的技术难点，实现不同环境条件下的树木差异性动态参数化建模，为逐步研建我国主要树木三维模型提供了技术支撑。
我们还系统创建了树木、林分、景观与森林经营可视化模拟方法体系，首次研发了沉浸式林草虚拟现实与可视化模拟平台，改变了这一领域长期依赖国外技术系统的现状；创建了林草数字孪生技术体系，研发了林草数字孪生智能模拟平台，解决了林草监管中信息协同与智能决策的难题。
为了推进人工智能与可视化等新技术在林草行业中的落地应用，我们通过共建人工智能与可视化联合实验室，结合国家公园建设需求，开发了海南热带雨林、大熊猫国家公园等数字孪生系统，可以使人身临其境地走入长臂猿和大熊猫栖息地，近距离了解旗舰物种的生活习性和行为规律，实现旗舰物种、环境与人为活动的智能交互。
当前，可视化领域的创新发展还需要更多人关注，特别是要让中小学生从小就能在林业大自然虚实融合的奇妙体验中激发兴趣和潜能，埋下创新的种子。
我们团队将矢志科研攻关，通过人工智能与可视化技术培育，让“素晖射流濑，翠色绵森林”的美景永驻。
