基于科技文献的千岛湖林业研究与成果应用分析

2022-02-12 07:14徐高福彭方有王志平余阳春徐邓幸
绿色科技 2022年23期
关键词:总场淳安县千岛湖

徐高福,彭方有,王志平,余阳春,徐邓幸

(杭州市淳安县林业总场,浙江 淳安 311700)

1 引言

科技论文、项目、成果持续积累所形成的基础性战略资源,对于任何单位尤其是企业在科技创新中发挥着越来越重要的作用[1]。为保护和利用千岛湖山水资源,1962年成立了淳安县林业总场,地处浙江省唯一的特别生态功能区——淳安县的核心区域,是浙江省国有林场中面积最大的公益型企业性质林场。下辖 10 个分场,经营着3.45万hm2山林和5.33万hm2水面及浙江省最大的国家级森林公园——千岛湖国家森林公园。60年艰苦创业、锐意进取、科技创新,建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,加速科技成果向现实生产力转化,培养、引进和用好高层次技术、创新人才,增强企业自主创新能力和市场竞争力,积累了大量林业科技论文、项目、成果[2]。对这些文献进行综述分析,可为当地社会经济发展和类似地区乃至全球林业生态产业研究提供有益的参考。

2 研究方法

淳安县林业总场与科研院所、高等院校产学研合作形成的项目成果与论文,简要总结突破的关键核心技术,获得的重大科技成果。重点介绍第一作者为千岛湖林业科技人员的成果论文。

2.1 分析生态与产业两大体系的产学研合作典型案例

从林业分工论角度分析,主要分为林业生态体系和林业产业体系,而事实上具有代表性并有影响力和明显成效的是以研究生态为主的浙江大学生命科学学院和林木种苗产业指导为主的中国林业科学院亚热带林业研究所。中国林业科学院亚热带林业研究所从20世纪70年代纪开始,近50年一直是淳安县林业总场下属姥山林场国家良种基地的科技支撑单位,为企业及其周边地区林木速生丰产及其产业发展做出了不可磨灭的贡献。以此为典型对企业与科研单位合作完成的项目成果进行系统性总结。 基于千岛湖片断化的生境,浙江大学生命科学学院从21世纪初就开始跨学科进行了大量研究,吸引了国内外众多对千岛湖生境片断化研究感兴趣的生态学家和保护生物学家,成为具有全球性的研究平台。因而有必要对企业与浙江大学为代表的高等院校的千岛湖森林生态研究进行概述。

2.2 以论文阐扬企业的主体浸染与自主创新

淳安县林业总场60年的封山育林与人工促进更新,使当年的采伐迹地,而今是已经变成了浩瀚林海。一代又一代千岛湖林业科技工作者为此付出了艰辛的努力,他们在千岛湖林业生产一线科学实践写出的科技论文,形成一种对创新不懈追求的国有林业企业特有的文化,成为淳安县林业总场进行林业技术创新的动力。从一篇篇论文当中可以从各个维度阐扬企业的主体浸染与自主创新。60年来淳安县林业总场发表的论文针对林业生产实际,从林木种苗到造林更新,再到森林抚育的森林经营过程,从森林生态、森林保护到森林经济、森林经理两大体系,最为突出的是20世纪80年代开始蓬勃发展起来的千岛湖森林旅游业,进行了梳理概括。

3 结果与分析

3.1 产学研成果丰硕

淳安县林业总场是国有企业,产学研合作是企业、学校、科研机构相互配合,发挥各自优势,形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统并在运行过程中体现出综合优势。淳安县林业总场成立60年来,国内外许多高等学校、科研机构在总场经营的千岛湖区进行了林业科学研究,开展野外教学实习,对林业生产具有积极的指导意义。

3.1.1 林木良种基地研究国内领先

淳安县林业总场下属姥山林场国家马尾松良种基地始终坚持生产与科研紧密结合,基地建设以中国林科院亚热带林业研究所为科技支撑,并为科研人员提供试验和成果转化基地。基地相继参加全省杉木种子园高产稳产技术、杉木种子园投资结构及经济效益、林木良种基地主要害虫防治与预测预报等协作组研究,针对马尾松良种选育,先后参加全国马尾松地理种源试验、优树选择、种子园营建和丰产技术、造纸材定向培育、二代育种等协作研究,针对柏木开展无性系种子园建立、优树选择、子代测定、杂交育种等工作,前后取得了30项科研成果;共同发表学术论文62篇;审认定良种6个,参与标准制定2个。参编专著多部。

3.1.2 片断化森林生态系统研究具有国际影响力

淳安县林业总场和浙江大学生命科学学院开展群落生态学与保护生物学研究室产学研合作,以千岛湖作为研究平台取得了一系列具国际影响的研究成果[3],在国内外学术刊物发表论文67篇,其中包括在Biological Reviews, Ecology, Journal of Ecology, Journal of Animal Ecology, Ecography, Global Ecology and Biogeography, Journal of Biogeography, Landscape Ecology, Diversity and Distributions, Frontiers in Ecology and the Environment等国际生态学重要学术刊物上发表45篇研究论文。

3.2 自主创新成绩斐然

第一作者为淳安县林业总场林业科技人员的278篇论文研究领域广泛,涉及千岛湖林木种苗、造林更新、抚育改造、森林经理、林业经济、森林保护、森林生态、森林旅游等八大学科与研究方向。

各大学科论文发表数从17~51篇不等,所占比重达15%以上即发表40篇以上的分别是森林旅游、林业经济、森林经理、森林保护方面的论文,也反映出淳安县林业总场作为企业性质的国有林场在注重森林管护的前提下,在产业经济发展方面做了积极探索,特别是千岛湖生态旅游业做了大量工作,取得了明显成效(表1)。

表1 淳安县林业总场林业科技论文汇总

3.2.1 林木种苗论文

20世纪60年代林场成立之初,每年育苗所需种子,大多利用本地天然种源自采自育。60年代中后期根据发展需要进行规模化油茶育苗。

林木种苗论文主要反映20世纪70年代以来,姥山林场以马尾松、杉木、柏木为主的国家林木良种基地建设中试验、研究、推广情况,比较集中的是杉木育苗技术总结,发表论文占1/3,还有球果烘干机的应用,发表论文占14.29%。进入新世纪,林木种苗进入多树种产业化、山地林苗一体化新阶段,阔叶树种特别珍稀阔叶树中育苗技术研究日趋活跃,发表论文比重最高,占38.10%(表2)。

表2 淳安县林业总场林木种苗论文

运用智慧林业新模式,在姥山国家良种基地推行苗圃水肥智能一体化。如今,与中国林科院亚热带林业研究所合作的以马尾松、柏木为主的国家林木良种基地,强化育种种质资源保护、良种创新和多功能利用,其研究水平与推广能力走在全国前列[4,5]。

3.2.2 造林更新论文

1959年,新安江水库建成蓄水之际,由于种种历史原因,库区山林所剩无几。林场建立后,即行大面积封山育林,积极开展人工造林,加速荒山绿化和退耕还林,这些成果早在20世纪80年代末已有专题总结。

多数有关造林更新技术论文主要反映在造林更新的长期实践中,着眼于千岛湖防护、风景区林相改造和城乡环境绿化美化,以及发展效益林业的要求。1980年代的杉木为主的速生丰产林营建的应用性成果,其中不乏有柏木用材林、经济林营建、混交林试验以及同步规划的生物防火林带建设,以及林下种植铁皮石斛、杨桐等经济树种的早期实践。表3中显示,发表杉木造林更新、柏木造林方面的论文比重分别占10.00%、6.67%;而发表混交林营建和经济林造林均占13.33%;生物防火林带建设方面的论文发表占比16.67%,林下套种造林论文发表占比6.67%。

香椿香味浓郁、营养丰富,是我国特有的经济树种,既可以食用,也可作园林绿化。有关论文开展香椿芽的矮化密植栽培研究,通过整枝、修剪等措施来增加香椿芽产量[6]。在产业发展方面,我国特有的药食植物青钱柳,以其嫩叶为原料开发的健康食品备受人们关注。相关论文提出了破除种子休眠的综合处理技术、播种育苗技术以及高效栽培技术,探索了嫩枝和硬枝扦插繁殖方法,为青钱柳资源保护与开发利用提供了技术支撑[7]。

消落带的治理是一个世界性的难题。研究论文以淳安千岛湖消落带为对象,分别开展了库区残坡积土消落带自然植被垂直分布等群落生态学基础研究,以及植被重建的种类选择、结构配置和抗冲刷配套技术等关键技术研究[8~10],发表论文占1/5,对消落带湿地植被的重建和生态恢复具有重要意义(表3)。

表3 淳安县林业总场造林更新论文

3.2.3 抚育改造论文

开展全周期森林抚育是提高林分质量、林木健康及其生长水平的重要森林经营措施。淳安县林业总场早在20世纪60、70年代就开展次生林抚育改造,积累了丰富的经验。到了80年代以后,广义的森林抚育理念以多种形式展开了探索,从那时起的40年间,相关论文除少量林业化学除草、柑桔留树保鲜以及小流域封山育林为题材的文章外,抚育改造根据时代要求,针对现有林分状态进行创新性研究与推广。

千岛湖的天然林以马尾松为主,人工林以杉木纯林为主,是受人为干扰下形成的次生的退化森林生态系统,林相单调、物种多样性低、病虫害容易发生、抵御森林火灾能力差。常绿阔叶林是千岛湖森林的地带性自然植被,具有良好和较稳定的森林生态系统特征。实施针叶林阔叶化并结合千岛湖森林旅游特点的林相改造,是遵循自然规律、增进森林健康的科学举措。根据千岛湖实际,针对松材线虫病进行的卫生伐与补植抚育以及芒秆山定向改造,培育生态经济林、生态公益林,适度发展珍贵与彩化树种[11,12]。发表林相(分)改造方面的论文占比高达7成以上(表4)。

表4 淳安县林业总场抚育改造论文

3.2.4 森林经理论文

森林经理方面的论文从某种层面上反映了当时历史时期的林业技术工作的方向,既有基层一线生产的实践总结,也有与时俱进的森林调查规划技术研发。从表5可以看出:森林资源管理、调查规划设计分别占相应分表论文比重为41.86%、37.21%,累计近8成。

在以木材生产为主要目标的时期,杉木与柏木方面的专题调查林分质量与数量,杉木调查研究从苗木质量的标准化调查到适地适树营建基地、立地质量评价都有论文发表[13];而柏木是当地有特色的人工林树种,文章涉及表型性状区分品种、生长节律、异速生长现象等整个林木生长周期。

基于森林资源二类调查,摸清家底。林业工作者重视林木档案记载生产活动,从1963年以来的60年间,阶段性、规模性的森林资源几乎是完全统一的调查数据,看到了淳安县林业总场经营的千岛湖区森林演变的脉络[14]。

科学、合理、有序地经营森林的一个重要指导与监测方法是编制、实施森林经营方案,从20世纪90年代开始,历次森林经营方案都是林场林业技术人员为主编制并负责具体落实,尤其是最近10余年中引进FSC森林经营认证的理念,经营方案注重高保护价值森林和环境保护以及社区管理,与国际接轨[15]。

与此同时,令人欣喜的是森林经理技术本身及其在生态、产业科研中有所作为,如:树干解析计算各龄阶树高方法[16]、青钱柳人工林生长规律和生物量调查研究[17]、消落带自然植被分布[18]等,成为森林经理方面论文的一大亮点。

表5 淳安县林业总场森林经理论文

3.2.5 林业经济论文

作为千岛湖山水资源的主体经营者,对于林业经济发展一直是研究的主题。千岛湖林业资源是非常宝贵的,它具有巨大的绿色生态功能,发展千岛湖林业经济不仅要使其实现快速可持续发展,还要使资源生态价值、生态效益尽可能地发挥出来,并且要注重保护和利用并重。应从所有工作细节着手,继续加大保护林业环境的力度,制定严格科学的管理制度,并注重运用科学合理的方法不断提高森林经营效率,如此方能在保障千岛湖林业经济稳健发展的同时,将其社会效益以及生态效益尽可能地发挥出来,进而全面促进森林资源的保护和持续利用,推动涉林产业驱动多功能林业发展。因此林业经济管理类发表论文占32.65%(表6)。

林业经济方面论文的研究方法有综合类方法、定量类方法及定性类方法等多种方法,早在20世纪80、90年代,林场林业工作者就运用模糊聚类和灰色局势决策等数学方法解决生产上遇到的实际问题,在那个年代已经是前沿手段了。

林业经济类文章的另一重点是科学规划、注重产业技术创新、强化森林资源经营管理、推进林业转型发展、充分挖掘资源附加值等方面。千岛湖野菜包括蕨类植物资源及其开发利用、经济林和竹林的产业化发展[19]、松花粉有序采集管理、 从速生丰产林到大径级用材林发展、森林康养基地建设及森林碳汇[20]等,共建特别生态功能区,共享魅力千岛湖,进一步打开绿水青山向金山银山转换的新通道。

表6 淳安县林业总场林业经济论文

3.2.6 森林保护论文

必须坚持生态红线、资源上线、环境底线,多举措做好资源管护工作。大力防范森林火灾、预防森林病虫害,才能使动植物健康生长,从而提高森林保护水平,促使森林生态系统平衡。

防止森林火灾发生是森林保护的重要环节。林业科技工作者自林场成立之初就注意研究分析这一问题,1962~1964年3年间每年的森林火灾达13次即平均每月1次以上,这是现今的人无法想象的。从历年的文章发现,改革开放以后,淳安县林业总场认真贯彻“预防为主、积极消灭”的方针,大力推进生物防火林带工程建设,构筑生物阻隔带与自然阻隔带相结合的林火阻隔网络,有效控制森林火灾的危害。近年来,森林防火工作向着智能化、信息化方向发展。

淳安县林业总场的有害生物防控工作始终坚持“预防为主,科学防控、依法治理、促进健康”的方针,注重搞好生物防治,重点牢固树立以营林为基础的森林病虫害防治,加强抚育管理,改善林分的卫生状况,促进林分旺盛生长,提高林木对病虫害的抵抗能力,尽量营造针阔混交林,扩大混交林的比例。历年的文章曾报道过白蚁、天牛、毒蛾、煤污病等病虫害除治情况,新世纪以来,重点抓好马尾松毛虫、松材线虫病等病虫测报以及动植物检疫工作。2018年首次在千岛湖发现松材线虫病,严防其疫情扩散,任务紧迫而艰巨[21~23]。

生物多样性保护与可持续利用已成为森林可持续经营中必须考虑的重要指标[24]。山水资源一体化保护是千岛湖生态经营的特色,森林保护是以封山育林为基础,而千岛湖湖面保护手段重点是以保水渔业,林渔联防是千岛湖资源保护的一大创新。

从历年累计发表论文的比重看,生物多样性保护论文占比最高,达45.24%,其次是森林防火方面论文,占比26.19%,而森林有害生物防控论文所占比重为16.67% (表7)。

表7 淳安县林业总场森林保护论文

3.2.7 森林生态论文

生态是关于生物生存态势研究的科学。国家生态文明建设的提出,千岛湖成为森林生态研究的焦点并越来越红火。从个体和生态因子、种群、群落乃至千岛湖森林生态体系的功能定位研究,发挥林业在水系源头保护的基础性作用的同时,推进退化森林生态系统修复及其经营技术与景观生态规划等方面文章陆续发表[25~27]。

2007年开始,淳安县林业总场与浙江大学等单位联合建立的千岛湖生态学科教学、生物多样性研究基地,是世界上第8个正在实施的片段化长期研究平台且是空间尺度最大的实验研究平台,也是全球唯一长期定位研究的人工陆桥岛屿研究的重要平台,发表了大量论文。

按照“把论文写在祖国大地上”的时代要求,践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,共建山水林田湖草命运共同体,注重生态产品的研究,包括满足人民优美生态需求的产品、满足人民差异化美好生活需求的产品、引领生态新风尚的产品[28~30]。开展生态价值转化研究实践助力林区振兴、乡村振兴。

从历年累计发表论文的比重看,各类论文的比重比较均衡。森林植物群落等生态学基础研究论文占28%,森林生态系统、森林生态经营的理论与实践文章比重均为32%(表8)。

表8 淳安县林业总场森林生态论文

3.2.8 森林旅游论文

淳安县林业总场是千岛湖旅游先驱,1982年创办了第一家旅游公司,开发了第一批旅游景点,1986年建立了与其实行两块牌子一套班子经营的千岛湖国家森林公园,精耕旅游40载,在千岛湖旅游建设中发挥了中流砥柱的作用。

千岛湖森林旅游论文是发表比重最高的,足见林场对于森林旅游产业的重视。千岛湖旅游资源丰富,能够开展多种多样的生态旅游活动,形成游憩机会谱系和旅游产品体系。有生态观光旅游、生态度假休闲旅游、专项生态旅游三大类,有关论文提出了发掘、科学设计各类旅游产品的功能属性、文化内涵、游客感受、主要目标市场、营销策略。

近年来林场员工发表的千岛湖旅游论文提出紧跟旅游发展导向,依托环湖山水资源和闲置资产等资源,通过产业招商和项目合作,重点打造森林研学、森林运动、森林康养等差异化精品项目,布点成线,串珠成链,为千岛湖森林旅游贡献小而精、小而优、小而特的旅游产品[31]。

从历年累计发表论文的比重看,千岛湖旅游资源及其发展规划论文占比最高,两者均等合计达62.74%,其次是森林旅游经营方面论文,占比23.53%,而森林生态文化论文所占比重为9.81% (表9)。

拥有“天下第一秀水”、全国最大的国家级森林公园之一的千岛湖,而今成为浙江省唯一特别生态功能区、杭州市唯一的“美丽杭州”实验区,千岛湖森林生态旅游被赋予了更特殊的地位。营造健康森林、维护森林健康、建设风景林[32,33],全力打造全国“青山绿水就是无价金山”典范,探索生态平台上区域景区化三产融合发展模式,推进千岛湖森林生态旅游产业纵深发展,成为不断完善的课题。

表9 淳安县林业总场森林旅游论文

4 问题与思考

4.1 全寿命周期的林业建设管理对现代林业高质量经营提出了挑战

森林是地球陆地生态系统的主体,是生态环境的保障。生态保护前提下的绿色发展是谋求生态、社会、经济三大效益的最佳组合。新时代的林业生态产业工程由于规模相对较大,涉及的部门多,专业知识领域广,监管力度加强,社会各界的关注和重视以及高科技手段的使用,森林从“生”到“死”的全寿命周期林业建设经营管理成为必然选择。现有林木种苗、造林更新、抚育改造林木生长时期方面千岛湖科技论文68篇,而体现生态意义的演替更新论文仅有8篇,有关松材线虫病防控方面的论文3篇,相比之下,对成熟期之后或遭受毁灭性灾害的林业建设研究显得不足。现代全寿命周期林业建设经营管理涵盖了前期调研、设计和规划、施工、运行等全过程,包括目标管理、功能管理、行为管理、组织管理等多个子系统。彰显现代林业高质量经营,淳安县林业总场作为企业性质的国有林场面临新的挑战,要一如既往做好全寿命周期现代高质量林业经营管理的表率与示范。

4.2 林业科技研究与研发创新最终要在成果转化中验证成效

第一作者为淳安县林业总场林业科技人员已经发表了278篇论文,第一作者为中国林业科学研究院亚热带林业研究所技术人员已经发表了62篇论文,第一作者为浙江大学生命科学学院师生已经发表了67篇论文。仅种苗方面的科研成果30项,淳安县林业总场历年统计有获省厅级以上获奖科技成果58项。所有林业科技研究论文与研发创新最终要在成果转化中验证成效,直接从中受益的成果越来越少。20世纪80、90年代淳安县林业总场仅木材年净利润都在300万元以上,新时期产业转型之后重点是森林资源生态环境保护,林下经济与森林旅游产业近10多年来也有一些成果,每年都有3篇以上论文发表,但是成果转化速度缓慢,上马有收益的项目不到1/3。建立符合科技创新规律和千岛湖林业行业特点的成果转移转化体系,完善产学研紧密结合、多主体协同推进的科技成果转移转化机制任重而道远。

4.3 从建成现代国有林场到未来国有林场建设蕴含着新的创新理念

浙江省林业系统于2018~2021年开展创建森林资源优质、生态产业先进、基础设施完善和职工生活和谐的现代国有林场活动,淳安县林业总场是首批达标的现代国有林场。到了2022年,浙江省提出了建设未来国有林场的设想,确定淳安县林业总场等10个国有林场作为未来国有林场共同富裕示范区建设标志性成果展示单位,分别展示国有林场在生态建设、生态富民、科技创新、智慧管理4个方面促进共同富裕的典型经验[35]。未来国有林场建设蕴含着新的创新理念,对林业科学研究、生产试验示范、教学实习基地和林业新技术推广提出了更高要求。

5 结论与建议

5.1 结论

5.1.1 千岛湖科技工作者针对林业的特点开展持之以恒的科技创新活动

林业具有效益多样性与经营复杂性、经营长期性、不确定性(包括经营与社会需求)、对森林认识的局限性等特点,其表现为地域的辽阔性、社会的广泛参与性、整体性、经营周期性等属性。这就决定林业科技工作者要用毕生的精力投身林业科技创新与生产实践。淳安县林业总场自1962年成立以来,一直是千岛湖山水资源的经营主体。林业科技工作者60年的积累与沉淀,一篇篇写在千岛湖山水之间的论文熠熠生辉,一项项在千岛湖森林生态保护与产业发展中收获的科技成果硕然绽放。

5.1.2 千岛湖林业科技创新与时俱进地发挥着多种功能

多年来千岛湖林业工作者致力于森林生态经营,把资源保护和生产发展有机结合起来,其林业科技成果与论文可以看到森林不断在更快更好地增长,从早期的封山育林、人工造林、幼林抚育到根据森林植物群落的自然属性调控森林的形成、结构与生长,结合林业生产、林地经营管理、生物多样性保育、森林健康经营、生态旅游、林下经济发展等,以建设多元化、多功能的森林生态体系,从而进一步推进生态文明,共建特别生态功能区,建设更加美丽、富有魅力的千岛湖。

5.2 建议

5.2.1 新时代需要科技推进林业高质量发展

在大力倡导生态文明建设与绿色发展的新时代,科技是林业高质量发展的重要支撑。林业科技必须在加强传统的森林资源培育、保护和高效利用等方面研究的基础上,还需在发展战略储备林中提升高标准、高科技含量,从立地条件选择、良种选育,到造林、育林、营林、管护、利用直至演替过程的全寿命周期体现科学研究和技术进步。深化数字林业、碳汇林业研究,利用先进科学理念与技术,使林业资源更丰富,创新出更加完善与领先水平的发展方案,为建设现代化强国贡献林业力量。

5.2.2 国有企业性质林场要多维度发挥科技成果转化作用

当下,林业产业正从传统的工业体系转向生态导向的绿色体系[35]。在创新驱动、高质量发展转型背景下,作为国有企业的淳安县林业总场除承担一般企业的社会责任外,更重要的是承载着保护千岛湖生态环境的重任。作为企业,通过科技创新发展产业、提高效率、创造收益是生存之本。当下,淳安县林业总场要发挥自然资源优势,加快科技创新成果转化,在为千岛湖生态环境保护作出贡献的同时提升自身效益、实现可持续发展,不断挖掘创新潜力。与此同时,还需要加强顶层设计,引起全社会的关注支持。

5.2.3 现代国有林场提升至未来国有林场建设需要创新发展

现代国有林场在某种意义是在管理、生产等方面应用了现代科技。未来国有林场在现代科技创新发展要有所升华:即充分发挥市场作用,强化技术、资本、人才等创新资源的深度融合与优化配置,为林业现代化建设提供强有力的科技支撑。期望把淳安县林业总场打造成代表千岛湖未来国有林场特质,在建设特别生态功能区中有所作为,应用具有前瞻性科学技术成果,产业智治化的共同富裕的生态、生产、生活、生命共同体。

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