媒体报道
中国林科院7项成果获第八届梁希林业科学技术奖
时间:2017-12-05 来源:绿色时报 文字: 图片: 编辑: 点击:

  绿色时报 2017-12-05报道

  实现对森林资源高时效高精度监测

  数字化森林资源监测技术项目由中国林科院资源信息研究所鞠洪波主持。项目面向森林资源连续、实时、短周期监测趋势,以及国家林业信息化发展的行业重大需求,在现有森林资源监测技术体系的基础上,从森林资源监测技术、模型模拟技术、经营管理技术等方面开展前沿技术研究。项目突破了制约林业信息化发展的森林资源信息获取时间长、精度低、可视化程度低、预测模拟困难等技术难点,将信息化技术与森林资源调查监测行业需求相结合,研发新时期的数字化森林资源监测技术,实现森林资源精确监测、直观模拟、高效管理的总体目标。

  项目突破了大区域森林资源信息快速提取技术,提出了基于中低分辨率影像的森林参数提取方案,为数字化森林资源监测提供了保障。创建了微波及其与光学遥感联合森林类型识别技术,突破了微波数据与高分光学影像数据的互补融合方法。提出了基于高分辨率影像和雷达数据的协同反演技术,创建了大尺度森林生物量反演方法,在各级森林资源监测系统中发挥重要作用。突破了树木形态结构与生长可视化模拟技术,创建了森林三维可视化模拟基础模型,为森林资源可视化监测提供了技术支撑。创建了林分结构自适应分布模型,突破了基于经验模型与过程模型的林分生长可视化模拟技术。创建了林分交互式经营可视化模拟技术,研发了林分经营过程可视化模拟系统。突破了森林环境中无线信号传输技术,构建了森林生境因子精准获取与评价技术,实现了全面推广应用和业务化应用。突破了多维形式决策支持模型,研发了森林经营管理决策支持技术,创建了森林资源信息系统平台。

  项目发表学术论文141篇,其中SCI/EI收录37篇。申请专利42项,获得软件著作权登记60项,编制行业标准2项,出版专著2部。项目研发的技术方法、软件系统已在河北、湖南、河南、内蒙古、福建、云南、黑龙江等地应用推广,为实现森林资源高时效、高精度监测,直观可视化模拟与经营管理全过程决策支持提供了技术手段与软件平台。

  数字化森林资源监测技术的突破有利于提高森林资源信息获取效率和水平,减少野外地面调查工作量,节约人力、物力和财力。林业研究者和经营决策者可从宏观、全局、空间多角度,更精确、快速、直观地了解和掌握森林资源数量、质量、结构、生长与变化信息,对于提高现代林业信息化水平、保障国家生态安全、践行绿色发展理念以及提升我国林业及相关产业的竞争力具有重要意义。

  结构化森林经营促进森林多种效益发挥

  次生林是我国森林的主体,次生林经营是我国林业发展中最重要的主题之一。自1999年开始,中国林科院林业研究所、甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所以培育健康稳定、优质高效森林生态系统为目标,开展了针对次生林的目标个体、树种和林分群体结构优化技术研究。

  天然次生林结构化经营技术项目由惠刚盈主持。项目主要成果体现在4个方面:一是进一步完善和发展了基于相邻木关系的森林空间结构量化分析方法。二是提出了空间与非空间结构信息一体化调查与分析技术。三是创建了拥有自主知识产权的林分空间结构分析与优化经营软件系统。四是完善、熟化和推广了基于4株相邻木空间关系的森林结构优化的经营方法,并进行了大面积示范推广。

  项目研究成果已被载入森林经理和森林培育研究生教材,被国内352篇相关专业的硕博论文、743篇学术论文采用,有85个学习参观团900余人次赴结构化森林经营示范区观摩学习。项目出版专著7部,发表论文100篇(外文20篇),其中SCI/EI收录19篇。项目获发明专利5项、实用新型专利1项、软件登记2项,获国际领先水平的鉴定成果2项。

  项目在我国多个地区建立长期定位监测样地100多块、试验示范林面积5000多亩,推广总面积90多万亩,培训基层科技人员700余人次。17年的研究和经营实践表明,结构化森林经营既能准确描述林分的状态、确定森林经营方向,又能指导经营者制定有针对性的经营措施,在实际生产中操作简单、合理可行,能明显改善林分健康状况,提高森林质量和生产力,促进森林多种效益发挥。

  笋用林高效经营技术惠及万户竹农

  竹子因其生长快、效益好、可持续经营等特点,备受竹农青睐,在山区农民脱贫致富奔小康中扮演了重要角色。中国林科院亚热带林业研究所等单位针对以往我国竹林培育多聚焦在毛竹等散生型竹种,而对中、南亚热带生长的许多优良丛生竹资源没有有效开发,竹林培育成效没有充分发挥的现状,围绕竹浆造纸原料林基地建设缺乏耐寒、高产竹种,及如何提升笋用丛生竹经营效益的难题,开展了丛生竹资源开发及笋用丛生竹高效经营技术的联合攻关研究,并在多个领域取得了原创性成果。

  基于农户脱贫的丛生竹资源开发及笋用林高效经营技术项目由顾小平主持。项目创建了国内第一个以耐寒竹种选育为目标的丛生竹种质资源库,选择浙江省,结合苍南县九龙湾竹子主题公园建设,从南方各省引进、筛选并保存耐寒丛生竹种63个。选育了适宜用作制浆造纸和竹板材原料的丛生竹良种,为闽北、赣南、四川等大面积竹浆原料林基地建设提供良种保障。提出了针对竹类植物生长特性的良种选育和评价方法,即突破竹子分类上的属、种概念,选育比当地主栽竹种更具利用价值的新竹种作为区域性良种的方法,并在大木竹良种选育过程中得到实践应用。创新性地研发了多项针对笋用丛生竹的高效经营技术,系统研究并提出了以散生状培育、短周期更新、促进早期发笋和设施栽培等为创新内容的笋用丛生竹培育技术体系,填补了国内空白。

  笋用林高效经营技术已在浙江、重庆和福建建立试验示范林9400余亩,辐射推广3.4万亩,在不增加额外成本投入的情况下,大面积年产鲜笋突破了“亩产万元”的纯收入大关。近3年,示范林累计新增直接经济效益8212万元,辐射推广区新增间接效益1.84亿元,惠及近万户竹农。

  为科学处理受灾森林提供全新思路和方法

  2008年特大冰灾发生后,我国南岭区域主要的林业局、林场、森林公园全部或部分森林受灾严重,如何科学处理和管理受灾严重的森林,成了林业部门的一大难题。“冰灾对南岭森林生态系统的影响”研究成果,为科学处理受灾严重的森林提供了全新的思路和方法,良好地管控了冰灾造成的大量“非正常凋落物”,有效避免了可能引发的次生灾害。

  冰灾对南岭森林生态系统的影响项目由中国林科院热带林业研究所周光益主持。项目从水、气、土、生等方面对冰灾受损的森林生态系统进行长期、综合、系统的监测和研究,揭示了南岭森林生态系统结构和功能对冰灾的影响与恢复规律,丰富了干扰生态学的研究内涵,具有鲜明的特色与创新性。

  项目系统地定义了“非正常凋落物”的概念,阐明了“非正常凋落物”在冰灾发生后产生的生态学影响,同时为评价蝴蝶对冰灾适应性及种群变化,提出了蝴蝶热带分布种与非热带分布种的划分方法。

  项目为解决实际研究中冰灾发生范围广、无相似条件对照样地和各生态因子共同作用无法量化某一生态因子具体作用的难题,开展了人工处理模拟冰灾对森林林冠机械损伤的实验,研究结果能够量化林冠损伤对森林结构和功能的影响程度,区分各因子的作用方式和机制,找出受损森林结构变化的驱动因子和自我恢复的限制因子。

  本成果现已为广东省乐昌市林业局、小坑国家森林公园、天井山林场、车八岭国家级自然保护区管理局等单位管控森林碳汇功能、避免次生灾害等工作决策提供了科学依据。冰灾后对森林恢复的动态监测数据和研究成果,为相关单位在灾后的科学管理提供了技术支撑。

  助推森林火灾预防和控制能力提升

  历经国家“九五”“十五”攻关、“十一五”和“十二五”科技支撑以及国家重大基础研究973课题,中国林科院森林生态环境与保护研究所组织北京林业大学、东北林业大学、南京森林警察学院和国家林业局北方航空护林总站等单位,针对森林火灾预警领域最紧迫的关键技术问题开展攻关,并形成实用技术,从总体上提高了对森林火灾的预防和控制能力,最大限度地减少了损失。

  县级森林火灾预警技术系统研发与应用项目由舒立福主持。项目研发的森林火灾危险性预警技术,包括森林火灾发生危险性预警技术、森林火灾蔓延危险性预警技术和森林火灾扑救危险性预警技术。

  项目实现了森林火灾蔓延模拟、复杂气象、地形、植被条件下的森林火灾扑救预警,可进行火灾数据的快速采集、传递和集成,以及火情的标绘、火环境信息查询、火发展预警、扑火队员作战预警部署、火场发展态势预警发布等。

  项目将森林火灾发生危险性状况、火灾动态蔓延和森林火环境参数模拟等功能集于一身。通过对森林火灾危险性预警技术的深入研究,综合考虑了火燃烧、地形、植被和气象要素的变化,解决了森林火灾预警技术中指标体系建立、系列模型构建和危险性分级预警等一系列配套技术问题,达到了实用化水平。

  技术系统可指导基层单位开展科学的火灾巡护、监测和预防,从而为森林火灾有效预警提供决策参考。通过现场示范、技术培训、印发技术资料等方式,成果已在黑龙江、内蒙古、云南等省区的10余个市、县、林场推广。

  促进油橄榄高效绿色循环加工利用

  橄榄提取物高效加工及清洁循环利用关键技术项目由中国林科院林产化学工业研究所王成章主持。项目在国家林业科学技术推广、农业科技成果转化及油橄榄产业升级重点项目下,开展了油橄榄高效清洁循环利用关键技术系统研究,取得诸多创新成果。

  项目针对目前国内缺乏油橄榄高效加工及清洁循环利用技术、油橄榄的综合效益低下等现状,创新开发了新型超声融合搅拌和二相离心冷榨技术,代替传统橄榄油加工技术,有效降低了残油率和废水量。

  项目创制了油橄榄废弃物电渗透脱水循环利用技术,通过分子印迹定向富集(MIT)和高速逆流色谱(HSCCC)分离耦合技术,从废水废渣中富集高含量的羟基酪醇及橄榄苦苷等多酚化合物,创制了酶法生物转化橄榄多酚技术,突破油橄榄叶活性物的定向分离及制备关键技术,制备富含多酚橄榄油、橄榄苦苷和羟基酪醇等抗氧化剂及高蛋白油橄榄叶渣生物饲料。本成果可实现油橄榄高效、绿色循环加工利用,提高我国油橄榄加工产业综合经济效益。

  项目申请国家专利19项,授权6项,发表论文20篇。项目创新成果在甘肃油橄榄基地推广应用,建立日处理240吨鲜果新型超声融合二相离心冷榨生产线2条、日处理100吨冷榨生产线3条、年处理20吨橄榄叶提取物生产线2条、油橄榄废弃物循环利用示范线2条,生产特级压榨橄榄油、抗氧化油橄榄化妆品、多酚橄榄叶茶、风味餐用橄榄果、橄榄苦苷和羟基酪醇抗氧化剂等,2014-2016年累计销售额12.48亿元,新增利润1.3亿元,基地农户每年直接收入1000万元。

  精确评估东北林区天保工程生态效益

  东北林区天然林资源保护工程生态连清技术研究项目由中国林科院森林生态环境与保护研究所王兵主持。项目系统开展了东北林区天然林资源保护工程生态连清技术研究,建立了东北林区天保工程生态功能监测与评估区划,构建了天然林资源保护工程野外观测关键技术体系和分布式测算评估体系,阐明了天保工程植被恢复过程中的生态机理变化,精确评估了东北林区天然林资源保护工程实施带来的生态效益,有效巩固了天保工程建设成果。

  项目提出了东北林区天保工程生态功能监测与评估区划技术,在我国首次依据自然条件的差异,基于空间分析技术、分层抽样法、地统计学分析等方法,开展了东北林区天然林资源保护工程生态功能监测与评估区划。研发了天然林资源保护工程生态连清关键技术体系,提出观测站点建设、观测指标、观测方法、数据管理、数据应用等方面的应用要求,构建了东北林区天然林资源保护工程生态连清标准体系,构建了天然林资源保护工程分布式测算评估体系,实现了运用多元耦合大数据评估天然林资源保护工程生态效益的技术突破。

  本成果已在天然林资源保护工程生态效益监测中得到了应用。利用本成果提出的技术思路,国家林业局已发布了1次国家报告,从国家层面,系统、科学地用数据反映出天然林资源保护工程所取得的生态成效,在国际和国内产生了重要影响。项目完成行业标准10项,发表学术论文30篇,其中SCI/EI收录10篇,获省部级科技奖励5项。项目培养博士研究生12人、硕士研究生10人,培训基层人员500人。

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