加快綠色優勢學科建設的步伐

鐵錚

在應對全球變化中，如何讓森林生態系統的恢復重建和可持續經營發揮更大的作用？北京林業大學用加快綠色優勢學科創新平臺建設的實際行動，交上了一份出色的答卷。5月15日，包括兩位院士在內的8人專家組對北京林業大學完成的相關項目進行了檢查。中國工程院院士沈國舫、中國科學院院士蔣有緒等對其取得的成果給予肯定。

4年前，北京林業大學立項啟動了“應對全球變化的森林生態系統恢復重建與可持續經營優勢學科創新平臺”建設，拉開了“脆弱生態系統退化機制與恢復重建研究”、“林木良種與生物學基礎優勢學科創新”、“優質高效森林培育與經營利用研究”、“森林與濕地生態系統保護研究”的序幕。4個春秋過去，平臺建設取得了顯著成效，發展了平臺特色的野外試驗創新體系，建立了優勢學科圍繞現代林業重大需求的交叉發展機制，承擔了大批國家重要研究課題，取得了一批科技創新和人才培養成果，在支撐林業等相關行業的發展、積極應對全球氣候變化中提供了重要的科技支撐。

承擔重大科研400多項

2008年10月，該校的“林木育種國家工程實驗室”獲國家發改委批復建設，增強了基因組學、蛋白質組學等現代遺傳分析研究能力；與地方共建了“北方平原林木良種創新與示范實踐基地”和“棗樹教學和科研實踐基地”等研究基地；承擔了國家“973”、“863”、自然科學基金重點項目和科技支撐課題等國家計劃研究項目130多項。

據了解，在多年野外定位臺站和試驗示范區建設基礎上，該校建設成了集科學試驗、野外觀測、教學、科普宣傳于一體的水土保持產學研基地。該基地包括了相關教育部重點實驗室和工程技術研究中心，國家林業局重點實驗室，5個國家級野外科學觀測研究站和生態系統定位研究站，4個典型生態退化區域的植被恢復重建試驗站，覆蓋了西北黃土區、風沙區、高寒區、華北土石山區、濱海鹽漬土地區、西南長江三峽庫區等我國水土保持和生態環境建設的各典型區域，為開展大流域、大區域、跨流域、跨區域的重大水土保持與生態環境建設專項研究和高水平創新成果的產出，提供了堅實的條件支撐。依托該體系承擔了國家“973”、“863”、國家科技支撐計劃、林業公益性專項和國家自然科學基金等研究課題90項。

在優質高效森林培育與經營利用研究中，建成了代表我國東北天然針闊混交林、華北低山生態公益林、平原速生豐產林和南方集體林各主要林區典型森林經營類型的野外試驗基地5處，試驗區面積近60萬畝；建設了林木生物質新材料研究開發基地和林木生物質成分分離與高效利用實驗室；配套建設了試驗工作基礎設施；建成了國家能源非糧生物質原料研發中心。為森林培育與林木生物質材料系統和深入的研究，更好支撐現代林業的科技創新提供了新的平臺。主持了國家“973計劃”項目、國家自然科學基金重點項目等各類課題94項。

在森林與濕地生態系統保護方向凝練了優勢學科團隊，新建多個功能研究室和23處產學研基地，主持了包括國家“973”、國家科技支撐課題、國家自然基金和省部級重點研究課題70余項，與瑞士、英國、美國等發達國家及國際組織合作研究課題10余項。

獲得一批重大科技成果

該校在“生物質轉化為高值化材料的基礎科學問題”（973計劃）研究取得突破。針對秸稈生物質組分高效分離和組分定向轉化的根本性障礙，解決生物質組分超微結構的分子解譯、生物質組分清潔溫和分離機制和生物質組分構效關系與高值化材料構建等深層次的科學問題，為生物質利用和轉化為高值化材料提供理論依據。闡明了生物質細胞壁組分結構解譯與組分鍵合機制，研究了生物質解離與低分子片段綠色單體化及轉化技術，進行了綠色新溶劑與纖維素高值化材料的構建，實現了半纖維素分子純化均化技術及高值化材料的合成，通過木質素聚集態結構活化合成了功能芳基材料。相關理論與技術有助于我國現有生物質材料工業如制漿造紙、纖維素以及化石基合成材料等工業技術體系的結構調整與升級，推動化石基合成材料的替代，促進我國農業和農村經濟發展，保障我國社會與經濟安全。

“森林計測信息化關鍵技術與應用”研究，以森林資源的數量、質量和空間分布為研究對象，以森林資源的數字化、信息化、精準化計測為研究目標，以森林資源與生態環境的調查、監測、建模、預測、決策和制圖分析為研究內容，通過自主創新和有效集成，形成精密光電角距樣地測樹技術、遙感森林反演計測技術和森林防火滅火技術體系。實現了全面自動測定與建庫記錄立木干型、林分斷面積、林冠體積及表面積等多個測樹因子，實現了大尺度、區域化森林資源遙感反演和信息化管理，大幅度提高了技術經度和工作效率，實現了林火蔓延速度、火焰高實時自動測定。成果已應用到林業、國土資源、土木工程等行業。

“人造板優質高效膠粘劑生產與應用關鍵技術”，是環境友好木質復合材料制造工藝與木質材料高效利用的研究難點。科研人員開發出了甲醛高效活化技術與脲醛樹脂分子結構調控技術，高性能脲醛樹脂制備技術，多功能固化劑及甲醛消除劑制造技術，獲發明專利授權8項，實用新型專利授權5項，攻克了該技術難題，創造性地解決了長期困擾我國人造板工業發展的環保、性能與成本之間的矛盾。該技術已在230多家企業轉化推廣，極大地提升了人造板企業的膠粘劑及人造板制造技術水平，有效降低了人造板甲醛釋放量。

據悉，該校在用材和經濟林種質創新領域取得系列成果。廣泛收集保存了楊樹、刺槐、側柏等優良種質，建立核桃、板栗、榛子、仁用杏等種質資源圃，收集種質1022個。突破了黑楊配子染色體加倍技術，建立了高效誘導楊樹多倍體技術體系，探索了楊樹派內和派間雜種多倍體育種技術，突破了小青楊、北京楊原生質體分離和植株再生技術，建立了刺槐體細胞變異株篩選技術，培育了優良白楊、黑楊雜種，優良白楊雜種三倍體和黑楊多倍體無性系以及優良多倍體刺槐品種，選育3個核桃新品種、5個板栗新品種、2個平歐雜交榛新品種、各1個仁肉兼用和抗寒薄殼仁用杏品種；揭示了側柏多種質水平的遺傳變異，篩選了優良種源和家系；研發了良種有性和無性高效優質繁育的技術體系，確定了獲得良種的適生區，推廣良種500多萬畝；制定了燕山地區板栗無公害栽培技術規范，應用面積100多萬畝并通過了無公害板栗認證，為板栗發展做出了重要貢獻。

集成創新喜獲突破性進展

據介紹，該校完成的“生態林抗逆植物材料篩選與快繁技術研究”收集抗干熱、抗干旱、抗污染、耐水濕、耐鹽堿、抗風折各類抗逆樹種628個，種內遺傳種質1000多份，建收集測定林6000畝，初步揭示了重要樹木種質的抗逆性機理，建立了種質抗逆性評價指標體系，篩選了146個抗逆性優良種質，研究建立了選育抗逆性種質的有性和無性快繁技術，繁殖了苗木數百萬株。篩選的種質和試驗示范林在廣大生態林建設地區已發揮了積極的示范作用。研發的基于植物生命需水信號調控的精準灌溉感控技術，以及在綠地管理和苗木培育中使用。

該校科研人員完成了“北京市重要植物種質資源調查、評價研究”，確定北京地區野生維管植物1790種的分布和數量變化梯度，明確了北京地區特有種、華北特有種和入侵植物種數量，建立了種質資源管理數據庫，提出了《北京地區重點保護植物名錄》，為生態北京、綠色北京的建設和可持續發展奠定了良好的種質資源研究基礎。

在“北京山區生態公益林高效經營關鍵技術與示范”項目中，科研人員界定區劃了北京市公益林，建立了公益林的多種效益貨幣化評價體系；建立了低耗水樹種選擇技術，提出節水型公益林經營密度控制技術；提出公益林合理經營密度及始伐期、間隔期和間伐強度確定技術；系統構建了公益林撫育效果及效益評價指標體系；優化集成16套公益林撫育技術模式，制定了北京《山區生態公益林撫育技術規程》；建立了示范區342個，示范應用推廣面積20萬公頃。為生態北京建設提供了重要科技支撐。成果獲得北京市科學技術二等獎、梁希林業科學技術一等獎。

該校完成的“我國北方幾種典型退化森林的恢復技術研究與示范” 項目，揭示了我國北方主要森林類型退化機理，提出適應性恢復模式；首次提出東北紅松闊葉林人工促進恢復的“三段法”經營技術，可縮短森林培育期30年?40年；構建了西北荒漠植被修復技術體系，突破了干旱區植被修復和飛播造林的技術瓶頸；創建區域自然保護體系構建技術，形成“三區二帶”保護格局；首次確定北京7個生物多樣性保護中心，建立自然保護小區和生物廊道，形成完整的多層次保護和經營體系。成果在北方4省（區、市）推廣面積157萬畝，近3年累計直接經濟效益4.45億元。解決了林業重大生態工程中的一些關鍵性科學技術難題，在東北林區天然林保護、西北地區防沙治沙和綠色北京建設中發揮了重要科技支撐和先行示范作用，取得了顯著的生態、經濟和社會效益。獲得國家科技進步獎二等獎。

在該校的“脆弱生態系統退化與恢復重建”優勢學科方向，產生“典型水土保持區土壤根系固土與土壤水分運動機制”、“華北土石山區中尺度流域防護林體系空間布局與水資源高效利用技術”、“沙區適宜居住區模式篩選及評價技術”、“黃土高原生態經濟園林景觀型植被建設技術”、“黃土高原水土保持型林草植被恢復技術集成與示范”、“微地形植物群落結構配置近自然植被建造技術”和“濱海鹽堿地造林與經營技術”等一批基礎理論及技術成果，為我國生態脆弱區生態恢復和重建提供了有力的支撐。研發了一批專利和國家、行業和地方技術標準，共獲得省部級科研獎勵12項。

優勢學科發展呼喚長效機制

中國工程院院士沈國舫、中國科學院院士蔣有緒等8位著名專家對北林大綠色優勢學科創新平臺建設進行了檢查。他們認為平臺建設取得了顯著成果。為持續發揮平臺的建設效益和產出更多重大標志性成果，他們建議有關部門繼續大力支持該平臺的建設。

校長宋維明教授指出，平臺建設為國家做出貢獻是個長期工作。他強調，平臺機制建設要更加完善，更緊密結合當前國家重點工程，更加有效地發揮平臺的作用，為積極應對全球氣候變化，做出應有的貢獻。

（責編：耿國彪）