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林草科研國家隊十年創(chuàng)新成績單
10年來，中國林科院將源源不斷的科技成果應用在祖國山川大地，圖為塞罕壩。 王龍攝
林草興則生態(tài)興。作為林草科學研究的國家隊，中國林科院勇擔國家重大戰(zhàn)略實施和行業(yè)高質量發(fā)展的科技重任，為解決中國林草生態(tài)建設中的重大科技問題發(fā)揮了重要作用。黨的十八大以來，中國林科院瞄準林草領域關鍵性重大科技問題，踔厲奮發(fā)，守正創(chuàng)新，用源源不斷的科學研究成果，為我國林草事業(yè)高質量發(fā)展提供科技支撐，彰顯了林草科研國家隊的蓬勃活力和創(chuàng)新效率。
著力做好科技咨詢服務
助力國家生態(tài)文明和美麗中國建設
10年來，中國林科院積極發(fā)揮科技人才智力優(yōu)勢，在中央和國家重大戰(zhàn)略決策部署、重要政策法規(guī)制定、重要文件起草發(fā)布、重要區(qū)域生態(tài)治理與修復，以及參與全球氣候治理等領域積極做好科技咨詢服務，發(fā)揮了智力支撐作用。
主持或參與完成《推進生態(tài)文明建設規(guī)劃綱要（2013-2020）》《中國森林可持續(xù)經營國家報告》《生物多樣性國家報告》《黃河流域保護修復》《雄安新區(qū)森林城市規(guī)劃》《北京市濕地保護發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》等重要報告和建議100余份。“大敦煌生態(tài)治理和區(qū)域開發(fā)戰(zhàn)略”研究成果和“建立國家儲備林制度，深入推進木材戰(zhàn)略儲備生產基地建設報告”得到國家高度重視，相關建議被寫入2013年“中央1號文件”。
積極響應國家“雙碳”目標，成立國家林草局碳匯研究院，參與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒號”的協(xié)作技術攻關，組織優(yōu)勢力量承擔中國工程院、發(fā)改委、科技部、國家林草局委托的“碳達峰、碳中和科技戰(zhàn)略及路徑研究”“碳中和背景下森林碳匯形成及經營響應機理”“生態(tài)系統(tǒng)固碳增匯研究”“林草碳中和愿景實現目標戰(zhàn)略研究”“中國森林草原資源及生態(tài)系統(tǒng)服務核算研究”等重大課題任務，編制了《中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲、碳匯與碳資源化利用戰(zhàn)略分析報告》，研究開發(fā)了全國首個中國核證減排量（CCER）《森林經營碳匯項目方法學》和《碳匯造林項目方法學》，成為目前指導國內碳市場林業(yè)碳匯項目開發(fā)與交易的指導性方法學。主持編制的歷年中國LULUCF溫室氣體排放源與吸收匯評估清單結果及相關數據為中國參與全球應對氣候變化履約提供了權威科學依據。
牽頭承擔了2個國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”重點專項和1個地區(qū)委托重大專項，重點圍繞“綠色智慧”和“安全保障”兩個方面，組織造林綠化、景觀修復、水土保持、森林防火等一大批科技創(chuàng)新力量開展應急攻關，用實際行動和科技成果向世界詮釋中國的“綠色辦奧”理念，為冬（殘）奧會的順利舉辦提供了科技支撐和安全保障。
全面對接和服務國家林草局4個定點扶貧縣的科技扶貧工作，設立科研專項并派遣專家赴廣西龍勝、羅城，貴州荔波、獨山等地開展良種選育、栽培技術提升、經營模式推廣、精深加工高效利用等科技幫扶工作，并組織科技服務團、科技特派員為全國林草產業(yè)發(fā)展提供人才和技術服務，不完全統(tǒng)計顯示，10年來推廣林草新技術75項，舉辦培訓班65期，培訓鄉(xiāng)土專家超過3000人，充分發(fā)揮了林草科技在脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興中的支撐引領作用。
著力開展種質資源創(chuàng)新
助力我國成為世界林木育種研究中心
10年來，中國林科院心懷“國之大者”，把林草種質資源創(chuàng)新作為鞏固提升國家生態(tài)安全的核心關鍵環(huán)節(jié)，傾情我國五大主要造林樹種和三大經濟林樹種的新品種良種創(chuàng)新研究，在世界上率先繪制出落葉松、核桃、油茶和杜仲等樹種的高質量基因組圖譜，挖掘出調控木材形成及油脂、淀粉和杜仲膠等合成的關鍵基因，創(chuàng)建了楊樹、落葉松、楸樹等多級選種新程序，建立了杉木、楊樹、落葉松、馬尾松、云杉高世代育種技術，突破多基因聚合、全基因組選擇等林木智能育種關鍵技術，研發(fā)出云杉、楸樹等高效體胚繁育技術，育成了楊樹、杉木、桉樹、落葉松、楸樹、核桃、油茶、杜仲等主要林木全國同期60%的重大新品種，涵蓋90%以上百萬畝推廣品種，有力支撐了我國林木良種使用率由51%跨越到65%。建成全國唯一的國家級林草種質資源庫，收集保存資源13.7萬份，基本建成具有中國特色的現代林草種業(yè)自主創(chuàng)新體系，研究整體達到國際先進水平，助力我國成為全球四大林木育種研究中心之一。
自主選育出世界第一大人工林樹種楊樹新品種50余個，并創(chuàng)制出世界首例轉多基因楊樹“多抗楊”等抗逆新品種，成果在20個?。▍^(qū)、市）推廣應用2000余萬畝，使得楊樹在干旱鹽堿等困難立地條件下的造林保存率提高20%以上。
牽頭完成我國人工林第一大樹種杉木的第四個育種世代的遺傳改良，推動杉木成為我國林木高世代育種第一個達到國際先進水平的樹種，培育出第一批杉木無性系國家審定良種“湘杉”系列，材積增益超過19.8%，推廣3000余萬畝。
建立了落葉松溫室容器育苗技術，縮短育苗周期50%，干旱條件下造林成活率超裸根苗對照80%以上，累計推廣良種造林面積達11.5萬畝，輻射16個省區(qū)。創(chuàng)制出轉基因落葉松新品系，成為國際上唯一進入環(huán)境釋放和生產性試驗的針葉樹種。
選育出32個抗松材線蟲病優(yōu)異種質，發(fā)現對馬尾松抵御松材線蟲病具有重要作用的萜類合成基因，構建了馬尾松高世代育種技術和脂用林育種技術，育成的一批二代良種材積增益25%以上，達世界先進水平。
培育的“長林3號”“長林53號”等油茶系列良種9個，輻射14個油茶主要栽培省區(qū)，占全國油茶新造林良種使用的65%以上。培育出“中寧盛”“中寧異”“中寧強”等中寧系列核桃良種，產量提高10%以上，累計推廣達2000萬畝。定向培育出果用、花用、葉用和藥用等用途的杜仲良種31個，產量提高30%以上，在7省區(qū)累計規(guī)?；茝V12.8萬畝。
在草種業(yè)方面，形成了集種質資源挖掘、高效育制種、全生育期水肥管理、雜草防控、種子規(guī)?；a加工等于一體的野牛草高效育制種技術體系，滿足了以困難立地生態(tài)修復和機場、工程創(chuàng)面邊坡植被恢復等不同場景用種需求。
著力推進高新技術應用
助力實現森林質量精準提升
10年來，中國林科院聚焦森林質量精準提升關鍵科學問題，突破系列人工林培育與森林經營基礎理論和關鍵技術，形成具有中國特色的森林經營理論與技術體系。
牽頭以南方典型松、杉、桉低效人工純林和低質次生林為對象，發(fā)展了典型森林生態(tài)系統(tǒng)增匯技術，成功解決低效人工林經營出現的地力衰退和長期生產力下降的問題，南亞熱帶馬尾松、杉木與珍貴樹種混交林林分蓄積量較松、杉人工純林平均提高29%，促進了我國森林經營轉型升級。
突破主要速生用材大徑材培育技術，提出了無節(jié)材培育的模型化技術，研制了多種大徑材高效經營模式。與傳統(tǒng)模式相比，杉木等主要速生用材大徑材出材率提高15%以上，蓄積量提高18%以上，為緩解我國大徑級木材長期供給不足提供了有力支撐。
提出的森林健康評價指標和方法及典型森林類型的經營技術模式，在我國多個重點國有林區(qū)得到應用，林分物種多樣性、生產力、碳匯能力等提高10%以上，研究成果被全國人大新《森林法》修改小組采納。
提出了新的森林立地質量評價和適地適林技術體系，定量回答了“種什么、潛力有多大、如何調控”等科學綠化和質量提升迫切需要解決的問題。提出了人工林近自然多功能經營技術體系和“近自然、多功能、全周期”核心理念，并納入首個《全國森林經營規(guī)劃（2016—2050年）》。
創(chuàng)建了主要林業(yè)生態(tài)要素遙感估測模型和方法，構建了森林資源調查等五大專題應用系統(tǒng)，建立了高分辨率林業(yè)遙感應用服務平臺，使森林資源監(jiān)測頻率由3—5年1次提高到1年1次能力。自主高分辨率遙感數據替代國外數據率達70%以上，節(jié)支增效帶來的經濟效益達1億元以上。
首次構建了森林資源綜合監(jiān)測指標與技術體系，突破了森林資源信息一體化采集、綜合分析處理、集成管理服務等關鍵技術，自主研發(fā)了森林資源綜合監(jiān)測系列軟件，實現了森林資源的快速精準監(jiān)測和高效管理，改變了該類技術系統(tǒng)長期依賴進口的局面。
突破了林木生長參數連續(xù)監(jiān)測技術和裝備，監(jiān)測時效性由年、月尺度提高到分鐘、秒尺度；創(chuàng)新了基于地面、有/無人機和衛(wèi)星觀測協(xié)同的森林類型和結構參數遙感監(jiān)測技術，單木參數測量精度達90%以上，林分蓄積量估測精度提高5%以上。
研究提出了一種基于植被生產力變化與氣候耦合的土地退化遙感評價技術，實現了2000年以來全球尺度土地退化和恢復定量評價；構建了基于草畜平衡的草地資源合理利用模式和合理載畜量高精度遙感估算技術體系，為草地資源和合理放牧利用監(jiān)管提供了有效手段。
著力研發(fā)生態(tài)保護修復技術
助力筑牢國家生態(tài)安全屏障
10年來，中國林科院重點圍繞“山水林田湖草沙”系統(tǒng)治理，在森林、草原、濕地、荒漠等生態(tài)系統(tǒng)保護與修復領域，積極服務全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程建設，為我國典型區(qū)域類型生態(tài)系統(tǒng)保護與恢復提供解決方案。同時，集中優(yōu)勢力量開展森林防火、病蟲害防治等“揭榜掛帥”項目研究，為國家生態(tài)安全保障提供了技術支撐。
突破了退化天然林的結構調整與定向恢復、空間經營優(yōu)化與景觀恢復等技術，在主要天然林類型9個省區(qū)推廣應用255萬畝，林分生產力和固碳量提高10%以上，物種多樣性從20%提高到35%，水土流失減少30%以上。研發(fā)了長江中上游防護林體系建設和三峽庫區(qū)森林植被恢復與生態(tài)保護技術，推廣應用面積累計達443.5萬畝，增加產值215260萬元，優(yōu)化模式的應用可削減徑流61.2%—77.4%，減少土壤流失量47.5%—66.3%，與傳統(tǒng)種植類型相比減少年土壤侵蝕量90%以上?；诹炕r林復合種間水肥利用權衡關系，解決了南太行低山丘陵區(qū)生態(tài)工程建設所面臨的林水矛盾關系突出等問題，農林復合系統(tǒng)比單作系統(tǒng)的資源利用率提高20%、水分產值效率提高24%、畝產收入提高22.6%。
牽頭開展了我國荒漠生態(tài)系統(tǒng)（沙漠、沙地和戈壁）分布區(qū)域、類型分異和結構特征的綜合系統(tǒng)研究，完成《中國沙漠志》編撰，填補了國內外荒漠研究領域志書編寫的空白。提出低覆蓋度治沙造林理論與技術模式，降低固沙造林成本40%以上，推廣面積6240萬畝。
編制了中國首個濕地行業(yè)標準《國家濕地公園建設規(guī)范》和《國家濕地公園評估標準》，規(guī)范了全國近900個國家濕地公園的建設和管理；利用“生態(tài)單元”恢復灘涂濕地技術成為國內首創(chuàng)，支撐了“十三五”期間5萬畝濱海濕地的功能恢復與提升。提出沿海紅樹林快速恢復與重建的綜合修復技術，為全國80%紅樹林濕地恢復提供了理論和技術支撐。
構建了適用于大興安嶺林區(qū)的雷擊火實時預警和短中長期預報模型，研發(fā)的雷擊火感知系統(tǒng)首次實現了對單個閃電風險的預警，有力支撐了當地應急處置工作，為大興安嶺雷擊火防控作出重要貢獻。
研發(fā)的松材線蟲病媒介昆蟲綜合防控技術先后在全國6個省推廣應用，減少死樹216.78萬株，挽回直接經濟損失9.14億元，支撐實現了2021年全國松材線蟲病疫情發(fā)生面積和病死樹數量首次實現“雙下降”。
完成了美國白蛾全基因測序解析，發(fā)現了美國白蛾快速適應并入侵新生境的關鍵機理，為防控奠定了基礎。開發(fā)出小蠹聚集信息素化學合成新技術和信息素智能緩釋材料，打破了國外小蠹信息素壟斷地位，產品在吉林等6省開展了示范，面積77.4萬畝，實現經濟效益9468萬元。
著力推動國家公園智慧建設
助力生物多樣性保護邁上新臺階
10年來，中國林科院圍繞國家公園體制試點工作，在國家公園本地調查、智慧監(jiān)測、生物多樣性保護、資源價值核算、決策咨詢等方面開展調查和研究，提出了基于生物生境完整性、生態(tài)功能完整性和物種遷徙路徑完整性、水系連通完整性、植被垂直帶譜完整性等視角的中國國家公園完整性指標體系，相關研究成果為《關于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導意見》的政策出臺提供了重要參考。先后與湖北、海南等地共建神農架國家公園研究院、海南熱帶雨林國家公園研究院等合作平臺，持續(xù)發(fā)揮著守護祖國綠水青山的“綠色衛(wèi)士”作用。
在三江源、祁連山等區(qū)域開展生物多樣性綜合調查，提供了生物多樣性本底數據，提出了該區(qū)域的旗艦物種保護優(yōu)先等級?；诙嗄暝谌双F沖突調控方面的研究與實踐，為三江源國家公園開發(fā)了基于保護區(qū)巡護監(jiān)測系統(tǒng)利用的簡易、實時、能有效監(jiān)管，并能實現可靠分析的人獸沖突監(jiān)管平臺。初步建立了祁連山國家公園體制試點區(qū)（青海片區(qū)）野生動物資源監(jiān)測體系，揭示了雪豹在人獸沖突中的比例要大大低于狼、棕熊等。
對東北虎豹、大熊貓國家公園保護地整合過程中的區(qū)域生物多樣性評估方法、生態(tài)系統(tǒng)完整性評估指標體系、保護與發(fā)展權衡、省級保護區(qū)重要性和包容性保護模式等提出了系列建議。協(xié)助將大熊貓國家公園試點區(qū)的長青和唐家河申報納入了首批全球管理最佳保護地綠色名錄。
在海南熱帶雨林國家公園創(chuàng)建了基于生態(tài)功能關鍵種定向培育的退化次生林功能多樣性快速提升技術，研究結果為海南熱帶雨林國家公園生態(tài)修復、生物多樣性保護和海南長臂猿棲息地擴大提供了技術支撐；自主研制了海南長臂猿聲音傳感器陣列設備，解決了林區(qū)復雜環(huán)境的動物聲音采集、設備供電、信息傳輸等技術難題，基于智能監(jiān)測平臺首次實現利用4G紅外相機拍攝到海南長臂猿新家庭群E群雌猿產仔和下地活動等記錄?；诩夥鍘X生態(tài)站積累的多年連續(xù)監(jiān)測數據和研究成果核算出海南熱帶雨林國家公園2019年生態(tài)系統(tǒng)生產總值（GEP）為2045.13億元。
研究提交了神農架國家公園功能區(qū)劃調整和國家公園邊界擴展研究報告，全面掌握了神農架國家公園體制試點區(qū)的旗艦物種川金絲猴種群現狀、遺傳結構和氣候變化以及人類活動等對金絲猴種群與棲息地的影響等，建立了野外種群生境和行為監(jiān)測平臺。分析獲取到了大九湖濕地的植被分布和主要植物群落數據，明確了大九湖濕地人類活動的主要類型，并基于水鳥對濕地生境需求的差異，提出大九湖濕地水鳥棲息地維持和功能提升的技術方案。
在生物多樣性保護方面，推動野駱駝棲息地納入《中國生物多樣性保護行動計劃》保護優(yōu)先區(qū)；開啟了中國政府首個野生動物保護技術援外項目——“蒙古國戈壁熊技術援助項目”；突破崖柏、軒轅柏等珍稀名木擴繁技術，為國家一級保護植物崖柏和神州古柏搶救性保護提供了科技支撐。構建了種群精準保育技術體系，攻克了繁殖技術瓶頸，徹底改變了14種極小種群野生植物瀕臨滅絕的命運。
著力突破資源高效利用技術
助力林草產業(yè)高質量發(fā)展
林草資源低碳高效利用已經成為世界各國綠色發(fā)展戰(zhàn)略的重要選擇。10年來，中國林科院充分發(fā)揮科技創(chuàng)新優(yōu)勢，破解綠色產業(yè)發(fā)展難題，助推林草產業(yè)實現“綠水青山就是金山銀山”的“兩山”轉化。
突破了高性能木質重組工程材料制造關鍵技術，創(chuàng)制了大規(guī)格重組木和竹基纖維復合材料，木鋼和竹鋼兩大系列產品，“比強度”是普通碳素結構鋼材的5倍，平均生產能耗是鋼材的1/30、水泥的1/5，保溫效果是混凝土的10倍，應用于北京冬奧會建筑、港珠澳大橋等重點工程，實現了以我國人工速生林木/竹材等低質、小徑級生物質資源制造高性能大規(guī)格材料的突破。
攻克了新型無醛木質材料連續(xù)化制造關鍵技術，填補了無醛纖維板和無醛刨花板大規(guī)模連續(xù)化制造的國內外空白，已在廣東、廣西、江蘇、浙江、山東等我國人造板主產區(qū)和龍頭企業(yè)推廣，滿足了人民日益增長的綠色家居與健康生活對木質材料“無醛制造”的迫切需求。
突破了植物纖維高得率清潔定向解離關鍵技術與裝備，與國際知名公司技術相比，生物質碳利用率提高15%，成套技術裝備已出口“一帶一路”沿線國家，解決了我國大量低質混合木材無法制備高質量紙漿的技術難題。
創(chuàng)新了氣氛介導大孔容磷酸活性炭綠色制造關鍵技術，能耗降低20%，創(chuàng)制出汽車燃油揮發(fā)控制系統(tǒng)用活性炭，在國產汽車中應用率≥90%。改變了傳統(tǒng)的活化方式，水蒸氣梯級活化定向孔結構調控等技術達到國際領先水平，解決了儲能、催化、燃油控制等高精尖活性炭依賴進口的難題。
“無山不綠，有水皆清，四時花香，萬壑鳥鳴。”著名林學家、新中國首任林墾部部長梁希描繪的愿景已然變成了美好現實。新時代10年是林草科技工作重要轉型和快速發(fā)展的關鍵期。中國林科院在一點一滴的行動中傳承科技力量、勇挑時代重任。眺望前方，征途漫漫，唯有奮斗。在新征程上，中國林科院將接力前行，奮力譜寫“替河山妝成錦繡，把國土繪成丹青”的壯美篇章。
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