科技攻坚十八载 一心只为杉木林
2025-10-25 20:21 来源:  北京号
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正值金秋,位于浙江省淳安县千岛湖畔的杉木林改培示范基地里,浙江农林大学童再康教授手拿一株楠木新苗,讲解传授着种植抚育的技术要领。在他的身后,在杉木林下新栽的闽楠、浙江楠呈现着勃勃生机。

18年前,面对1.48亿亩、占浙江人工林34.4%的杉木林开始出现生产力衰退、生态功能退化等难题,童再康、王懿祥、张俊红等专家迎难而上、组成团队,持续攻坚“亚热带杉木人工林珍贵化彩色化改培关键技术”。18年过去,他们不仅绘就了杉木林的“美丽林相”,还打造了生态与经济双赢的“绿色聚宝盆”。

据不完全统计,童再康教授团队研发的技术在浙江、江西、安徽等7省示范推广52.2万亩,近3年新增产值1.25亿元。

打开“黑匣子” 播绿更科学

杉木林生产力为什么会衰退?童再康带领团队经过长期研究,发现了杉木纯林土壤退化的微生物“黑匣子”:长期经营导致根系分泌酚醛类物质,使土壤酸化,富集寡营养型酸杆菌,从而抑制了土壤氮磷循环的功能菌群。

解决这一问题的钥匙就是恢复森林的生态功能!团队在研究中发现,在林下套种了楠木等珍贵树种后,其根系分泌的葛根素等黄酮类代谢物,能像“信号弹”一样,定向招募固氮、溶磷的功能微生物,使土壤酶活性增强,有效恢复地力。通过有效的“混交”,团队分离出了4株能促进杉木苗生长的特异功能菌株。

说起当地解决杉木林退化的技术,童再康形象地比喻说:“杉木是‘先锋’,楠木是‘后继者’。它们是一对‘黄金搭档’。”

在研究的基础上,团队优选出了浙江楠、闽楠、红豆树、光皮桦等24种适配混交树种。像搭配食材一样,创建了4套适用于不同立地条件的“杉木+楠樟类”“杉木+落叶彩色类”等异龄混交林改培模式,为杉木林改造提供了科学的“配方”。

装上扫描仪扩绿精准

团队成员王懿祥教授说:“过去造林时过于粗放,‘一把锄头一捆苗’。现在要像外科手术一样精准,为每一棵树找到最佳的生长位。”

经过持续努力,团队创新研发了“机载LiDAR地位指数提取-全林分单木动态监测-智能林分精准调控”核心技术。这如同为森林装上了“CT扫描仪”。

团队首创了基于激光雷达的精细网格化立地评价方法,将传统的均质化小班评价升级至20米网格的高分辨率“诊断”,破解了山地微地形导致的立地质量异质性难题。同时,利用半监督深度学习技术,实现了复杂林分下单木的精准分割与23项生长参数的自动化提取,单木分割精度高达85%,远超传统算法。

有了这套“天空地”一体化的监测体系后,不仅构建了覆盖全林分单木尺度的动态数据库,还能自动生成单木采伐优先序,为“何时伐、伐哪棵、留多少”提供了定量化、智能化的决策支持,实现了从“经验营林”到“智慧营林”的跨越。

打造良种库护绿长效

楠木自古有“千年不腐”之说。它为什么具有如此神奇的能力呢?童再康教授团队的研究从基因层面揭开了它的奥秘。

他们率先破译了闽楠、浙江楠等“金丝楠木”原树种的端粒到端粒基因组,发现其通过基因进化,特异性地保留和高效表达了合成β-石竹烯等抑菌倍半萜的基因簇。

张俊红教授说:“这些天然抑菌成分,正是楠木卓越防腐能力和潜在森林康养价值的分子基础。”围绕楠木这类高价值树种,团队创建了非组培依赖的遗传转化平台,转化率高达51.6%,创制出26份高抗逆新种质,育成6个专适于林下种植的省级良种。

如今,历时十八年的努力,专家团队已经攻克了体细胞胚胎发生和组培快繁技术,实现了良种壮苗的规模化、工厂化生产,解决了“有技术无良种、有良种无壮苗”的推广瓶颈,成果已从实验室走向广袤山林。以中国林科院张守攻院士为组长的专家组评价认为,该技术体系整体达到国际先进水平。

(铁铮、陈胜伟)


作者:

中国林业教育


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