電子報
電子報

優(yōu)質(zhì)高效森林培育與經(jīng)營利用研究





  ●“優(yōu)質(zhì)高效森林培育與經(jīng)營利用研究”子平臺,是我?!皯?yīng)對全球變化的森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建與可持續(xù)經(jīng)營優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”建設(shè)項(xiàng)目的組成部分。子平臺由森林培育學(xué)科、森林經(jīng)理學(xué)科、木材科學(xué)與技術(shù)3個國家級重點(diǎn)學(xué)科共同建設(shè),建設(shè)期2008年1月至2012年5月。
  通過項(xiàng)目建設(shè),在重點(diǎn)公益林質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)質(zhì)高效人工林定向培育關(guān)鍵技術(shù)、森林可持續(xù)經(jīng)營與高效利用關(guān)鍵技術(shù)三個研究方向上,在隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、設(shè)備建設(shè)、基地建設(shè)等方面完成了規(guī)定的各項(xiàng)建設(shè)任務(wù),取得了一批標(biāo)志性建設(shè)成果,使森林培育學(xué)科、森林經(jīng)理學(xué)科和木材科學(xué)與技術(shù)學(xué)科綜合實(shí)力得到顯著提升,在國內(nèi)保持領(lǐng)先地位,在國際上具有一定的影響力,并繼續(xù)保持國家重點(diǎn)學(xué)科的地位。
  子平臺獲各類科研項(xiàng)目94項(xiàng),總計項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)8899.2萬元人民幣。其中“973計劃”(生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高值化材料的基礎(chǔ)科學(xué)問題)、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(木質(zhì)半纖維素結(jié)構(gòu)表征與功能產(chǎn)品制備基礎(chǔ)研究)、國家科技支撐(速生豐產(chǎn)林良種壯苗規(guī)?;a(chǎn)技術(shù)研究與示范)、公益性行業(yè)科技專項(xiàng)重大項(xiàng)目(板栗產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境友好豐產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范)等重大項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)達(dá)1990萬元人民幣。
  通過建設(shè),子平臺獲得15項(xiàng)省部級以上科技獎勵,獲45項(xiàng)專利,8項(xiàng)行業(yè)和地方技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),軟件著作權(quán)3項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文312篇,其中被SCI、EI收錄174篇。出版教材5部,專著27部。
  重點(diǎn)公益林質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)方向,以油松、側(cè)柏、落葉松、櫟類、刺槐等為研究對象,重點(diǎn)開展了生態(tài)公益林撫育關(guān)鍵技術(shù)、風(fēng)景游憩林經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)研究工作。承擔(dān)了各類國家、省部級科研項(xiàng)目共計16項(xiàng),總經(jīng)費(fèi)1279.2萬元。取得的標(biāo)志性成果有:“北京山區(qū)生態(tài)公益林高效經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)與示范”獲北京市科技進(jìn)步二等獎、梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎;“濱海鹽土快速高效改良及植被構(gòu)建技術(shù)”獲天津市科技進(jìn)步三等獎。
  優(yōu)質(zhì)高效人工林定向培育關(guān)鍵技術(shù)方向,承擔(dān)了各類國家、省部級科研項(xiàng)目共計17項(xiàng),總經(jīng)費(fèi)1317萬元。重點(diǎn)研究了楊樹、落葉松為主的速生豐產(chǎn)林苗木培育技術(shù)、速生豐產(chǎn)林栽培技術(shù);板栗、榛子、仁用杏、核桃新品種選育與豐產(chǎn)栽培技術(shù);刺槐、雜交柳、櫟類、灌木類能源林培育技術(shù)。取得的標(biāo)志性成果有:“木本糧油新品種選育和高效栽培技術(shù)研究與示范”獲教育部科技進(jìn)步二等獎、“經(jīng)濟(jì)林抗旱栽培關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”獲北京市科技進(jìn)步三等獎。
  森林可持續(xù)經(jīng)營與高效利用關(guān)鍵技術(shù)----森林可持續(xù)經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)方向,承擔(dān)了各類國家、省部級科研項(xiàng)目共計19項(xiàng)。重點(diǎn)開展了森林計測信息化關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究、長白山天然闊葉紅松林、云冷杉針闊混交林等典型森林類型恢復(fù)與健康經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)研究、南方集體林區(qū)森林多功能經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)研究。取得的標(biāo)志性成果有:“森林計測信息化關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎、“測繪信息化關(guān)鍵技術(shù)及生態(tài)環(huán)境應(yīng)用”獲北京市科技進(jìn)步一等獎、“東北天然林生態(tài)采伐技術(shù)”獲梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎。
  森林可持續(xù)經(jīng)營與高效利用關(guān)鍵技術(shù)----森林資源高效利用關(guān)鍵技術(shù)方向,承擔(dān)了各類國家、省部級科研項(xiàng)目共計42項(xiàng)。重點(diǎn)開展了生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高值化材料的基礎(chǔ)科學(xué)問題、木質(zhì)材料超微結(jié)構(gòu)與物性基礎(chǔ)、環(huán)境友好木質(zhì)材料制備與功能性改良、木質(zhì)生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化與高效利用等研究。取得的標(biāo)志性成果有:“人造板優(yōu)質(zhì)高效膠粘劑生產(chǎn)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”獲2009年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎;“環(huán)境友好型人造板生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與推廣應(yīng)用”獲北京市科學(xué)技術(shù)三等獎。
  “北京山區(qū)生態(tài)公益林高效經(jīng)營關(guān)鍵技術(shù)與示范”成果,2009年獲北京市科學(xué)技術(shù)二等獎、2011年獲得梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎。
  首次對北京公益林經(jīng)營的關(guān)鍵技術(shù)難題進(jìn)行系統(tǒng)研究,取得一系列創(chuàng)新成果。
  完成了北京市公益林區(qū)劃界定。采用層次分析和綜合決策模型實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)公益林多種效益貨幣化。
  采用樹干液流與環(huán)境因子聯(lián)動監(jiān)測耗水規(guī)律,提出了低耗水樹種選擇技術(shù),并確認(rèn)油松、側(cè)柏、黃櫨等為低耗水樹種;以單木耗水模型及林分尺度擴(kuò)展理論,提出節(jié)水型公益林經(jīng)營密度控制技術(shù)及經(jīng)營密度表。
  采用18個競爭因子研究林木競爭性,提出了公益林撫育方法、林木分級和間伐木量化確定技術(shù),采用胸徑與營養(yǎng)面積關(guān)系模型,提出了公益林合理經(jīng)營密度及始伐期、間隔期和間伐強(qiáng)度的確定技術(shù),并應(yīng)用于油松、側(cè)柏等林分。
  系統(tǒng)構(gòu)建了公益林林分生長、土壤質(zhì)量、森林小氣候、生物多樣性4類40余項(xiàng)撫育效果及效益評價指標(biāo)體系,并對油松、側(cè)柏等進(jìn)行了評價。
  優(yōu)化集成16套公益林撫育技術(shù)模式,制定了北京《山區(qū)生態(tài)公益林撫育技術(shù)規(guī)程》。
  建立了示范區(qū)342個,示范應(yīng)用推廣面積20萬公頃。出版了專著4部,發(fā)表論文97篇(EI7篇)。培養(yǎng)研究生37人。
  “木本糧油新品種選育和高效栽培技術(shù)研究與示范”成果,2010年獲得教育部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。這項(xiàng)成果針對我國木本糧油缺乏良種,豐產(chǎn)栽培技術(shù)不完善等急需解決的關(guān)鍵問題開展了研究,取得了可喜進(jìn)展。
  在山西、山東等7省市建立核桃、板栗、榛子、仁用杏等種質(zhì)資源圃和基因庫11個,收集種質(zhì)資源1022個。
  對基因庫種質(zhì)評價進(jìn)行了多方評價,選育核桃新品種3個、板栗新品種5個、平歐雜交榛新品種2個、仁肉兼用和抗寒薄殼仁用杏品種各1個,認(rèn)定鑒定成果5項(xiàng)。
  發(fā)布了核桃品種測試指南,首次引入碳同位素判別值和活力值對板栗抗旱性進(jìn)行定量評價并建立了中國板栗品種資源數(shù)據(jù)庫。
  在國際上首次突破了成齡核桃品種試管生根問題,創(chuàng)建了二步誘導(dǎo)生根法,提出核桃品種試管繁殖技術(shù)體系。研究了榛子花器官和果實(shí)發(fā)育規(guī)律,為榛子花果管理提供了理論研究。
  研究了仁用杏受晚霜危害的生理機(jī)制,提出了果園覆蓋、灌水、噴水楊酸等抵御晚霜的措施。
  開展板栗精準(zhǔn)施肥研究,首次發(fā)現(xiàn)并精準(zhǔn)診斷出硼過量引起的板栗葉片焦枯癥。提出了以開心形短截修剪為主的板栗密植園豐產(chǎn)栽培及低產(chǎn)林改造技術(shù)體系,以集水整地為主的旱垣核桃高效栽培技術(shù),以秋季覆膜、水肥耦合、“噴施豐樂”為主的板栗抗旱節(jié)水技術(shù)體系建立。
  制定了燕山地區(qū)板栗無公害栽培技術(shù)規(guī)范。在河北遵化遷西遷安興隆和天津薊縣等地得到廣泛應(yīng)用,100萬畝板栗通過無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證,為板栗出口創(chuàng)匯做出了重要貢獻(xiàn)。
  “森林計測實(shí)現(xiàn)信息化關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”成果獲2011年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
  以森林資源的數(shù)量、質(zhì)量和空間分布為研究對象,以森林資源的數(shù)字化、信息化計測為研究目標(biāo),以森林資源與生態(tài)環(huán)境的自動、精準(zhǔn)、數(shù)字化計測與監(jiān)測和森林防火、滅火技術(shù)為研究內(nèi)容,通過自主創(chuàng)新和有效集成精密光電角距樣地測樹技術(shù)、遙感森林計測技術(shù)和森林防火滅火技術(shù),實(shí)現(xiàn)了森林資源計測的數(shù)字化、三維化、精準(zhǔn)化的模擬、表達(dá)和服務(wù)。
  該成果由國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家863計劃、北京市自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目等項(xiàng)目支持完成。側(cè)重研究森林資源與林火定量、定性、定位的核心關(guān)鍵技術(shù),面向森林資源計測進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā)應(yīng)用,建立小樣本抽樣→角規(guī)樣點(diǎn)自動測樹→3S集成→模型反演與統(tǒng)計分析→數(shù)字林圖與信息系統(tǒng)技術(shù)體系。主要關(guān)鍵技術(shù)包括:(1)精密光電角距樣地測樹關(guān)鍵技術(shù);(2)遙感森林計測技術(shù);(3)森林防火、滅火技術(shù)。
  該成果的研發(fā)和應(yīng)用推廣,促進(jìn)了行業(yè)的科技創(chuàng)新,相關(guān)研究成果已廣泛應(yīng)用到我國林業(yè)、國土資源、土木工程及園林工程等相關(guān)行業(yè),取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。發(fā)表120篇學(xué)術(shù)論文,其中SCI、EI、ISTP收錄93篇;培養(yǎng)碩士20人,博士(后)18人;共授權(quán)5項(xiàng)國家發(fā)明專利和3項(xiàng)實(shí)用新型專利,完成軟件著作權(quán)登記20項(xiàng)。
  “人造板優(yōu)質(zhì)高效膠粘劑生產(chǎn)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)成果”獲2009年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
  該成果開發(fā)出甲醛高效活化技術(shù)與脲醛樹脂分子結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù),高性能脲醛樹脂制備技術(shù),多功能固化劑及甲醛消除劑制造技術(shù);攻克了人造板膠粘劑制造及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)難題,創(chuàng)造性地解決了長期困擾我國人造板工業(yè)發(fā)展的環(huán)保、性能與成本之間的矛盾;技術(shù)產(chǎn)品通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,已在我國230多家企業(yè)實(shí)施推廣,極大地提升了人造板企業(yè)的膠粘劑及人造板制造技術(shù)水平,有效降低了人造板甲醛釋放量,提高了人造板附加值;為企業(yè)新增利稅30多億元,減少甲醛排放量1700多噸,減少膠粘劑耗量10多萬噸、木材耗量30多萬立方米;培養(yǎng)研究生50多名、本科生100多名及企業(yè)技術(shù)骨干400多名;獲發(fā)明專利授權(quán)8項(xiàng),實(shí)用新型專利授權(quán)5項(xiàng)。
  國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)“生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高值化材料的基礎(chǔ)科學(xué)問題”研究取得突破。
  針對秸稈生物質(zhì)組分高效分離和組分定向轉(zhuǎn)化的根本性障礙,解決生物質(zhì)組分超微結(jié)構(gòu)的分子解譯、生物質(zhì)組分清潔溫和分離機(jī)制和生物質(zhì)組分構(gòu)效關(guān)系與高值化材料構(gòu)建等深層次的科學(xué)問題,為生物質(zhì)利用和轉(zhuǎn)化為高值化材料提供理論依據(jù)。
  闡明了生物質(zhì)細(xì)胞壁組分結(jié)構(gòu)解譯與組分鍵合機(jī)制,研究了生物質(zhì)解離與低分子片段綠色單體化及轉(zhuǎn)化技術(shù),進(jìn)行了綠色新溶劑與纖維素高值化材料的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)了半纖維素分子純化均化技術(shù)及高值化材料的合成,通過木質(zhì)素聚集態(tài)結(jié)構(gòu)活化合成了功能芳基材料。
  相關(guān)理論與技術(shù)有助于我國現(xiàn)有生物質(zhì)材料工業(yè)如制漿造紙、纖維素以及化石基合成材料等工業(yè)技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級,推動化石基合成材料的替代,促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,保障我國社會與經(jīng)濟(jì)安全。項(xiàng)目取得的階段性成果,得到專家高度評價,項(xiàng)目在2011年中期檢查中被評為優(yōu)秀。
  在這一研究領(lǐng)域發(fā)表SCI論文70篇,培養(yǎng)研究生12名,申請發(fā)明專利7項(xiàng),主編和參編英文專著4部,入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才1名。