科學保護，守護大興安嶺這片綠色

初冬時節(jié)，黑龍江大興安嶺新林林業(yè)局碧洲林場陡峭的山坡上，滿眼都是郁郁蔥蔥的西伯利亞紅松——20世紀90年代初期種下的幼苗，如今已郁閉成林。不遠處，東北林業(yè)大學林木遺傳育種全國重點實驗室成員、林學院教授劉桂豐正在帶領團隊架設儀器測量樹高。“一個優(yōu)良樹種的培育周期動輒三四十年，需要兩三代人的辛苦付出。”望著參天的西伯利亞紅松，劉桂豐頗有感慨。據(jù)了解，東北林業(yè)大學林木遺傳育種全國重點實驗室成立以來，已選育30多個樹木優(yōu)良品種，累計推廣造林面積超過3萬公頃。

黑龍江省是森林資源大省，在維護國家生態(tài)安全中具有重要戰(zhàn)略地位。今年9月6日，習近平總書記來到黑龍江省漠河市漠河林場考察時強調，要堅持造林與護林并重，做到未雨綢繆、防患于未然，決不能讓幾十年、幾百年、上千年之功毀于一旦。“總書記的殷殷囑托令我們深受鼓舞，倍感責任重大。作為長期扎根祖國北疆的林業(yè)高等院校，我們將依托高水平科研團隊，圍繞森林生態(tài)系統(tǒng)保護、修復與經(jīng)營關鍵技術，持續(xù)聚力攻關，為筑牢北方生態(tài)安全屏障作出貢獻。”東北林業(yè)大學校長宋文龍說。

東北林業(yè)大學林學院教授董利虎(右一)在露水河林業(yè)有限公司采伐作業(yè)設計現(xiàn)場指導。劉鑫攝/光明圖片

1科學保護茫茫林海

在大興安嶺地區(qū)圖強林業(yè)局林場腹地，東北林業(yè)大學林學院教授董利虎在指導營林人員進行間伐作業(yè)。“只有伐除密度過大、生長不良的樹，留下的林木才會長得更快更好。”在他看來，要提升森林質量，森林經(jīng)營是根本，撫育間伐是精準提升森林質量的重要技術手段。“過去營林以保障林場木材采伐生產(chǎn)為主，現(xiàn)在是多目標經(jīng)營，要考慮森林的生態(tài)服務功能，增強固碳能力。”

如何在現(xiàn)有森林面積不變的情況下增加林木蓄積量，也是董利虎及其團隊重點攻關的課題。僅今年，他們就對東北三省20多個林業(yè)局50多個林場進行了現(xiàn)場踏查。“只有摸清區(qū)域內(nèi)各個樹種的脾性，了解其生長規(guī)律和特點，才能‘因林施策’進行周期性科學營林，更好地發(fā)揮森林的生態(tài)效益。”董利虎說。

在東北林業(yè)大學科研團隊的指導下，佳木斯市孟家崗林場的多目標經(jīng)營成果顯著，林分間伐前后蓄積量提升15%，碳儲量提高10%至15%，經(jīng)年累月的持續(xù)經(jīng)營使得森林生態(tài)系統(tǒng)不斷向好。

除了營林，防治森林病蟲害也是保護森林的重要措施。

鏡檢分離，統(tǒng)計數(shù)據(jù)……在東北林業(yè)大學養(yǎng)蟲實驗室內(nèi)，林學院教授曹傳旺正忙于舞毒蛾的樣本采集和數(shù)據(jù)記錄。曹傳旺主要關注舞毒蛾暴發(fā)成災機制及綠色防控產(chǎn)品開發(fā)。據(jù)他講，生長發(fā)育、產(chǎn)卵、取食等各項樣本參數(shù)將為防治多種農(nóng)林食葉害蟲提供實驗依據(jù)和參考價值。“舞毒蛾食量大、食性雜，能取食500余種植物，嚴重時可將全樹葉片吃光。我們正在研究如何通過基因干擾的方式，使其喪失生理或行為功能。”

相關研究表明，舞毒蛾的大發(fā)生周期約為8年，給森林生態(tài)系統(tǒng)和人類社會帶來不小的負面影響。“我們針對這種食葉害蟲開發(fā)的廣譜生物農(nóng)藥，累計推廣應用1萬余畝，挽回木材經(jīng)濟損失200余萬元。我們還篩選出10余種調控舞毒蛾生長發(fā)育和行為的分子靶標基因，開發(fā)出5種高效核酸生物農(nóng)藥，為林間防治提供綠色新產(chǎn)品。”曹傳旺說。

東北林業(yè)大學林學院院長孫龍(右)在興安落葉松林對重度火后土壤呼吸進行監(jiān)測。胡同欣攝/光明圖片

2下好森林防火“先手棋”

“轟——”隨著兩三米高的蝴蝶狀火焰躥起，熱成像儀開始顯示火勢蔓延的速度、方向等行為參數(shù)。“坡度超過25度，出現(xiàn)爆燃特征!”“火行為瞬息萬變，大家注意安全，做好記錄!”

日前，針對紅松的林火行為模擬點燒實驗在東北林業(yè)大學帽兒山實驗林場開展，東北林業(yè)大學林學院副教授胡同欣負責指導學生獲取火行為中的參數(shù)，以便后期構建林火行為預報模型。

保護森林生態(tài)環(huán)境，不僅要育種、護林，還要時刻繃緊防火這根弦。為了讓林火預報更加科學有效，20世紀70年代至80年代，東北林業(yè)大學的森林防火學科團隊深入大興安嶺一線，成功得出包含氣象、時間、地形等11種要素、可直接判別火災的林火發(fā)生預報方法。此后，團隊又深入開展蔓延速度、強度和能量釋放等火行為研究，為建立統(tǒng)一的國家火險等級預測預報系統(tǒng)奠定了基礎。

“森林可燃物的燃燒取決于樹木本身的含水率、尺寸大小等條件。對森林可燃物進行研究，是現(xiàn)代林火管理中最重要也最基礎的工作，在林火發(fā)生預報、林火行為預報等方面具有重要意義。”東北林業(yè)大學林學院院長孫龍強調。為此，他帶領團隊多年來致力于可燃物管理與調控研究，成功研發(fā)出森林細小可燃物含水率連續(xù)監(jiān)測儀器。“依托監(jiān)測儀構建的預警系統(tǒng)能夠發(fā)布未來3～7天內(nèi)森林火險等級預警結果，克服了以往單純依賴氣象數(shù)據(jù)的不足，為下一步我國森林火險預警轉向氣象、林分構成、可燃物含水率等綜合精準預測提供了技術支撐。”據(jù)孫龍講，目前這項技術已在黑龍江大小興安嶺、內(nèi)蒙古額爾古納等地示范應用。

此外，孫龍還牽頭創(chuàng)建了北方林火管理國家林草局重點實驗室，聯(lián)合國內(nèi)9家高校、9家企業(yè)和3家科研院所成立森林草原火災防控技術國家創(chuàng)新聯(lián)盟，力求在森林防火基礎理論研究、林火監(jiān)測預警技術、林火裝備研發(fā)等方面不斷取得突破。“防火責任重于泰山，科學研究沒有盡頭，我們必須加快研究腳步，防患于未然。”孫龍說。

東北亞生物多樣性研究中心動物多樣性團隊負責人姜廣順(右)帶領學生測量雪地里的動物足跡。資料圖片

3讓森林生命系統(tǒng)更加和諧

進入標本室，眼前是一摞半米高的植物標本，有結縷草、蔗茅……東北亞生物多樣性研究中心副主任、東北林業(yè)大學副教授王洪峰小心翼翼地拿起晾干的植物標本，為學生講解如何給標本做采集簽和鑒定簽。王洪峰同植物打了15年交道，每年都要花大半年時間去實地摸清植物的“底細”。“搜集、保存種質資源是做好生物多樣性保護的基礎，只有摸清‘家底’才能做好評估，建立布局合理、功能完善的生物多樣性觀測網(wǎng)絡體系。”他說。

2021年，東北林業(yè)大學牽頭成立了全國首家東北亞生物多樣性研究中心，聚焦東北亞生物多樣性在全球生物多樣性保護的戰(zhàn)略地位和科學問題，通過聯(lián)合、集成攻關開展基礎性、應用性的保護戰(zhàn)略研究。此后，王洪峰更加忙碌了，調研、采集、試驗，在干熱河谷、深山密林、懸崖峭壁……“不能因為位置偏遠、有危險就不去了”，在他看來，野外做科研苦中有樂，因為“能夠看到不一樣的風景”。

2023年10月31日，地處黑龍江省蘿北縣的太平溝國家級自然保護區(qū)梅花鹿野化基地內(nèi)，鹿鳴呦呦，很是熱鬧。隨著科研課題負責人一聲令下，鹿圈的門被打開，在此馴化了兩個半月、戴著衛(wèi)星項圈的15只梅花鹿陸續(xù)走出，隨即跑進大山深處。未來的日子，它們將與山林中的老虎重新建立起最原始的食物鏈模式。

太平溝國家級自然保護區(qū)是中俄東北虎跨境遷移的主要通道，梅花鹿是東北虎的主要食物來源。重新復壯野生動物種群，不僅能夠為東北虎補充足夠豐富的食物，還能讓區(qū)域內(nèi)的生物多樣性得以恢復。近年來，太平溝國家級自然保護區(qū)管理局與東北林業(yè)大學攜手，通過人工干預，讓小興安嶺一帶消失近30年的梅花鹿重現(xiàn)山林。

2023年10月31日，15只野化訓練的梅花鹿在太平溝國家級自然保護區(qū)小魚房溝被放歸野外。柏常海攝/光明圖片

多年來，東北林業(yè)大學國家林業(yè)和草原局貓科動物研究中心動物多樣性團隊依靠智慧監(jiān)測系統(tǒng)、遠紅外相機、物種AI識別等高科技手段，為東北亞野生動物保護提供有力保障。“AI技術需要大量野生動物影像數(shù)據(jù)。從2012年起，我們開始收集野生動物影像，正是因為有長達十幾年的野外考察與數(shù)據(jù)積累，才讓這項技術得以應用。”東北亞生物多樣性研究中心動物多樣性團隊負責人、東北林業(yè)大學教授姜廣順說。

“接手虎豹種群恢復這個課題后，我們更加認識到老虎作為頂級掠食者在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的重要性。如果老虎能夠在東北亞地區(qū)很好地生存，就證明這里的森林生態(tài)系統(tǒng)在恢復變好。”常年奔走于野外叢林“追”老虎的經(jīng)歷，讓東北林業(yè)大學野生動物保護與自然保護地學院教師顧佳音喜歡上了野生動物獨有的自然智慧——“它們總是有很多辦法來適應自然并遵循自然規(guī)則，人類理應尊重它們的存在。相信通過我們的研究、實踐與努力，這片森林中的各種生命一定會在四季輪回中達到最和諧的狀態(tài)。”

光明日報記者 張士英

《光明日報》(2023年11月18日09版)