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2019現代林草業發展高層論壇11月25日在北京舉辦,主題為“踐行新發展理念,推進林草業高質量發展”。論壇邀請中國工程院院士蔣劍春、中國社會科學院農村發展研究所所長魏后凱、中國林科院院長劉世榮、中國農業大學草業科學與技術學院院長張英俊4位專家作專題報告。今天,本報精選4位專家的報告內容,將最新林業科研成果、前沿理念、創新技術及行業思考與讀者共饗。
我國林業特色資源如何發展?
作為可再生資源,特別是進入新時代,生物質資源在循環經濟發展中發揮著越來越重要的作用。林業特色產品具有綠色友好、可再生等特性,是破解資源和環境約束的重要抓手。
林業特色資源也是推動鄉村振興、精準扶貧戰略實施的重要切入點。統計顯示,我國山區占國土面積60%,全國貧困人口56%在山區。山區林業資源極其豐富,除了木材、木炭,還有很多次生代謝產物。如果把山區林區林業特色資源利用和精準扶貧結合,提高產品附加值,可帶動種植、加工、包裝、運輸、銷售行業快速發展,增加就業,為鄉村振興助力。
2018年,全國林業產業總產值首次突破7.33萬億元,林產工業占比50%以上。我國松香、活性炭、紙和紙板等產量居世界第一位。從“十三五”開始到2035年,我國在生物質能源方面制訂了很多規劃,林業特色資源能夠從經濟角度發揮更大的作用。
現在,我國面臨傳統產業結構轉型和升級,如何高質量培育發展新興產業?林業是一個交叉性學科,尤其隨著科技發展,只有科學的交叉才能創新。比如活性炭在所有林源產品中應用領域最廣,可以通過對活性炭的研究推動這一領域的高質量發展。
對林業加工利用的幾點建議。一、科學基礎,探索生物質原料熱化學定向轉化、生物質資源定向重組調控機制、綠色催化合成機制、林產植物有效成分定向提取與作用機理等關鍵科學問題,完善基于林業生物質資源的功能化材料設計和能源轉化、化學品合成理論體系。
二、重大關鍵技術,以制備生物質燃氣等清潔燃料和生物質炭為目標,突破生物質富氧/水蒸氣協同氣化制備中高熱值燃氣等關鍵技術。重點突破光驅動催化可控聚合、分子化改性及樹脂化、點擊反應等功能化材料與化學品關鍵技術。突破特色林源活性物化學、生物轉化等定向提取關鍵技術,開展活性評價及功能產品開發。
三、工程示范,創新集成生物質熱解氣化工程化關鍵技術與裝備,建立“萬噸級工業化生物質燃氣聯產生物質炭”等集成技術與示范工程,形成以林業生物質資源化學利用供給側為核心,適應“不同地域、不同原料、不同需求”的多元化產品聯產集成示范典型模式。
四、發展政策,“一二三產業聯動”機制。根據不同功能總體布局林業生態環境與加工產業經濟效益統籌發展的產業鏈模式。建立長效扶貧機制,發揮長期穩定扶貧與林業發展結合的產業鏈,突出地域特色,結合鄉村扶貧、邊境山區振興,整合資源推動“一縣(域)一品”產業扶貧。加強產業發展規劃。林源特殊成分評價平臺建設。(如林源飼料和飼料添加劑),加快應用技術的轉化途徑。促進建立區域性特色研發中心(高地)。爭取相關政策扶持,促進產、學、研、用融合,助推鄉村振興計劃實施。
2017年中央實施鄉村振興戰略,這是個全面的大戰略,也是一個長期戰略。鄉村振興不是某一個領域、某一個方面的振興,而是包括經濟、社會、產業、文化、生態、組織等方方面面的全體系。黨的十九大提出了鄉村振興的總要求:產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕,這5個方面就體現了鄉村全面振興的思想。從20個字總要求可以看出,把鄉村振興的落腳點放在了生活富裕上。農民生活富裕要靠產業支撐。
我認為,林草業在鄉村振興中具有十分重要的作用,體現在3個必須:實現鄉村全面振興,必須要實現林區的全面振興;實現農業農村現代化,必須要實現林業林區的現代化;建成現代農業強國,必須要建成現代林業強國。還有一個優先,堅持農業農村優先發展,自然就包含了林業林區的問題。最后,就是要發揮林業的多功能作用,具體歸納為以下4個功能:
第一,生態服務功能。近年來,專家學者對生態產品和生態服務價值做了大量的研究,林草業提供了很重要的生態服務價值和生態產品。應該以生態服務價值為依據構建市場化、多元化、多層次的生態補償機制,只有這樣才能充分發揮林草業在鄉村振興中的生態服務功能。
第二,產業支撐功能。現代林草業是農林牧漁業的重要組成部分。從最近的增量來看,林業經濟持續穩定增長。一定要發揮林草業在鄉村振興中的產業支撐功能,核心就是要延伸林業產業鏈、價值鏈,打造工業鏈,調結構、提質量、增效益,大力發展林果業、林下經濟、森林康養等,促進林業轉型升級和一二三產業融合發展,實現林業高質量發展。
第三,增收致富功能。2013年以來,農民收入增速快于城鎮居民,城鄉收入的差距在不斷縮小。這里面有一個關鍵問題,第一產業收入對農民增收的貢獻很小,農民增收不靠農業、不靠農村,這樣的增收模式不可持續。未來農民的增收要建立一個長效機制,要更多地依靠農業、依靠農村,包括林草業在內,要在鄉村振興戰略實施過程中探索如何發揮林草業的增收致富功能。要依靠林業轉型升級與產業融合,全面深化林權改革,打通資源變財富的渠道。
第四,文化傳承功能。要大力發展林業和生態文化,充分發揮林業的文化傳承和教育功能,這也是鄉村文化振興的核心內容之一。要加強林業文化遺產的挖掘、保護和傳承,大力推進林業文化的宣傳、教育、展示和體驗,要將林業文化、生態文化融合到鄉村規劃建設之中。
2000-2017年全球新增的綠化面積中,約1/4來自中國,中國大規模人工造林功不可沒。人工林在一定程度上減緩了天然林壓力,20多年保護天然林,人工林實現了需求替代。
人工林業績斐然,但它的問題存在于和天然林的差異。從生態學講,人工林是人工主導的系統,主要以初級生產林木為主,缺少動植物等調節。為什么人工林出現這個問題?首先從生態學理解,因為結構的不合理性,會出現樹種單一、結構簡單,受病蟲害風險較大的問題。且短周期連栽會造成地力衰退和長期生產力下降。
新時代經營人工林要從需求和認識上發生改變,從過去僅強調木材和非木質產品到重視生物多樣性和生態系統服務功能。
人工林最弱化的是生物多樣性。健康的森林和健全的功能需要保障,這種情況下我們強調生態系統的完整性。生態系統經營和傳統系統經營有什么區別?生態系統經營是強調生態系統的完整性,不僅是自然的要素,還要把人納入生態系統中;不僅是單一的木材生產,還要強調和經濟社會之間的關系。沒有生態系統結構完整性和健康過程,后期達不到生產力的穩定。核心是要提高對人工林結構的認識,包括人工林的結構、生物多樣性的組成和生態系統功能。
人工林經營要怎么做?
第一,從面積擴大轉變為提高單位面積的生產力,從提高蓄積量轉變為提高人工林質量和產品價值。從單一木材生產轉為面向生態系統服務的多目標經營,兼顧短周期速生材與長周期高價值木材生產,維持森林連續覆蓋、生物多樣性、地力與長期生產力以及固碳增匯功能。
發展混交林和實施人工純林的近自然化改造,倡導天然更新或人工-天然復合更新,增加生物多樣性,籍以增強人工林生態系統抵抗氣候變化的韌性。重視發展鄉土珍貴樹種、發展基于目標樹的大徑材培育。
第二,運用景觀生態學原理,構建人工林鑲嵌復合景觀,優化景觀的結構、質量、格局和功能多樣性,提高多樣化的景觀產品、服務功能和生態過程。從傳統林分經營轉為景觀格局的優化管理,通過不同樹種、年齡、混交方式等斑塊的合理配置,優化山水林田湖草復合景觀的生態系統服務功能。
第三,中國人工林呈多元化發展格局(多林種、多樹種、多種模式),按照自然環境、功能定位和區域發展布局,實施不同主導功能的人工林多目標經營(用材、油料、能源、碳匯、林草、林農復合等)。
第四,發展規模化、智能化和集約化人工林精準經營,要改善傳統作業方式,倡導多目標、多價值、多用途、多產品的人工林多目標經營。
第五,人工林不能替代天然林,而是其作用的補充,特別是發揮其在減貧和糧食安全方面的作用。需要采取適應氣候變化的人工林經營對策。要關注生物多樣性和遺傳資源保護,盡量在景觀尺度上構建不同樹種的混交林并保留天然林殘存斑塊。加強人工林經營的標準規范、政策制度和技術體系的建設。
我國草原比較特殊,草原類型有18種,其中面積最大的是歐亞大陸草原,屬短草草原,土壤沙性非常強。
草原退化的表現一是植被稀疏變少,二是植被退化。我國實行了許多工程項目對草原進行生態修復。但對于研究工作者來講,不是草原上長了草就是好,而是要長有價值的草才好。
草原退化的原因是什么?過度放牧,土壤裸露,水災過后干旱,蝗蟲在裸露地產卵,導致蟲害。這是氣候和人類的干擾疊加形成的。
我國每年對防治蝗災和鼠害投入非常大,有專項經費,但一直解決不了問題,主要原因是草原植被沒有恢復。退化草原的根本治理措施就是植被恢復,草原改良是植被恢復的一個重要手段。
針對草原改良,國際上基本以適應性管理為主,以放牧、火燒為主要措施。欠發達國家缺乏草原改良的品種、機械和技術。
中輕度退化草原采用切根改良技術,重度退化草原植被恢復應補播改良,但難度大。為什么退化草原上能選用的植被非常少?因為原生植物對成苗、幼苗影響非常大,原生植物修復難;草原土壤的微生物不可施肥;草原補播會影響草地生態安全。
我們的研究結果是,在草原上增加固氮植物,無論從生物多樣性、土壤結構、微生物等角度講都有好處。2013-2018年,把黃花苜蓿種植于呼倫貝爾草原,根據5年的研究結果表明,可以顯著提升生產力。苜蓿的補播顯著提高了土壤中真菌的多樣性,有益真菌的增加對植物群落的生產力及多樣性產生正向調節作用,進一步提高了草地的生產力及穩定性。
物種多樣性和生產力也會隨之增加。物種多樣性輔助于兩個措施,一個是刈割,一個是補播。如果草原不進行刈割和放牧的話,要想把草原保護好不太可能。牛羊是最好的生物割草機,無論草原還是人工草地必須要尋找在利用中實現保護。補播黃花苜蓿降低草地的物種異步性,在補播黃花苜蓿和不補播的草地中,刈割均顯著地增加了物種異步性,且群落的時間穩定性與物種異步性呈顯著的正相關關系。如果不刈割的話,它的多樣性會下降。
物種是不是越多越好?我們發現也不是。只有豆科牧草種類不超過30%的時候,整體會達到比較好的水平。
不同退化程度的草地會形成大小不一的空斑,在退化草地上進行補播,種苗會受到空斑的干擾。我們發現不同的物種對空斑需求不一樣,提出了禾大豆小的空斑補播理論,補播禾本科的話需要大空斑,補播豆科牧草需要一個小空斑。
補播需要借助設備,免耕補播機。改進大型免耕補播機,成為一項重要工作,對草原生產力的修復和生產力的恢復有很大提高。