主要针叶人工林高效培育关键技术及应用
(2025湖北省科技进步二等奖)
一、成果简介
杉木、湿地松、日本落叶松是湖北省主要针叶造林和用材树种,人工林面积达55.6万hm2,占全省人工林总面积的24.1%,是区域木材战略资源及森林生态安全的重要保障。但由于湖北地处北亚热带向暖温带过渡的特殊气候带,传统人工林培育模式的生态适配性不足,导致出现速生不丰产-经营效益衰减-生态功能弱化的恶性循环。如何构建与区域气候条件相 适配的高效育林体系并突破现有低质低效人工林的关键性改造技术,是我省新时期林业科技的重大挑战。项目针对针叶人工林培育中区域适配性认知不足、技术及物质基础薄弱,适配性培育目标、模式与配套技术参数不明晰,以及现有林分改造关键性技术创新滞后等三大问题,经过多年持续攻关,构建了适配树种生长特性、具有区域特色的定向培育模式及其技术体系,提出了定量化、精准化林分改造技术,系统破解了针叶人工林高效培育技术难题,为全面提升森林质量、推进森林可持续经营、促进林业高质量发展提供了关键技术支撑。
二、技术创新
创新一:提出了特性适配、立地适配及品种适配的高效培育策略。
介绍:构建了我省全林分生长模型,揭示了各树种的生长规律及其差异特征,提出了与树种特性相适配的定向培育目标;创建了全区域适应性栽培与立地评价指标体系,构建了“栽培区划-立地优选”的立地控制路径,形成了定向培育立地控制一张图;构建了与培育策略适配的多目标联合定向选育技术体系,选育出本土化国审或省级良种8个,为定向培育提供了物质基础。
创新二:创建了多种经营要素协同优化的定向培育新模式。
介绍:提出了基于自然稀疏规律的林分密度及数量成熟龄估测新方法,确定了杉木速生材培育的关键技术指标,创新形成了杉木高密度短周期小径材定向培育模式;首次提出了基于林地最大经济效益的轮伐期确定方法,确定了木材与松脂产量及经营效益的最优技术参数,系统构建了湿地松脂材兼用林高效培育模式;科学提出日本落叶松纸浆材培育模式,规范了纸浆原料林培育技术流程。
创新三:研发了人工林定量化、精准化改造新技术。
介绍:创建了一种基于树木空间因子和生长因子权衡的目标树精准确定技术,明确了林分改造伴生树种定向选择路径并筛选出一批适配的优良伴生树种,提出了总间伐强度控制、针阔中等比例配置的林分结构调控关键技术,创建了典型改造模式多源数据融合的生长预测方法,实现了从经验判断向定量化、精准化决策的升级,为林分改造提供了理论依据和标准化技术支撑。
三、应用示范
项目评价成果2项,整体达到国际先进、部分达到国际领先水平,入选中国农业农村部主推技术1项、国家林业和草原局主推技术2项,获授权发明专利5项,实用新型专利2项,软件著作权8项,获审定国家级良种1个和省级良种7个,制订行业标准1项和地方标准2项,出版专著1部,发表高质量论文32篇(其中SCI收录10篇),培养硕士和博士研究生12名。
项目紧密结合速生丰产林、国家木材战略储备林、国土绿化、森林质量精准提升、森林可持续经营等重大工程建设,在咸宁、阳新、钟祥、荆门、建始、当阳等地建立试验示范林5000余亩,近3年应用高效培育模式及技术新造林16.47万亩,实施定量化、精准化林分改造17.5万亩,新增产值达44.79亿元。项目实施期间累计辐射推广面积130万亩,培训基层林业技术人员及林农1.2万余人次,带动农民就业近万余人次,取得了显著的生态、经济和社会效益。
