转自：北京日报客户端
科技日报 | 作者 马爱平
资料图 塞罕坝机械林场风光 新华社发从北京向北行驶400多公里，有一弯“深绿”，像一只展开双翅的雄鹰，紧紧扼守内蒙古浑善达克沙地南缘。它与河北承德、张家口等地的茂密森林连成一体，筑起一道绿色长城，成为京津冀和华北地区的风沙屏障、水源卫士。这里，就是塞罕坝机械林场。
从茫茫荒原到莽莽林海，塞罕坝的绿水青山见证着半个多世纪的沧桑巨变。塞罕坝机械林场先后荣获联合国环保最高荣誉“地球卫士奖”和防治荒漠化领域最高荣誉“土地生命奖”，成为全球环境治理的“中国榜样”。
种出世界上面积最大的人工林
20世纪50年代的塞罕坝，草木不见，黄沙弥漫，风起沙涌。由于塞罕坝机械林场与北京直线距离仅180公里，平均海拔相差1500多米，塞罕坝及周边的浑善达克沙漠成为京津地区主要的沙尘起源地和风沙通道。
自1962年建场以来，靠着三代人的努力，塞罕坝的造林面积超过110万亩，植树近5亿棵。这里建起了世界上面积最大的人工林，如果把此处的树按一米的株距排开，可以绕地球赤道12圈。
塞罕坝机械林场场长于士涛说：“与建场初期相比，林场林地面积由24万亩增加到115.1万亩，林木蓄积量由33.6万立方米增加到1036.8万立方米，森林覆盖率由11.4%提高到82%，单位面积的林木蓄积量达到了全国人工林平均水平的2.76倍，成为守卫京津的重要生态屏障。”
据了解，2012年以来，塞罕坝累计完成攻坚造林10.6万亩。目前，林场内石质荒山全部实现绿化，林场森林面积增加到115.1万亩。
除了树，塞罕坝机械林场内还有草原、湿地交错带自然生态系统及其天然植被群落。良好的生态环境和丰富的物种资源，使塞罕坝成为天然的动植物物种基因库。打开林场保护地管理科工作人员的电脑，赤狐、马鹿、豹猫、黑琴鸡、白头鹤等一张张野生动物照片，描绘出一幅人与自然和谐共生的生态画面。
经生物多样性调查统计，塞罕坝共有陆生野生脊椎动物261种、鱼类32种、昆虫660种、大型真菌179种、植物625种。“狍子、灰鹤、大天鹅、野猪……近几年，林场里的动物种类越来越多，红外相机拍摄到的动物画面也越来越丰富。”塞罕坝机械林场副场长李永东说。
不仅如此，据中国林业科学研究院评估，塞罕坝每年可为滦河、辽河下游地区涵养水源、净化淡水2.84亿立方米；每年减少土壤流失量513.55万吨；每年可固定二氧化碳86.03万吨，释放氧气59.84万吨。如今，塞罕坝的森林生态系统每年提供着超过100亿元的生态服务价值。
攻克技术难题
自然生态系统是一个有机生命躯体，有其自身发展演化的客观规律，具有自我调节、自我净化、自我恢复的能力。治愈人类对大自然的伤害，首先要充分尊重和顺应自然，给大自然足够的时间和空间休养生息，依靠自然的力量维护生态系统平衡。
而塞罕坝机械林场建设的生动实践充分证明，对生态受损严重、依靠自身难以恢复的区域，要充分发挥人的主观能动性，采取科学适度的人工修复措施，为自然恢复创造条件和环境，加速恢复进程、提升恢复效能。
坡陡栽植施工难、少土保墒难、贫瘠成活难……开展攻坚造林，意味着塞罕坝人必须攻克一个又一个技术难题，应对一个又一个自然挑战。
育苗是造林的基础。建场初期，因缺乏在高寒、高海拔干旱瘠薄沙地造林的成功经验，1962年、1963年塞罕坝机械林场连续两年造林成活率仅有8%。面对造林的失败，塞罕坝人充分认识到使用乡土苗木造林的重要性，摸索总结了高寒地区全光育苗技术，培育了优质壮苗，为全场开展大规模造林绿化奠定了坚实基础。
经过多年探索，塞罕坝总结出了包括客土回填、覆膜保水、幼苗保墒、防寒越冬在内的一整套攻坚造林技术规范，为国内其他地区开展人工林繁育提供了宝贵经验。
“虽然塞罕坝绿了，但森林生态存在着树种单一、结构简单、密度较高等问题，这使物种间的优胜劣汰难以实现，也对防虫、防火、防病害等造成不利影响。”于士涛说，近年来，林场通过引进白桦、稠李、柞树、水曲柳、五角枫等树种，花楸、蓝靛果、小檗等灌木，营造针阔混交、色彩层次丰富的异龄复层混交林，逐步使林分达到近自然状态。
2022年，塞罕坝造林方向转为林冠下造林，并引进阔叶林，采用针叶、阔叶等混交的方式，构建多树种、多层次、复合式的森林结构。截至目前，塞罕坝新植混交林达11500亩，进一步筑牢了京津生态屏障。
今年，塞罕坝机械林场8000亩造林地将首次全部采用混交造林模式。
“我们这两年大力营造了混交林，种植柞树、花楸、紫叶稠李等阔叶树种，以此丰富树种的多样性，有效地调整树种结构，让森林生态系统更加健康、更加稳定。到2040年，全场混交林面积预计新增24.4万亩，总面积达到49万亩，混交林占比超过40%，让森林生态系统更加稳定、更加健康。”于士涛说。
用现代科技手段守护林场
从一开始采用拖拉机大规模造林，到如今引进“空天地”一体化信息技术精细化管理森林，新技术为塞罕坝机械林场发展提供支撑。
中国工程院院士刘世荣在接受科技日报记者采访时表示，在塞罕坝机械林场二次创业中，中国林科院关注科技在落叶松高效培育技术、遥感技术监测、森林湿地资源价值评估、林业有害生物技术防治等方面的应用，并通过信息化管理技术为塞罕坝森林资源的智慧化经营提供有力支撑。
林场最怕的是火灾。在林场森林防火指挥中心，大屏幕上排列着数十组图像，实时监测着全场情况。目前，塞罕坝机械林场建立的“天空地”一体化森林草原防火预警监测体系，已经实现卫星、直升机、无人机、探火雷达、视频监控、高山瞭望、地面巡护有机结合，构建了较为完整的防火护林体系。
为了防治生物病害，塞罕坝机械林场根据不同种类的有害生物，采用了飞机防治、物理防治、天敌防治、人工喷雾防治等方法。目前，塞罕坝已初步建设了物联网野外监测系统，充分利用现代科技手段，建立起人防、飞防、技防相结合的管控防治体系，极大提升了工作效率和防治效果。
此外，塞罕坝机械林场还成为多个科研项目的示范基地。例如，中国工程院院士张守攻主持的“十三五”国家重点研发计划项目——落叶松高效培育技术研究的一个重要实验示范基地就选在此处。
据了解，项目团队在传统目标树定性化辨识指标的基础上，利用机器学习和选择概率模型相结合的方法，构建了目标树定量化选择模型，提出生产中便于操作的半亩小样圆目标树作业法。应用该成果经营后的落叶松林分，40年后每公顷蓄积量可达到193立方米，较传统对照经营提高16.2%，大径级目标材种比例达50%以上，为大径材培育提供了技术保障。在项目成果的支撑下，《塞罕坝机械林场森林经营方案（2021—2030年）》编制完成。