东北林业大学林学院教授董利虎(右一)在露水河林业有限公司采伐作业设计现场指导。刘鑫摄/光明图片
东北林业大学林学院院长孙龙(右)在兴安落叶松林对重度火后土壤呼吸进行监测。胡同欣摄/光明图片
东北亚生物多样性研究中心动物多样性团队负责人姜广顺(右)带领学生测量雪地里的动物足迹。资料图片
2023年10月31日，15只野化训练的梅花鹿在太平沟国家级自然保护区小鱼房沟被放归野外。
柏常海摄/光明图片
初冬时节，黑龙江大兴安岭新林林业局碧洲林场陡峭的山坡上，满眼都是郁郁葱葱的西伯利亚红松——20世纪90年代初期种下的幼苗，如今已郁闭成林。不远处，东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室成员、林学院教授刘桂丰正在带领团队架设仪器测量树高。“一个优良树种的培育周期动辄三四十年，需要两三代人的辛苦付出。”望着参天的西伯利亚红松，刘桂丰颇有感慨。据了解，东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室成立以来，已选育30多个树木优良品种，累计推广造林面积超过3万公顷。
黑龙江省是森林资源大省，在维护国家生态安全中具有重要战略地位。今年9月6日，习近平总书记来到黑龙江省漠河市漠河林场考察时强调，要坚持造林与护林并重，做到未雨绸缪、防患于未然，决不能让几十年、几百年、上千年之功毁于一旦。“总书记的殷殷嘱托令我们深受鼓舞，倍感责任重大。作为长期扎根祖国北疆的林业高等院校，我们将依托高水平科研团队，围绕森林生态系统保护、修复与经营关键技术，持续聚力攻关，为筑牢北方生态安全屏障作出贡献。”东北林业大学校长宋文龙说。
1 科学保护茫茫林海
在大兴安岭地区图强林业局林场腹地，东北林业大学林学院教授董利虎在指导营林人员进行间伐作业。“只有伐除密度过大、生长不良的树，留下的林木才会长得更快更好。”在他看来，要提升森林质量，森林经营是根本，抚育间伐是精准提升森林质量的重要技术手段。“过去营林以保障林场木材采伐生产为主，现在是多目标经营，要考虑森林的生态服务功能，增强固碳能力。”
如何在现有森林面积不变的情况下增加林木蓄积量，也是董利虎及其团队重点攻关的课题。仅今年，他们就对东北三省20多个林业局50多个林场进行了现场踏查。“只有摸清区域内各个树种的脾性，了解其生长规律和特点，才能‘因林施策’进行周期性科学营林，更好地发挥森林的生态效益。”董利虎说。
在东北林业大学科研团队的指导下，佳木斯市孟家岗林场的多目标经营成果显著，林分间伐前后蓄积量提升15%，碳储量提高10%至15%，经年累月的持续经营使得森林生态系统不断向好。
除了营林，防治森林病虫害也是保护森林的重要措施。
镜检分离，统计数据……在东北林业大学养虫实验室内，林学院教授曹传旺正忙于舞毒蛾的样本采集和数据记录。曹传旺主要关注舞毒蛾暴发成灾机制及绿色防控产品开发。据他讲，生长发育、产卵、取食等各项样本参数将为防治多种农林食叶害虫提供实验依据和参考价值。“舞毒蛾食量大、食性杂，能取食500余种植物，严重时可将全树叶片吃光。我们正在研究如何通过基因干扰的方式，使其丧失生理或行为功能。”
相关研究表明，舞毒蛾的大发生周期约为8年，给森林生态系统和人类社会带来不小的负面影响。“我们针对这种食叶害虫开发的广谱生物农药，累计推广应用1万余亩，挽回木材经济损失200余万元。我们还筛选出10余种调控舞毒蛾生长发育和行为的分子靶标基因，开发出5种高效核酸生物农药，为林间防治提供绿色新产品。”曹传旺说。
2 下好森林防火“先手棋”
“轰——”随着两三米高的蝴蝶状火焰蹿起，热成像仪开始显示火势蔓延的速度、方向等行为参数。“坡度超过25度，出现爆燃特征！”“火行为瞬息万变，大家注意安全，做好记录！”
日前，针对红松的林火行为模拟点烧实验在东北林业大学帽儿山实验林场开展，东北林业大学林学院副教授胡同欣负责指导学生获取火行为中的参数，以便后期构建林火行为预报模型。
保护森林生态环境，不仅要育种、护林，还要时刻绷紧防火这根弦。为了让林火预报更加科学有效，20世纪70年代至80年代，东北林业大学的森林防火学科团队深入大兴安岭一线，成功得出包含气象、时间、地形等11种要素、可直接判别火灾的林火发生预报方法。此后，团队又深入开展蔓延速度、强度和能量释放等火行为研究，为建立统一的国家火险等级预测预报系统奠定了基础。
“森林可燃物的燃烧取决于树木本身的含水率、尺寸大小等条件。对森林可燃物进行研究，是现代林火管理中最重要也最基础的工作，在林火发生预报、林火行为预报等方面具有重要意义。”东北林业大学林学院院长孙龙强调。为此，他带领团队多年来致力于可燃物管理与调控研究，成功研发出森林细小可燃物含水率连续监测仪器。“依托监测仪构建的预警系统能够发布未来3～7天内森林火险等级预警结果，克服了以往单纯依赖气象数据的不足，为下一步我国森林火险预警转向气象、林分构成、可燃物含水率等综合精准预测提供了技术支撑。”据孙龙讲，目前这项技术已在黑龙江大小兴安岭、内蒙古额尔古纳等地示范应用。
此外，孙龙还牵头创建了北方林火管理国家林草局重点实验室，联合国内9家高校、9家企业和3家科研院所成立森林草原火灾防控技术国家创新联盟，力求在森林防火基础理论研究、林火监测预警技术、林火装备研发等方面不断取得突破。“防火责任重于泰山，科学研究没有尽头，我们必须加快研究脚步，防患于未然。”孙龙说。
3 让森林生命系统更加和谐
进入标本室，眼前是一摞半米高的植物标本，有结缕草、蔗茅……东北亚生物多样性研究中心副主任、东北林业大学副教授王洪峰小心翼翼地拿起晾干的植物标本，为学生讲解如何给标本做采集签和鉴定签。王洪峰同植物打了15年交道，每年都要花大半年时间去实地摸清植物的“底细”。“搜集、保存种质资源是做好生物多样性保护的基础，只有摸清‘家底’才能做好评估，建立布局合理、功能完善的生物多样性观测网络体系。”他说。
2021年，东北林业大学牵头成立了全国首家东北亚生物多样性研究中心，聚焦东北亚生物多样性在全球生物多样性保护的战略地位和科学问题，通过联合、集成攻关开展基础性、应用性的保护战略研究。此后，王洪峰更加忙碌了，调研、采集、试验，在干热河谷、深山密林、悬崖峭壁……“不能因为位置偏远、有危险就不去了”，在他看来，野外做科研苦中有乐，因为“能够看到不一样的风景”。
2023年10月31日，地处黑龙江省萝北县的太平沟国家级自然保护区梅花鹿野化基地内，鹿鸣呦呦，很是热闹。随着科研课题负责人一声令下，鹿圈的门被打开，在此驯化了两个半月、戴着卫星项圈的15只梅花鹿陆续走出，随即跑进大山深处。未来的日子，它们将与山林中的老虎重新建立起最原始的食物链模式。
太平沟国家级自然保护区是中俄东北虎跨境迁移的主要通道，梅花鹿是东北虎的主要食物来源。重新复壮野生动物种群，不仅能够为东北虎补充足够丰富的食物，还能让区域内的生物多样性得以恢复。近年来，太平沟国家级自然保护区管理局与东北林业大学携手，通过人工干预，让小兴安岭一带消失近30年的梅花鹿重现山林。
多年来，东北林业大学国家林业和草原局猫科动物研究中心动物多样性团队依靠智慧监测系统、远红外相机、物种AI识别等高科技手段，为东北亚野生动物保护提供有力保障。“AI技术需要大量野生动物影像数据。从2012年起，我们开始收集野生动物影像，正是因为有长达十几年的野外考察与数据积累，才让这项技术得以应用。”东北亚生物多样性研究中心动物多样性团队负责人、东北林业大学教授姜广顺说。
“接手虎豹种群恢复这个课题后，我们更加认识到老虎作为顶级掠食者在生态系统内的重要性。如果老虎能够在东北亚地区很好地生存，就证明这里的森林生态系统在恢复变好。”常年奔走于野外丛林“追”老虎的经历，让东北林业大学野生动物保护与自然保护地学院教师顾佳音喜欢上了野生动物独有的自然智慧——“它们总是有很多办法来适应自然并遵循自然规则，人类理应尊重它们的存在。相信通过我们的研究、实践与努力，这片森林中的各种生命一定会在四季轮回中达到最和谐的状态。”
(本报记者 张士英)