為系統(tǒng)總結(jié)2024年林草領(lǐng)域科技創(chuàng)新成果，國(guó)家林草局科技司組織開(kāi)展了2024年中國(guó)林草科技十大進(jìn)展遴選活動(dòng)。在廣泛檢索中外期刊、整合重大項(xiàng)目科研成果基礎(chǔ)上，經(jīng)咨詢(xún)論證，于近日發(fā)布“破解林草花卉目標(biāo)性狀分子密碼和突破性品種創(chuàng)制難題”等10項(xiàng)高水平林草科技成果。

1.破解林草花卉目標(biāo)性狀分子密碼和突破性品種創(chuàng)制難題

該技術(shù)旨在揭示油茶四倍體全基因組遺傳信息，培育出畝產(chǎn)茶油75公斤以上的“德油2號(hào)”油茶新品種；繪制出竹子高質(zhì)量基因組圖譜，揭示竹子適應(yīng)性進(jìn)化與遺傳結(jié)構(gòu)變異機(jī)制；挖掘出控制木竹莖部增粗及生長(zhǎng)、木質(zhì)素和纖維素生物合成、干旱鹽脅迫適應(yīng)性、抵御松材線蟲(chóng)入侵等一批具有重要育種價(jià)值的功能基因和調(diào)控模塊。挖掘羊草、狼尾草等重要草種抗逆基因，解析抵御高溫、耐鹽等的分子機(jī)制，首次將單核苷酸多態(tài)性（SNP）和結(jié)構(gòu)變異（SV）標(biāo)記聯(lián)合應(yīng)用于美洲狼尾草的分子育種。破譯了球花石斛和達(dá)爾文蘭基因組，挖掘出球花石斛特有生物堿合成關(guān)鍵基因。解析生長(zhǎng)、材性、抗旱耐鹽、抗病蟲(chóng)、藥用、花色等目標(biāo)性狀的形成分子機(jī)制，培育出楊樹(shù)、落葉松、桉樹(shù)、蘭花等林木花卉10余個(gè)突破性新品種，適宜種植區(qū)域覆蓋超過(guò)50%國(guó)土面積，為“三北”工程、國(guó)家儲(chǔ)備林等重大工程建設(shè)和鄉(xiāng)村振興提供種質(zhì)保障。

2.攻克主要人工林樹(shù)種優(yōu)質(zhì)大徑材精準(zhǔn)高效培育技術(shù)

該技術(shù)主要研發(fā)建立楊樹(shù)大徑材人工林培育精準(zhǔn)灌溉和精細(xì)施肥、大徑級(jí)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)材促成、不同林齡和郁閉度人工林高效復(fù)合經(jīng)營(yíng)、高質(zhì)專(zhuān)適品種培育與立地精準(zhǔn)適配等技術(shù)，楊樹(shù)大徑材單位面積蓄積年生長(zhǎng)量提高13%，大徑級(jí)無(wú)節(jié)材出材率提高到55%。研發(fā)杉木用材林大徑級(jí)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)材形成調(diào)控技術(shù)、大徑材培育長(zhǎng)期生產(chǎn)力維護(hù)技術(shù)、杉木-閩楠復(fù)層林近自然改造技術(shù)，杉木大徑材單位面積蓄積年生長(zhǎng)量提高17%，大徑材出材率提高到52%。這項(xiàng)技術(shù)闡明了楸樹(shù)等主要珍貴用材樹(shù)種水氮利用對(duì)生長(zhǎng)和木材品質(zhì)影響機(jī)制，建立楸樹(shù)促生長(zhǎng)精準(zhǔn)高效施水氮策略，生長(zhǎng)量提高15%以上且促進(jìn)晚材形成。相關(guān)技術(shù)為緩解我國(guó)大徑材和珍貴用材資源缺口壓力提供重要科技支撐。

3.“三北”工程區(qū)域和濱海濕地的生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)取得新發(fā)展

該技術(shù)通過(guò)繪制我國(guó)首張溫帶稀樹(shù)草原分布圖以及“三北”工程區(qū)“水土氣生人資經(jīng)”全要素圖、“林草濕荒城田”全系統(tǒng)一張圖，基本摸清三北地區(qū)生態(tài)本底變化規(guī)律。構(gòu)建了基于水資源植被承載力的“三北”防護(hù)林體系優(yōu)化配置技術(shù)，累計(jì)建成示范區(qū)5000公頃。提出我國(guó)東部沙地喬灌草配置為2∶6∶2的最優(yōu)生態(tài)治理格局。研發(fā)的智能滴灌節(jié)水造林技術(shù)較傳統(tǒng)澆灌節(jié)水近70%，人工投入減少80%。創(chuàng)新提出“光伏 咸水”防治沙漠邊緣擴(kuò)展新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)沙漠邊緣穩(wěn)定與沙漠核心原生生態(tài)功能有效匹配。創(chuàng)新提出濱海濕地近自然恢復(fù)“生態(tài)杠桿”理論，研發(fā)出濱海濕地退化精準(zhǔn)診斷、水鳥(niǎo)生境近自然恢復(fù)以及提高脫氮效能的近自然水質(zhì)凈化技術(shù)，有效解決了濱海濕地恢復(fù)過(guò)程中人工干預(yù)過(guò)大、恢復(fù)功能單一和效果難以維持等技術(shù)難題。

4.選育廣適生態(tài)草種與創(chuàng)建草原可持續(xù)管理新模式

該技術(shù)選育出“中科10號(hào)”羊草、“中林育5號(hào)”野牛草、“騰格里”牛枝子等15個(gè)國(guó)家級(jí)審定品種，構(gòu)建配套原種繁育技術(shù)體系，并用于“三北”生態(tài)工程建設(shè)。揭示了內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性和組成穩(wěn)定性對(duì)放牧遺存和資源富集的解耦式響應(yīng)；構(gòu)建了青藏高原高寒草地“三生”功能理化指標(biāo)體系，闡明了合作管理模式與單戶(hù)管理模式對(duì)“三生”功能的差異性影響機(jī)制；研發(fā)了鄉(xiāng)土草種組配 微生物菌肥模式，有效提升退化高寒草地生態(tài)與生產(chǎn)功能，為退化草原修復(fù)提供堅(jiān)實(shí)理論支撐。

5.國(guó)家公園和珍稀動(dòng)植物保護(hù)技術(shù)進(jìn)入新階段

該研究利用AI等技術(shù)手段追蹤大熊貓、東北虎、海南長(zhǎng)臂猿、黃腹角雉等物種活動(dòng)規(guī)律。追蹤結(jié)果發(fā)現(xiàn)，旗艦物種種群數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)。該研究研發(fā)出兩棲爬行動(dòng)物聲紋識(shí)別系統(tǒng)、自然遺跡和景觀快速智能識(shí)別軟件，并在國(guó)家公園開(kāi)展示范應(yīng)用。海南熱帶雨林國(guó)家公園連續(xù)4年開(kāi)展生態(tài)產(chǎn)品總值核算，探索綠水青山向金山銀山轉(zhuǎn)換路徑。識(shí)別了戈壁熊種群遺傳結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵棲息地及其氣候變化脆弱性，構(gòu)建了戈壁熊及其棲息地監(jiān)測(cè)體系，提出了適應(yīng)性保護(hù)對(duì)策，有效填補(bǔ)了戈壁熊種群動(dòng)態(tài)、行為習(xí)性和食物資源利用等研究空白。研究闡明了崖柏歷史瀕危因素和種群繁殖的生殖障礙，研發(fā)了崖柏種子繁殖、扦插繁殖、組織培養(yǎng)、野外回歸和生境管控等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了崖柏野外回歸近百萬(wàn)株及其全面自然繁殖。這一系列研究為全球?yàn)l危動(dòng)植物保護(hù)提供了中國(guó)案例。

6.松材線蟲(chóng)病防治新藥劑和蟲(chóng)菌共生致害機(jī)制研究取得重要進(jìn)展

該研究研發(fā)了松樹(shù)免疫功能激活、健康松林保護(hù)、疫情應(yīng)急防控的“聯(lián)邦”系列藥劑以及硝苯菌酰胺新型納米藥劑，在浙江、山東、湖南、湖北、江西等地示范應(yīng)用取得良好效果。揭示了齒小蠹與長(zhǎng)喙殼真菌伴生關(guān)系及其多樣性，提出寄主強(qiáng)化的特異性伴生假說(shuō)；發(fā)現(xiàn)腸道微生物通過(guò)調(diào)控低氧環(huán)境和分泌核黃素促進(jìn)紅脂大小蠹葡萄糖吸收和發(fā)育，導(dǎo)致危害加重。發(fā)現(xiàn)美國(guó)白蛾腸道微生物通過(guò)協(xié)同解毒作用，促進(jìn)前哨入侵種群快速適應(yīng)水杉等新寄主。發(fā)現(xiàn)柳藍(lán)葉甲幼蟲(chóng)通過(guò)細(xì)菌來(lái)源水平基因轉(zhuǎn)移（HGTs）獲得對(duì)纖維素降解能力，促進(jìn)幼蟲(chóng)對(duì)柳樹(shù)成熟葉的特化取食。系列成果揭示了共生微生物在昆蟲(chóng)生態(tài)適應(yīng)中的作用，為森林害蟲(chóng)新型綠色防控技術(shù)研發(fā)提供了理論依據(jù)。

7.森林雷擊火感知預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)得到實(shí)戰(zhàn)化檢驗(yàn)

該技術(shù)攻克了森林可燃物溫濕度以及氣象要素、大氣電場(chǎng)、閃電等風(fēng)險(xiǎn)因子同步監(jiān)測(cè)、融合建模、系統(tǒng)構(gòu)建和業(yè)務(wù)化應(yīng)用系列問(wèn)題。搭建了融合火險(xiǎn)因子監(jiān)測(cè)、火情感知終端和大氣靜電場(chǎng)于一體的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái)，并已推廣應(yīng)用。做到了周、日、小時(shí)和實(shí)時(shí)多時(shí)間尺度雷擊火區(qū)域?qū)崟r(shí)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了早監(jiān)測(cè)、早預(yù)警、早撲救。2023—2024年，全部精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)預(yù)警大興安嶺林區(qū)發(fā)生的所有森林雷擊火，有效防控了森林雷擊火災(zāi)害發(fā)生。

8.家具大規(guī)模個(gè)性化智能制造技術(shù)引領(lǐng)全球

該技術(shù)構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的研發(fā)、服務(wù)、營(yíng)銷(xiāo)和制造全業(yè)務(wù)流程架構(gòu)模型與系統(tǒng)平臺(tái)，創(chuàng)制原料出庫(kù)、開(kāi)料、封邊、排鉆、分揀、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)與物流一體化全工序智能生產(chǎn)線。技術(shù)突破基于實(shí)時(shí)渲染與模塊參數(shù)化建模的產(chǎn)品三維高效設(shè)計(jì)、基于機(jī)器視覺(jué)與人工智能的產(chǎn)品質(zhì)量在線檢測(cè)、多機(jī)器人協(xié)同板件分揀包裝、生產(chǎn)線效率動(dòng)態(tài)均衡等關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)技術(shù)支持，建成全球最大的日產(chǎn)板件超20000件示范生產(chǎn)線，單線產(chǎn)值超10億元。裝備實(shí)現(xiàn)了100%自主國(guó)產(chǎn)化和進(jìn)口替代，板材利用率超90%，產(chǎn)品一次安裝合格率高達(dá)99.5%，助力實(shí)現(xiàn)國(guó)家“加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、全面推動(dòng)智能制造”戰(zhàn)略目標(biāo)。

9.林木生物質(zhì)資源高值化利用取得突破

該研究創(chuàng)新提出林木剩余物氣化供熱聯(lián)產(chǎn)電、炭、肥技術(shù)的新理念，突破了生物質(zhì)氣化供熱發(fā)電、炭材料微納結(jié)構(gòu)定向調(diào)控理論和功能化制造等關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備創(chuàng)制。同時(shí)聯(lián)產(chǎn)高端活性炭（儲(chǔ)能、吸附和催化）、炭基肥、液體肥等重大產(chǎn)品，形成了生物質(zhì)氣化供熱聯(lián)產(chǎn)電、炭、肥產(chǎn)業(yè)鏈。通過(guò)化學(xué)保護(hù)策略抑制木質(zhì)素在提取過(guò)程中的縮合反應(yīng)，提取出高活性木質(zhì)素并將其直接用作木材膠黏劑，實(shí)現(xiàn)全生物基木質(zhì)素膠黏劑制備，產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用后可減少人造板用膠黏劑對(duì)石化產(chǎn)業(yè)的依賴(lài)。研發(fā)高精油得率和高主成分得率的黃樟精油提取工藝和關(guān)鍵技術(shù)，篩選出抑菌和抗腫瘤效果強(qiáng)的化學(xué)型精油和衍生物，并開(kāi)發(fā)系列精油源日化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。為林木生物質(zhì)資源低碳循環(huán)利用與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了系統(tǒng)性解決方案。

10.創(chuàng)制油茶等體系化機(jī)械裝備

該研究創(chuàng)新“適地適機(jī)、機(jī)藝融合、多機(jī)聯(lián)動(dòng)”油茶裝備研發(fā)應(yīng)用方法，突破了油茶嫁接砧穗高效切削貼合、栽植高效鉆進(jìn)平抑振動(dòng)、機(jī)械對(duì)靶施肥、變速偏心激振、柔性梳刷、復(fù)雜地形多自由度仿形越障等關(guān)鍵技術(shù)30項(xiàng)。研發(fā)容器育苗、栽植、嫁接、撫育等油茶營(yíng)林機(jī)械裝備10種。創(chuàng)制便攜、輕簡(jiǎn)、自走、跨式振動(dòng)、機(jī)器人等系列化油茶采收機(jī)械裝備16種，油茶聯(lián)合采收效率是人工5倍以上。建立全國(guó)首個(gè)油茶機(jī)械化采收林機(jī)服務(wù)中心，開(kāi)發(fā)林果裝備監(jiān)管調(diào)度平臺(tái)，解決林農(nóng)“買(mǎi)不起、用不起、修不起”林機(jī)裝備問(wèn)題。 （李興）