摘 要 北疆地區(qū)林業(yè)資源豐富，在維系生態(tài)平衡、保障區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等方面具有重要作用。為給北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)事業(yè)貢獻(xiàn)智力，為區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)提供科技支撐，圍繞北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)工作存在的林業(yè)資源監(jiān)測體系不完善、林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)技術(shù)存在瓶頸、林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警機(jī)制缺失、林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管力度有待強(qiáng)化等問題，提出了完善林業(yè)資源監(jiān)測系統(tǒng)、加強(qiáng)林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)技術(shù)研發(fā)與推廣、建立與優(yōu)化林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系、加大林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管力度等對策。

關(guān)鍵詞 林業(yè)資源保護(hù)；智能監(jiān)測；北疆地區(qū)

中圖分類號：S757 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.20.069

北疆地區(qū)地處我國西北邊陲，擁有得天獨厚的自然資源稟賦，其中林業(yè)資源尤為豐富。作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，森林在涵養(yǎng)水源、保育生物多樣性、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等方面發(fā)揮著不可替代的生態(tài)功能，是維系區(qū)域生態(tài)平衡、保障經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要本底。然而，隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，人類活動對自然生態(tài)空間的侵占日益加劇，林業(yè)資源保護(hù)面臨著前所未有的壓力。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，近年來北疆地區(qū)森林覆蓋率呈下降趨勢，林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)退化問題突出，珍稀瀕危物種賴以生存的棲息地遭到破壞，林業(yè)有害生物為害頻繁發(fā)生，給林業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來諸多隱患[1]。因此，在梳理北疆地區(qū)林業(yè)資源現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，聚焦北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)工作存在的問題，提出相應(yīng)解決策略，力求為北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)路徑參考。

1 北疆地區(qū)林業(yè)資源概況

北疆地區(qū)林業(yè)資源豐富，樹種組成復(fù)雜多樣，生態(tài)系統(tǒng)類型多元。在北疆地區(qū)，針葉林廣泛分布，以落葉松屬、冷杉屬、云杉屬等寒溫性針葉樹種為建群種，常伴生有樺木屬、楊屬、柳屬等闊葉樹種；落葉闊葉林分布零散，主要由樺木屬、榆屬、槭屬、椴屬、楊屬及柳屬等樹種組成；還分布有灌叢、草甸等多種植被類型，共同構(gòu)筑了復(fù)雜的森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；林下地被物資源豐富，苔蘚層發(fā)達(dá)，蘚類植物常形成連續(xù)覆蓋[1]。同時，北疆地區(qū)林區(qū)土壤以棕壤、暗棕壤為主，富含腐殖質(zhì)，呈酸性反應(yīng)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，利于水分及養(yǎng)分保持，為森林生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)提供了重要基礎(chǔ)。總的來說，北疆地區(qū)獨特的地理環(huán)境與氣候條件，造就了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能完備的森林生態(tài)系統(tǒng)，在涵養(yǎng)水源、保育生物多樣性、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

2 北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)工作存在的問題

2.1 林業(yè)資源監(jiān)測體系不完善

北疆地區(qū)現(xiàn)有的林業(yè)資源監(jiān)測體系仍存在諸多缺陷，難以滿足精準(zhǔn)、高效、動態(tài)監(jiān)測的需求。在林業(yè)資源監(jiān)測中，傳統(tǒng)的地面調(diào)查方式效率低下，受地形、天氣等因素制約明顯，數(shù)據(jù)獲取周期長，時效性難以保證，先進(jìn)對地觀測技術(shù)雖已得到一定應(yīng)用，但在北疆地區(qū)復(fù)雜山區(qū)環(huán)境下的森林信息解譯精度有待進(jìn)一步提升[2]。激光雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)等技術(shù)在森林三維結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取方面優(yōu)勢明顯，然而成本高昂，大范圍應(yīng)用尚存難度。此外，多源異構(gòu)監(jiān)測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度不足，數(shù)據(jù)融合與集成應(yīng)用能力有待加強(qiáng)，難以充分挖掘森林資源動態(tài)變化信息。綜合考慮北疆地區(qū)林區(qū)的地形地貌特征、森林類型復(fù)雜性、氣象條件多變性等因素，現(xiàn)有的林業(yè)資源監(jiān)測體系難以滿足精細(xì)化管理的客觀需求，亟待突破技術(shù)瓶頸，全面提升林業(yè)資源監(jiān)測能力。

2.2 林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)技術(shù)存在瓶頸

當(dāng)前，北疆地區(qū)在林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)方面仍面臨諸多技術(shù)瓶頸。在珍稀瀕危物種保護(hù)繁育方面，現(xiàn)有研究多集中于傳統(tǒng)的種質(zhì)資源保存和野外回歸，而在種群生態(tài)位分化機(jī)制、生境適應(yīng)性進(jìn)化等方面的深入探討尚顯不足，制約了珍稀瀕危物種保育成效。在退化林修復(fù)方面，長期的擇伐導(dǎo)致森林群落結(jié)構(gòu)趨于單一，樺木萌生林、云杉次生林比例偏高。現(xiàn)有的擇伐跡地更新、林分結(jié)構(gòu)調(diào)控等措施在改善林分質(zhì)量方面成效有限，急需從林木種間關(guān)系、非生物脅迫響應(yīng)等方面入手，加強(qiáng)退化林修復(fù)的理論與技術(shù)創(chuàng)新[3]。此外，北疆地區(qū)林區(qū)生態(tài)脆弱，對外來物種入侵、環(huán)境污染等干擾響應(yīng)敏感，但當(dāng)前對入侵物種的生物學(xué)特性、定殖擴(kuò)張規(guī)律等缺乏系統(tǒng)認(rèn)知，難以提供有效管控依據(jù)。

2.3 林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警機(jī)制缺失

北疆地區(qū)林業(yè)病蟲害頻發(fā)，而現(xiàn)有的病蟲害監(jiān)測預(yù)警機(jī)制存在明顯缺失。以最具代表性的落葉松毛蟲為例，北疆地區(qū)現(xiàn)有監(jiān)測手段主要依賴于林業(yè)工作者的定期踏查，難以實現(xiàn)連續(xù)動態(tài)監(jiān)測，容易錯失防治最佳時機(jī)。同時，北疆地區(qū)缺乏針對性強(qiáng)的病蟲害監(jiān)測預(yù)警模型，難以準(zhǔn)確預(yù)判病蟲害發(fā)生發(fā)展態(tài)勢[4]。例如，松材線蟲病是北疆地區(qū)重大林業(yè)檢疫性害蟲，但北疆地區(qū)在松材線蟲病早期識別與診斷方面仍存在技術(shù)盲區(qū)，致病機(jī)理尚不明確，缺乏可靠的現(xiàn)場快速檢測技術(shù)，一定程度上延誤了防控時機(jī)。

2.4 林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管力度有待強(qiáng)化

北疆地區(qū)在林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管方面存在明顯短板，難以適應(yīng)新形勢下林業(yè)資源保護(hù)的客觀需求?！吨腥A人民共和國森林法》等法律法規(guī)對森林資源保護(hù)、管理與利用做出原則性規(guī)定，但北疆地區(qū)在具體執(zhí)行中仍面臨諸多困境。以違法占用林地行為為例，現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感影像證據(jù)在法庭審理中的證據(jù)效力有待進(jìn)一步確認(rèn)，對違法行為的法律認(rèn)定存在模糊地帶。在自然保護(hù)區(qū)管理方面，北疆地區(qū)執(zhí)法部門缺乏先進(jìn)的視頻監(jiān)控、紅外觸發(fā)等技術(shù)手段，現(xiàn)有的案件偵查與取證技術(shù)難以實現(xiàn)全面覆蓋，無法對違法違規(guī)行為形成有效震懾[5]。在執(zhí)法監(jiān)管過程中，高分辨率遙感影像、視頻圖像分析等智能化技術(shù)應(yīng)用不足，制約了違法行為的現(xiàn)場取證效率。此外，北疆地區(qū)林業(yè)綜合執(zhí)法能力不強(qiáng)，執(zhí)法裝備落后，難以滿足日益增長的執(zhí)法監(jiān)管需求。

3 對策

3.1 完善林業(yè)資源監(jiān)測系統(tǒng)

針對北疆地區(qū)現(xiàn)有林業(yè)資源監(jiān)測體系不完善的問題，急需從頂層設(shè)計入手，加快構(gòu)建全天候、全覆蓋、高精度的智能化林業(yè)資源監(jiān)測系統(tǒng)?；诒倍穼?dǎo)航系統(tǒng)的高精度定位技術(shù)可為野外調(diào)查提供可靠的時空參考，結(jié)合移動終端數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)，實現(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù)的實時上傳與共享[6]。利用機(jī)器視覺、圖像識別等人工智能技術(shù)，研發(fā)基于無人機(jī)航攝影像的樹種智能識別與分類系統(tǒng)，實現(xiàn)林業(yè)資源的快速準(zhǔn)確判讀。針對森林植被三維結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取難題，可綜合應(yīng)用機(jī)載激光雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)等先進(jìn)探測技術(shù)，構(gòu)建面向立體森林的雷達(dá)信號處理與參數(shù)反算法，增強(qiáng)森林垂直結(jié)構(gòu)信息的定量表征能力[7]。在多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合方面，發(fā)展基于深度學(xué)習(xí)的森林資源要素智能提取技術(shù)，建立多尺度、多時相的森林資源時空數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)不同來源監(jiān)測數(shù)據(jù)的無縫集成與動態(tài)更新。此外，建立健全林業(yè)資源動態(tài)監(jiān)測的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，開發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與評估系統(tǒng)，為智能化監(jiān)測系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提供規(guī)范化支撐。綜上，智能化林業(yè)資源監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建需要多學(xué)科交叉融合，體現(xiàn)“天空地”一體化設(shè)計理念，最大限度地發(fā)揮3S技術(shù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段的綜合優(yōu)勢，破解傳統(tǒng)監(jiān)測模式的時空局限性，全面提高北疆地區(qū)林業(yè)資源監(jiān)測的智能化水平。

3.2 加強(qiáng)林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)技術(shù)研發(fā)與推廣

在北疆地區(qū)林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)方面，需要加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，著力突破技術(shù)瓶頸。針對珍稀瀕危物種保育，可充分利用宏基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等現(xiàn)代生物技術(shù)手段，深入解析珍稀瀕危物種的進(jìn)化適應(yīng)機(jī)制與環(huán)境耐受特征，為人工繁育與野外回歸提供理論指引[8]。在潛在適生區(qū)評價方面，可綜合應(yīng)用生態(tài)位模型、多智能體模擬等技術(shù)，構(gòu)建基于地形、土壤、氣候等多維生態(tài)因子的適生區(qū)評價模型，動態(tài)模擬珍稀瀕危物種的空間分布格局，優(yōu)化珍稀瀕危物種就地與遷地保護(hù)策略。針對退化林修復(fù)，宜強(qiáng)化微生物促進(jìn)林木生長機(jī)理研究，利用根系分泌物調(diào)控、外生菌根高效促生等生物技術(shù)，優(yōu)化退化林地的立地條件，提高林木種苗成活率。在外來入侵物種防控方面，可借助紅外相機(jī)網(wǎng)絡(luò)、生物聲學(xué)監(jiān)測等技術(shù)手段，構(gòu)建物種識別與監(jiān)測預(yù)警體系，及時掌握外來入侵物種的擴(kuò)散態(tài)勢。此外，堅持目標(biāo)導(dǎo)向，聚焦生境評價、生物控制、生態(tài)修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)化科技成果轉(zhuǎn)化，多措并舉推進(jìn)林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工作創(chuàng)新發(fā)展。

3.3 建立與優(yōu)化林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系

針對北疆地區(qū)林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警機(jī)制缺失的突出問題，需要立足區(qū)域?qū)嶋H，加快構(gòu)建多元化、智能化、高效化的林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系?？沙浞掷梦锫?lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等信息技術(shù)，研發(fā)基于野外實時影像傳輸?shù)倪h(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)重大病蟲害的早期識別與快速定位。結(jié)合北疆地區(qū)林區(qū)樹種分布特點，構(gòu)建涵蓋主要寄主樹種的病蟲害發(fā)生發(fā)展動態(tài)數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，形成病蟲害發(fā)生規(guī)律性認(rèn)知，提升預(yù)警時效性與針對性[9]?？山梃b精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)理念，利用高光譜、激光雷達(dá)等先進(jìn)探測手段，實現(xiàn)對病蟲害的早期敏感識別[10]。應(yīng)用多準(zhǔn)則評價、風(fēng)險分級等技術(shù)，構(gòu)建區(qū)域林業(yè)病蟲害風(fēng)險評估模型，全面提高北疆地區(qū)林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警的科學(xué)化、精細(xì)化水平。

3.4 加大林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管力度

加大林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管力度是北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)的基礎(chǔ)，應(yīng)積極順應(yīng)信息技術(shù)變革趨勢，大力推進(jìn)法制與科技深度融合，不斷創(chuàng)新執(zhí)法監(jiān)管手段。在法律適用性方面，應(yīng)充分吸納遙感解譯、電子取證等新興技術(shù)在案件偵查與法庭審理中的應(yīng)用經(jīng)驗，加快修訂完善相關(guān)法律法規(guī)，明確遙感影像等電子數(shù)據(jù)的證據(jù)效力與審查認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，為精準(zhǔn)打擊破壞林業(yè)資源的違法行為提供法治保障。在執(zhí)法監(jiān)管裝備方面，可利用北斗導(dǎo)航、5G、智能終端等技術(shù)，研發(fā)集定位、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程傳輸于一體的移動執(zhí)法終端，實現(xiàn)執(zhí)法過程全記錄、可回溯，有效規(guī)范執(zhí)法行為。針對涉林案件頻發(fā)的熱點區(qū)域，可布設(shè)視頻監(jiān)控、電子警示、激光干擾等一體化非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)，形成全天候、無死角的立體化監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)。在違法線索分析方面，可整合衛(wèi)星遙感影像、無人機(jī)航拍、地面視頻等多源數(shù)據(jù)，利用時空數(shù)據(jù)挖掘、行為模式識別等人工智能技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)疑似違法線索并實施精準(zhǔn)打擊。在執(zhí)法隊伍能力建設(shè)方面，加強(qiáng)對執(zhí)法隊伍的專業(yè)培訓(xùn)，強(qiáng)化執(zhí)法隊伍能力建設(shè)，著力提高依法治林、科技護(hù)林的能力和水平。

4 結(jié)語

基于北疆地區(qū)林業(yè)資源概況，圍繞北疆地區(qū)林業(yè)資源保護(hù)工作面臨的突出問題，從完善林業(yè)資源監(jiān)測系統(tǒng)、加強(qiáng)林業(yè)生態(tài)保護(hù)和修復(fù)技術(shù)研發(fā)與推廣、建立與優(yōu)化林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系、加大林業(yè)法規(guī)執(zhí)行與監(jiān)管力度等方面提出了一系列對策建議。可以預(yù)見，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展和生態(tài)文明理念的深入人心，北疆地區(qū)的林業(yè)資源保護(hù)工作必將邁入信息化、智能化、精準(zhǔn)化的新階段。未來，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)頂層設(shè)計和政策引導(dǎo)，著力破除制約林業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的體制機(jī)制障礙；樹立大數(shù)據(jù)思維，加快構(gòu)建天空地一體化監(jiān)測體系，用數(shù)據(jù)說話，用科技治林；堅持源頭保護(hù)，創(chuàng)新生態(tài)修復(fù)理念，深化林區(qū)空間布局優(yōu)化，促進(jìn)自然保護(hù)地整合，切實維系生態(tài)系統(tǒng)的原真性、完整性；加強(qiáng)科技創(chuàng)新，大力開展基礎(chǔ)性、前瞻性研究，著力解決制約林業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)問題。同時，健全法律法規(guī)，加大執(zhí)法監(jiān)管力度，用最嚴(yán)格制度、最嚴(yán)密法治保護(hù)林業(yè)資源。站在新的歷史起點，北疆地區(qū)的林業(yè)資源保護(hù)事業(yè)任重道遠(yuǎn)，必須以時不我待的緊迫感、舍我其誰的使命感，樹牢“綠水青山就是金山銀山”理念，堅定不移走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，讓北疆林區(qū)天更藍(lán)、山更綠、水更清，大力助推生態(tài)文明建設(shè)。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）