精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

其其格

摘 要 首先對精準(zhǔn)林業(yè)的定義與特點(diǎn)進(jìn)行簡單的介紹，然后再從研究對象、研究目標(biāo)、核心技術(shù)、技術(shù)流程與技術(shù)難題5個方面對精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，最后通過實(shí)例對精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，以期能夠?yàn)榫珳?zhǔn)林業(yè)技術(shù)發(fā)展做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)；設(shè)計(jì)與實(shí)踐

中圖分類號：S763 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）21--02

作為組成國家生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要部分，林業(yè)是國家重點(diǎn)建設(shè)的項(xiàng)目。當(dāng)前，我國的林業(yè)正在逐步實(shí)現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)變：從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟(jì)，從粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)向集約經(jīng)營。針對這兩大轉(zhuǎn)變，黨中央國務(wù)院對我國林業(yè)發(fā)展提出了新的要求，必須要嚴(yán)格遵循科教興林的發(fā)展原則，使我國林業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[1]。

林業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分，但近些年，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了較多的問題，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞，生物多樣性也受到一定的損失。在這種背景下，精準(zhǔn)林業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。其產(chǎn)生與發(fā)展在一定程度上解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的各種難題，為我國農(nóng)業(yè)快速發(fā)展創(chuàng)造了條件，進(jìn)一步推動了社會現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。

1 精準(zhǔn)林業(yè)的概述

1.1 精準(zhǔn)林業(yè)的定義

精準(zhǔn)林業(yè)主要是指：在發(fā)展農(nóng)林業(yè)的過程中，通過利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，創(chuàng)建智能化、數(shù)字化的林業(yè)技術(shù)體系。當(dāng)前，較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)包含：林業(yè)施肥、育種和病蟲害監(jiān)測技術(shù)以及數(shù)字通訊技術(shù)、林業(yè)機(jī)械自動化技術(shù)、3S技術(shù)及傳感器技術(shù)等。在生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用這些技術(shù)，進(jìn)一步強(qiáng)化了林業(yè)技術(shù)體系。建立先進(jìn)的林業(yè)技術(shù)體系，能夠大幅度的提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，全面發(fā)揮林業(yè)的生態(tài)效果，使森林實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1.2 精準(zhǔn)林業(yè)的特點(diǎn)

相較于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，精準(zhǔn)林業(yè)的內(nèi)容與特點(diǎn)都存在較大的差異。由于在精準(zhǔn)林業(yè)中，林業(yè)具有較長的生長周期，而且在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)各種干擾因素，生產(chǎn)區(qū)域比較廣泛，生產(chǎn)條件也是更加嚴(yán)苛復(fù)雜。對精準(zhǔn)林業(yè)設(shè)置技術(shù)目標(biāo)，能夠有效減少成本投入，大幅度的降低能源消耗，最大限度地提高產(chǎn)出量。同時，在技術(shù)層面，精準(zhǔn)林業(yè)更加趨向智能化與信息化，實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)。

2 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 研究對象

精準(zhǔn)林業(yè)的研究對象是小班林木。在林業(yè)生產(chǎn)中，小班就是一個經(jīng)營單位，若是經(jīng)營條件相同，那么也就同屬于一個小班。精準(zhǔn)林業(yè)主要是通過較低的資金投入和能源消耗，創(chuàng)建智能化、信息化、高產(chǎn)出的林業(yè)技術(shù)體系，為生態(tài)保護(hù)創(chuàng)造更好的條件。

2.2 研究目標(biāo)

通過不斷研發(fā)與創(chuàng)新，創(chuàng)建出作物栽培管理輔助系統(tǒng)、作物長勢預(yù)測模型、作物生產(chǎn)管理模型、投入產(chǎn)出分析系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)接模擬模型，結(jié)合林業(yè)的產(chǎn)量，對比差異，進(jìn)而做出判斷。同時，制定科學(xué)處理方案，有效減少差異，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)。這是精準(zhǔn)林業(yè)一直追求的目標(biāo)。

2.3 核心技術(shù)

通過應(yīng)用GPS、RS、ES、GIS技術(shù)，建立小班管理、小班坡度、坡向、坡位、立地、自然條件分析、林地管理、造林模式?jīng)Q策支持、營林區(qū)管理、病蟲害信息、森林光譜數(shù)據(jù)、森林空間結(jié)構(gòu)與生長信息系統(tǒng)，對森林生長的空間差異性與結(jié)構(gòu)性進(jìn)行研究，利用森林空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整理論，有效減少或者消除各種差異，使森林實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展。

當(dāng)前，GPS空間位置采集器的功能已經(jīng)趨向成熟，RS已經(jīng)能夠成功提供高分辨率的作物光譜與土地信息。CIS與專家系統(tǒng)互相結(jié)合，用作農(nóng)田土地管理。氣候條件、土壤數(shù)據(jù)、作物苗情、作物產(chǎn)量以及病蟲害發(fā)展趨勢的空間分析、制圖也十分成熟，能夠?yàn)榫珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)提供精確的處方信息，實(shí)現(xiàn)科學(xué)種田、精準(zhǔn)作業(yè)，這是精準(zhǔn)林業(yè)一直不斷努力的方向。

2.4 技術(shù)流程

精準(zhǔn)林業(yè)的技術(shù)流程，具體可以參見圖1。

2.5 技術(shù)難題

在實(shí)時采集農(nóng)業(yè)機(jī)械與其他機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)下的田間信息過程中，必須要在實(shí)驗(yàn)室分析前提下進(jìn)行，這是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展難題。精準(zhǔn)林業(yè)的更新區(qū)和未造林區(qū)也存在同樣的問題，而且我國大部分林區(qū)都是山地，給機(jī)械運(yùn)行帶來了較大的阻礙。

3 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的具體實(shí)踐

3.1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范工程

北京市小湯山精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范工程研發(fā)地點(diǎn)是小湯山科技示范園，該示范園的土壤條件和氣候條件都十分良好，水資源充足，適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且園內(nèi)還配備了水電、交通、通訊等基礎(chǔ)設(shè)施。在示范基地應(yīng)用了水分與谷物產(chǎn)量在線測量技術(shù)，對田間作物進(jìn)行信息采集；運(yùn)用RS技術(shù)，對水分、作物長勢以及病蟲草害等進(jìn)行監(jiān)測；通過GPS技術(shù)對采樣進(jìn)行定位與導(dǎo)航，同時通過ES農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)對農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)時進(jìn)行在線控制[2]。

3.2 精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)研究

近年來，北京林業(yè)大學(xué)運(yùn)用GIS、RS、ES等高新技術(shù)對北京市森林立地類型進(jìn)行研究，科學(xué)的劃分了北京市的立地類型和林型，研究成果能夠直接應(yīng)用在高精度森林立地系統(tǒng)的建設(shè)中，為精準(zhǔn)林業(yè)的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李紅.精準(zhǔn)林業(yè)技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2014（10）：64.

[2]來芳.精準(zhǔn)林業(yè)與現(xiàn)代森林消防[A].中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、貴州省人民政府.第十五屆中國科協(xié)年會第19分會場：中國西部生態(tài)林業(yè)和民生林業(yè)與科技創(chuàng)新學(xué)術(shù)研討會論文集[C].中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會、貴州省人民政府，2013：4.

（責(zé)任編輯：劉昀）