秋日的塞罕壩，美得像一幅油畫。林樹國 攝
能增加降雨量的神奇“大喇叭”、數字孿生的“云上森林”、防火“智慧大腦”、“行走的地圖”、以綠色為標的的林業碳匯交易……塞罕壩機械林場高科技手段不斷上新。
2024年2月9日，河北省政府辦公廳印發《河北省塞罕壩機械林場“二次創業”高質量發展的實施意見》。塞罕壩機械林場的“二次創業”路，是播種新綠之路，更是科技驅動綠色發展之路。
擁有百萬畝林海的塞罕壩正在進行“二次創業”。楊秀峰 攝
塞罕壩機械林場按照省委、省政府有關決策部署，在省科技廳、省發改委、省財政廳、省生態環境廳等有關部門大力支持下，科技賦能“二次創業”，一批批林草科學技術攻關實現新突破，一項項科研成果和創新技術得到應用推廣，共同守護好綠水青山。
科技驅動新技術 提升森林生態質量
進入冬季，天干物燥，塞罕壩機械林場森林防火等級持續升高。
在林場最高點的“望海樓”，一個外形酷似“大喇叭”的儀器在操作員的調試下正在緩緩地轉動，準備向天空發射強聲波，增加降雨量。
這個“大喇叭”是塞罕壩機械林場和清華大學聯合開展的科研示范項目——旋笛諧振式發聲系統。“旋笛諧振式發聲系統具有氣象監測預警、聲波增雨、防控雨凇等功能。”塞罕壩機械林場科技科工作人員宋偉介紹，發射的強聲波到達云層之后，會加強這個小雨滴進行相互結合并碰撞，從而達到有效降水。
旋笛諧振式發聲系統，外形酷似一個“大喇叭”。王鐵軍 攝
塞罕壩機械林場依靠科技手段，先后啟動了攻堅造林、人工林天然化改良和天然林近自然化改培三大工程，森林生態系統更加穩定，持續提升森林生態系統質量。
作為塞罕壩機械林場的主要樹種之一，云杉林有近5萬畝，由于密度高導致林木分化嚴重，出現了枯死樹、病蟲害等問題。為此，林場主研實施冀北地區云杉林高效經營、華北落葉松混交與近自然經營等課題，實施《天然次生林結構化經營技術示范推廣》等3項技術推廣項目，發布了《蒙古櫟低效次生林轉化經營技術規范》等6項地方技術標準，構建了同質化森林景觀改造、人工異齡復層林經營等森林經營模式。
“經過經營，現在云杉林下出現了很多小灌木。這些小灌木長起來就可以形成一個喬灌草三層的垂直結構，林子的生態會更穩定一些。”塞罕壩機械林場科技科工作人員付立華說，通過監測對比，新技術讓云杉的健康木比例提高19%以上，蓄積生長量提高69%以上，林下植被物種豐富度總體提高571%。
林場開展森林可持續經營試點、保護區人工林生態撫育等，大力發展混交林，推動人工純林、低質低效林向針針、針闊、闊闊混交林轉變。2024年以來，林場完成造林0.92萬畝，占年度計劃的119%，通過營林、造林增加混交林4.6萬畝，全場混交林占比提高4個百分點，達到25.4%，森林生態系統多樣性、穩定性、持續性明顯提高。
2024年6月14日，在北京綠色交易所舉辦的2024年會員大會上，塞罕壩機械林場和北京金隅北水環保科技有限公司簽署碳匯合作協議，簽約額100.7萬元。
森林質量提升，帶動了固碳能力增強，綠樹變活錢，“碳庫”變“錢庫”。林場開發了河北省天然次生林森林固碳生態產品項目，編制了符合林木生長規律的碳匯能力提升方案，核算225.1萬噸的二氧化碳當量，累計實現碳匯產品生態價值轉化1153.4萬元。
防火“神器”上新 林場裝上“智慧大腦”
記者步入塞罕壩機械林場森林防火指揮中心，這里是集森林監測、防火監控、遠程指揮于一體的智慧指揮中心綜合管理平臺。只見正中央擺放著塞罕壩森林防火的物理沙盤，沙盤正前方是一個覆蓋整面墻壁的顯示大屏，這就是“電子沙盤”。操控室工作人員正緊盯著大屏幕上實時傳輸的視頻畫面和監測數據，監測著森林防火情況。
塞罕壩森林防火物理沙盤和電子沙盤。董常春 攝
此刻，在遙遠的太空，同樣有十幾只“眼睛”——人造衛星正在巡護林海。衛星熱點監測系統顯示，在9小時25分鐘內，衛星已傳送監測信息137次，平均4分12秒左右便有一顆衛星從林海上空掠過。
塞罕壩群山連綿、溝谷縱橫，每座山、每條溝的風速風向都不同。一旦發生火災，衛星不僅可以快速精準定位著火點，還可以提供不同區域不斷變化的風速風向信息。有了衛星監測數據，撲救行動將更加快速有效。
目前，塞罕壩機械林場建立的“天空地”一體化森林草原防火預警監測體系，已實現了衛星、直升機、無人機、探火雷達、視頻監控、高山瞭望、地面巡護有機結合，形成了人員、車輛、裝備、物資、設施管理“一張圖”，林火監測覆蓋率達100%。
塞罕壩機械林場場長于士濤表示，智能化、精準化、實時化已經成為林場防火的必然要求，新時代的“二次創業”要將現代科技手段與林場建設管理“聯姻”，全面加強智慧林場建設，為林場裝上“智慧大腦”。
森林防火雙光攝像監控系統前端設備。王鐵軍 攝
通過“天空地”一體化24小時監測體系，打造了人防、技防、物防相結合的體系。記者在塞罕壩林海“望海樓”上發現，這里安裝上了林火視頻監控系統。塞罕壩森林消防大隊副隊長段崇巖介紹，這套林火視頻監控系統的前端設備都是“雙光攝像頭”，監測可見光和熱成像，可清晰監測半徑15公里的區域。
一般情況下，護林員在林區防火巡護時，平均巡護1平方公里需要2個小時，按每天9個小時計算，護林員每天可對4.5平方公里的林區進行防火巡護。而林火視頻監控只需15分鐘就可監測最多314平方公里的林區，相當于70個護林員一天的工作量。而且該林火視頻監控的運行不受天氣和時間影響，可實現全天候工作。
小小App匯聚大能量，“行走的地圖”為森林防火時刻護航。
只見段崇巖拿出手機，點開“塞罕壩樂山巡”網格巡護管理APP，“可以實時記錄地面巡護人員的運行軌跡，將電子眼無法觀測的死角盲區全部通過地面巡護員上傳到系統。一旦發現情況，工作人員可以即時上報，同時通過‘塞罕壩樂山巡’快速找到取水點，聯系附近巡護人員，做到實時監測、精準定位、及時處理，為森林安全筑牢防火墻。”
為全面提高森林火災技防水平，林場還實施森林雷擊火防控應急科技揭榜掛帥項目，成立了雷擊火監測預警塞罕壩中心站，實現了雷電、氣象等實時協同感知。雷擊火監測預警塞罕壩中心站投入使用以來，雷電信息全部精準監測，對火情早預警、早發現、早處置發揮了關鍵作用。
云上建“數字孿生” 織密生態保護網
“數字孿生”技術首次現身塞罕壩機械林場，該技術在“云上”一比一搭建了“數字塞罕壩機械林場”。
據悉，這個“數字塞罕壩機械林場”代替了以往需要人工完成的大量環境分析、隱患排查工作，確保穿越塞罕壩機械林場的輸配電線路的安全，為塞罕壩森林資源智慧化保護提供有力技術支撐。
林場積極推進林木資源精細化管理，完成了尚海林數字化樣地與“數字孿生”硬件系統搭建，運用三維數字化技術，推演還原建設歷史動態進程，研究人為干預、自然更新等對森林生長發育的影響，提升了林木資源管理水平。
安裝在塞罕壩林海“望海樓”上的林火視頻監控系統。王鐵軍 攝
善于用好科技手段，努力織密生態保護網。林場全面加強自然保護地管理，利用紅外相機、云平臺監測、智能語音提示桿、電子圍欄等科技手段，推進野生動植物資源監測管理和就地保護，物種種群數量明顯增加，多次監測到豹貓、猞猁等國家重點保護動物活動蹤跡。
成立塞罕壩科研工作站，與北京林業大學、中國農業大學等科研院校簽署合作框架協議，全面推動科學研究、成果轉化等提質增效，充分發揮科技引領和集聚效應。與中國科學院等14家單位組建塞罕壩生態文明研究院，聚焦生態文明領域理論和科技創新工作，開展生態文明高水平研究。
中國農業大學植物保護學院設立塞罕壩人才培養基地，在科技攻關、人才培養、植物檢疫、病害蟲防治等領域深化校場合作。謀劃建設有害生物檢測鑒定實驗室，集成遙感監測、數字模擬和孿生、綠色防控等關鍵技術，增強防災減災、生物多樣性保護能力。
塞罕壩機械林場是人工林場，林相整齊、開發方便，但也存在生物多樣性較低、易發病蟲害等缺點。因此，對于塞罕壩林場來說，森林病蟲害防治也是一道難題。
針對這一短板，林場除采取人工噴煙、無人機直升機飛防防治有害生物之外，還利用人工智能和大數據分析技術，建立遠程監控與指揮系統，開展有害生物調查監測和疫源疫病監測，為防治森林病蟲害織密安全網。
塞罕壩機械林場黨委副書記、紀委書記李永東介紹，林場正在探索借助技術手段集成各方面資源，將森林防火、病蟲害防治等匯聚成全場資源管控“一張圖”，實現資源的集中化統籌，提升林場資源管理效率。（河北經濟日報記者 吳新光 通訊員 王鐵軍 李秋金）
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