全 文 ：第 wt卷 第 y期
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林 业 科 学
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我国林学基础研究及其发展 3
谷瑞升 于振良 杜生明
k国家自然科学基金委员会生命科学部 北京 tsss{xl
摘 要 }对近年来国家自然科学基金资助林学项目进行归纳和分析 o阐述我国林学基础研究的人力设施资源 !研究
布局以及当前的研究现状和特点 ∀根据国家自然科学基金委员会 /支持基础研究 o坚持自由探索 o发挥导向作用0
的新时期战略定位 o结合国际研究前沿和我国林业发展的重大科技需求 o明确今后基金资助和管理的重点 o提出未
来我国林学基础研究需要加强的几个方面 ∀
关键词 }林学 ~基础研究 ~国家自然科学基金 ~现状 ~发展
中图分类号 }≥zt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsy p sust p sx
收稿日期 }ussx p sy p tw ∀
3 数据提取和分析过程中得到宁夏大学李国旗博士和福建农林大学张飞萍博士的大力帮助 o在此表示诚挚的谢意 ∀
国盛则林兴 ∀改革开放以来 o我国林业科技事业快速发展 o学科领域不断拓展 o研究队伍发展壮大 o条
件不断改善 o研究的层次和水平不断提高 o已形成了一个门类齐全和较为完备的林业科研和人才培养体系 o
获得了可喜的成绩 ∀初步建立了杨树等用材林定向选育及培育体系 o在超微和分子水平上深化了对材性形
成和树木抗逆机制的认识 o提出了我国典型生态区域困难立地树种选育及造林技术 o研制出高效空间配置及
稳定林分结构的防护林体系 ∀除此之外 o在森林病虫害生物防治 !林木菌根化和生物技术 !林产品加工和利
用 !森林资源动态管理和灾害监测的数字化 !植被恢复和荒漠化治理等方面的研究也取得了明显进展 ∀在自
主研究的基础上 o我国还实行积极的引进战略 o通过/ |w{0项目 o一大批国外生态和用材树种 !经济林 !花卉等
良种落地中国 o极大地丰富了我国种质资源 o国外高新和前沿技术的引进 o大大缩短了与国外的差距 ∀科技
进步极大地提高了林业生产水平 o为林业的健康和快速发展起到了重要的支撑作用 o产生了巨大的经济 !社
会和生态效益 ∀到 ussv年 o我国森林覆盖率已提高到 t{1ut h ~人工林面积累计达到 wy1z ≅ tsy «°u o居世界
第 t位 ∀全国森林面积和活立木蓄积量继续双增长 o林业建设已步入良性循环的发展道路 ∀
然而 o应当看到 o我国林学科研与国外先进水平相比还存在很大差距 o基础研究比较薄弱 o科研积累不
足 o整体研究条件还较差 o跟踪性研究多 o具有特色和原创性的研究少 o杰出优秀人才匮乏 o资源共享性较差 ∀
党的十六大和十六届三中 !四中全会提出了科学发展观 o突出强调了自主创新 ∀我国林业可持续发展要
靠科技 o科技的源头在于基础研究 o因此 o大力加强基础研究 o提高林业科技创新能力 o将成为今后我国林学
发展的重要战略 ∀国家自然科学基金委员会是国家支持林学基础研究的主渠道之一 o科学基金对提高我国
林学基础研究的整体水平 o推动科技创新 o培养高层次人才 o特别是中 !青年优秀科技人才 o发挥了重要的作
用 ∀然而 o随着科学技术的迅猛发展和国家需求的变化 o林学基础研究也呈现出新的时代特征 o面临新的挑
战 ∀因此 o有必要对我国林学基础研究的资源 !布局 !林学基础研究现状和特点进行了分析 o发现问题 o探索
改进 o加强导向 o使国家基金更好地满足新形势的需求 o更好地促进我国林学基础研究的发展 ∀
t 我国林学基础研究的资源和布局
经过 xs多年的发展 o我国林学基础研究形成了一院三校 o即中国林业科学研究院 !北京林业大学 !东北
林业大学和南京林业大学为主体 o其他农业和林业院校 !中国科学院所属研究所和综合性大学参与的研究体
系 ∀ussx年申请基金单位统计显示k图 tl o一院三校的申请项目数为 wy h o农业院校和其他林业院校的申请
量分别占 us h和 t{ h o中国科学院属研究所和综合性大学的申请量分别占 v h和 tv h ∀
在研究设施方面 o我国林学现有教育部重点开放实验室 z个 o国家林业局重点开放实验室 ux个 ∀近年
来 o随着国家/ utt0工程和创新平台的建设 o研究条件获得了明显改善 o重点实验室配置了一批功能先进的仪
器 ∀值得一提的是 oussw年国家林业局根据我国林业基础研究发展的需求 o组建成立了国际网络中心重点
开放实验室 o购置了一批先进的仪器和设备 o如电子核磁共振仪 !环境扫描显微镜 !光谱分析仪 !气 p质联用
仪 !基因芯片等 o在国家层面上为我国林学基础研究创造了良好的研究平台 ∀
在人力资源上 o过去几年中 o通过自主培养和引进 o我国的人才代际转移基本完成 o年龄结构趋于合理 ∀
对近几年参与基金项目人员分析显示k见图 ul ot||| ) ussv年结题项目主持人的年龄有 u个集中年龄段 o即
vs ∗ ws和 xs ∗ ys岁 o而 ussu ) ussw在研项目的主持人的年龄集中于 vy ∗ ws岁 oussw年申报项目人员年龄以
vw ∗ wx岁为主 ∀因此 ows岁左右的中青年科学家已经成为我国林学基础研究的主力军 ∀目前约有 ws个科
研单位的 zss位科研人员从事基金研究 ouss多位学术带头人主持基金项目 o活跃在基础研究第一线 ∀
图 t ussx年各类单位申报林学项目状况
图 u t||| ) ussv年参与基金项目人员的年龄结构
表 1 林学学科在研项目布局
项目类别 分支领域 在研项目数k项l 经费Π万元 占总项目数Πh
木材物理 vv yvw
森林化学 uy w||
森林土壤 tw uxw
林业产业 森林培育 u| xy{ qx xv q{
林木育种 tz vu{
经济林 tu usy
园林学 tt uws
森林经理 t| vvx
树木基础生物学 树木生理 vu xxy t{ qt
林木遗传 uu v|z
森林与环境 森林生态 uv wzy tu qs
荒漠化防治 tv uxs
森林病理 tx uz| qx ty qt
森林健康 森林昆虫 u{ xwx
森林防火 x tsu
合计 u|| x yzs tss
在研究布局上 o我国现行的研究
大致可分 w类 tx个分支领域k表 tl ∀
一类是与林业产业相关的研究 o如木
材物理学 !森林化学 !森林土壤 !森林
培育 !林木育种 !经济林 !园林学以及
森林经理学 ~二类是森林生物学研究 o
包括树木生理和树木遗传学 ~三类是
森林与环境 o包括森林生态和荒漠化
防治研究 ~四类是森林健康研究 o涵盖
森林病理 !森林昆虫和森林防火 ∀
目前 o与林业产业发展相关的研
究占有较大的比重 o以 ussw年的在研
项目为例 o其占总项目数的 xv1{ h o
林木基础生物学占 t{1t h o森林健康
方面的研究占 ty1t h o森林与环境类
项目较少 o占 tu1s h ∀总体上 o应用技术和应用基础研究偏多 o基础生物学 !森林与环境研究相对较少 o是目
前我国林学基础研究布局的特点 ∀
未来林学学科资助格局应根据新时期基金委支持基础研究的战略定位进行调整和优化 o加强基础研究 o
鼓励针对国家需求开展自由探索 o推动我国林学基础研究的健康 !快速发展 ∀
u 我国林学基础研究现状及其特点
近年来 o我国林学基础研究发展比较快 o表现为 u个方面 ∀一是研究队伍不断壮大 o基金申请量快速增
长k图 vl o面上项目由 ussu年的 u|y项增加到 ussx年 x||项 ow年翻了一番 ~研究经费也逐年大幅度提高k图
wl o从 ussu年开始资助经费也以年均 uz h速度增长 ~二是发表的学术论文数量和质量有明显提高k表 ul ∀
usu 林 业 科 学 wt卷
ussu年结题的 w{个项目共发表学术论文 usu篇 o单项论文数平均为 w1x篇 ~ussw年结题的 x|个项目共发表
学术论文 vw{篇 o平均单项发表论文 x1|篇 o同时 o论文的影响因子也有很大提高 oussw年发表 ≥≤Œ源论文 vw
篇 o∞Œ源论文 t{篇 o获得 tx项专利 o而 ussu年发表 ≥≤Œ源论文 uw篇 o∞Œ源论文 ts篇 o获得 y项专利 ∀ussu
发表论文的最高影响因子为 u1t oussw年影响因子超过 u1s的论文有 x篇 ∀此外 o在一些领域形成了自己的
特色和优势 o如橡胶成胶机制研究 !木质素结构及其降解 !木基复合材料的研制 !木材形成的调控机制 !林木
抗逆机制 o复合农林业 !森林病虫害生物防治和荒漠化成因等 ∀
图 v 近年申报林学学科面上项目状况 图 w 近年林学学科面上项目资助经费
分析结题成果发现 o不同单位在论文数量和质量上存在很大差异 o发表 ≥≤Œ源论文人员也表现出明显的
特点 ∀以 ussv ) ussw年结题项目为例k表 vl o中国科学院属研究所和综合性大学的单项论文数最高 o其次为
林业院校 o再次为农业院校 ∀而单项 ≥≤Œ源论文数也以中国科学院所属研究所和综合性大学为最多 o其次为
农业院校 o再次为林业院校 o说明多数高水平论文是由中国科学院所属研究所和综合性大学发表 o我国林学
基础研究的主体一院三校的论文质量有待于进一步提高 ∀对发表的 ≥≤Œ源论文人员归纳发现 ox|篇 ≥≤Œ源
论文中有 zx h是由 vx ∗ wx岁青年学者发表的 o在这些青年学者中有 wy1z h是留学回国人员 ovv1v h是在重
点或较好实验室 ∀留学归国以及国内较好实验室的优秀青年学者已成为我国林学基础研究的重要力量 ∀
就整体而言 o我国的林学研究与发达国家相比还有很大的差距 o进入国际前沿领域具有影响力的研究很
少 oussu ) ussv年发表的 x|篇 ≥≤Œ源论文仅有 us1v h发表在林学影响因子前 ts位的期刊上 ∀另外 o跟踪和
模仿性研究多 o具有特色和创新性研究少 ~科研队伍整体水平不高也是突出的问题 ∀今后 o优秀人才的引进 !
培养和使用 o以及在特色和优势领域培养团队将是我国林业基础研究发展的一项重要任务 ∀
需要说明的是 o林学研究具有周期长 !条件难以控制 !问题复杂 !干扰因素多 !试验重复量大等特点 o需要
较长的时间和足够的科研积累 ∀在管理工作中 o应根据这些特点 o不断完善基金管理和资助模式 o提倡和实
行优秀项目或优秀科学家的长期和连续资助 o鼓励合作和交叉研究 o吸引科学院和综合性大学优秀青年学者
参与林学基金项目研究 o倾斜支持具有我国特色和优势的研究 o以期逐步提高我国林学基础研究整体水平 ∀
表 2 林学学科近年面上结题项目成果汇总
年度 项目数 经费Π万元
论文数Π
篇
≥≤Œ源论文Π
篇
∞Œ源论文Π
篇
省部级二
等奖Π项
专利Π
项
培养博
士Π人
培养硕
士Π人
培养学术带
头人Π人
ussu w{ yuu1x us{ uw ts t y tz wz u|
ussv xv |u| vwv vx v| u x yy tvt v|
ussw x| t szw vw{ vw t{ t tx ut zw ys
表 3 林学学科近年各类单位结题项目成果状况 ≠
归类单位 项目数占总数比例Πh
发表论文 ≥≤Œ源论文 ∞Œ源论文
占总数Πh 论文数Π项目数 占总数Πh 论文数Π项目数 占总数k h l 论文数Π项目数
一院三校 yu1w x|1z x1u ¥ uz1t s1ux ¦ {t1y s1yv
其他林业院校 {1| {1z x1v ¥ v1w s1uu ¦ s s
农业院校 tv1| tt1w w1x ¦ tv1y s1xz ¥ s s
中科院属研究所 y1| |1v z1v ¤ ux1w u1t ¤ u1s s1tw
综合性大学 z1| ts1| z1x ¤ vs1x u1v ¤ ty1w t
≠不同小写字母表示有显著性差异k π  s1sxl ∀
vsu 第 y期 谷瑞升等 }我国林学基础研究及其发展
v 世界林学基础研究的特点和前沿以及我国林业发展重大科技需求
世界林学基础研究更加注重群体 !个体 !细胞和分子水平间的相互联系 o注重从系统和综合的角度去理
解林业科学中的重要理论问题 ~分子生物学 !材料科学 !空间和信息科学与林业科学的交叉成为推动学科发
展的重要动力 ~森林生态与环境 !集约育林已成为林业科学两个最重要的研究主题 ~多学科 !多层次探讨森林
可持续经营理论 !森林与环境关系 !林木遗传规律与生物技术 !森林资源管理及信息技术等 o已成为林业科学
的前沿和热点 ∀国际林业研究联盟kŒ˜ƒ• ’l将综合研究k¬±·¨ªµ¤·¨§µ¨¶¨¤µ¦«¤³³µ²¤¦«¨¶l作为 ussx ) usts年发
展规划的重点 ~加拿大和瑞典等国合作开展杨树基因组和功能基因组研究 o欧洲林业研究所将环境 !碳汇以
及经营化林业作为未来发展的重点 ∀美国农业部林务局根据美国林业现状将森林灾害的防治作为当前研究
的重点 ∀美国 !加拿大 !德国和芬兰大力发展森林信息学 o着力开展森林资源调查和监测工作 ∀
我国是少林的国家 o森林资源的贫乏和粗放利用 o严重影响国民经济的持续发展 o造成生态条件恶化 o林
产品供需矛盾尖锐 o自然灾害频繁 ∀ussv年 o5中共中央 国务院关于加快林业发展的决定6对及时调整我
国林业发展战略有着十分重要的意义 ∀林业发展由以木材生产为主向以生态建设为主的历史性转变 o确立
了以生态建设为主的林业可持续发展道路 ~积极实施和稳步推进/林业六大工程0建设 ∀我国未来的林学基
础研究要关注林业生态建设 o围绕我国林业重大工程中的重要基础科学问题开展自由探索 o促进源头创新 o
使基础研究真正成为林业科技发展的引擎 ∀
w 未来我国林学基础研究需要加强的几个方面
国家自然科学基金委员会根据我国全面建设小康社会的战略需求 o从国家创新体系建设的总体部署出
发 o明确了科学基金在国家创新体系中的战略地位 o即/支持基础研究 o坚持自由探索 o发挥导向作用0 o提出
了/尊重科学 o发扬民主 o提倡竞争 o促进合作 o激励创新 o引领未来0的新时期工作方针k陈宜瑜 oussxl ∀
新时期工作方针既坚持了科学基金工作的理念和原则 o又提出了新时期的工作定位和目标 o对于进一步明确
科学基金工作思路 o推动科学基金的更大发展 o具有十分重要的指导意义 ∀根据新时期国家自然科学基金委
员会的战略定位和我国林学基础研究现状和特点 o结合国际发展趋势和前沿 o未来我国林学基础研究需要加
强以下几个方面 ∀
411 树木生长发育的基础生物学研究
继拟南芥菜和水稻之后 o杨树是第 v个完成全基因组测序的高等植物 o该序列已于 ussw年 |月向社会
公布 ∀解读基因组序列的生物学功能和意义 o探讨树木生长发育的基础生物学规律已经成为国际林学基础
研究的前沿和热点 ∀西方发达国家如加拿大 !瑞典和美国等已先后将杨树功能基因组研究计划作为林学基
础研究的优先领域和战略重点 o启动和实施了各类研究项目 ∀我国林学基础研究相对滞后 o树木基础生物学
规律的研究起步较晚 ∀随着国家对林业科研特别是基础研究的重视 o今后我们要充分利用已有的杨树全基
因组序列 o大力发展树木基础生物学研究 o缩短与发达国家的差距 o争取在一些领域获得突破性的研究成果 ∀
本领域的重点科学问题有 }解读杨树基因组序列的生物学功能和意义 o在分子水平上探讨树木重要形状或生
物学特性形成和调控机制 o如树木休眠机制 !树木的阶段发育和衰老 !树木开花机制 !树木生殖k有性和无性
生殖l生物学 !木材形成机制 !林木抗逆生物学机制 !林木优异基因资源挖掘 !林木高密度遗传图谱的绘制等 ∀
412 森林植被恢复 !保护和可持续发展的基础研究
/森林植被恢复 !保护和可持续发展的基础研究0旨在解决退耕还林和天然林恢复和保护等林业重大工
程中重要的基础问题 ∀t||{年 o国家全面实施了/退耕还林0 和/天然林保护0 等重大林业工程 o投入了大量
的人力和物力 o成绩可喜 ~但是由于对森林植被恢复 !保护和可持续发展的基础问题缺乏认识 o工程建设存在
着较大的盲目性 o导致事倍功半 ∀基础研究的滞后已成为工程建设的重要制约因素 ∀深入开展森林植被恢
复 !保护和可持续发展的基础研究 o对于促进林业重大工程实施的科学化 o提高效率 o实现森林资源的保护和
社会经济协调发展具有重要意义 ∀本领域重要的科学问题有 }稳定森林群落的结构特征 ~森林群落演替规律
及调控 ~以水或Π和光环境容量为基础的森林稳定群落重建机制 ~多样性与森林群落的稳定性 ~群落结构与森
林可持续经营 ~退化森林群落的恢复与重建模式等 ∀
wsu 林 业 科 学 wt卷
413 森林生产力形成与调控机制的研究
我国是一个少林国家 o虽然我国的人工林面积世界第一 o但存在着经营粗放 !生产力低下 !树种单一 !结
构简单 !低产林面积大 !效益不高等问题 ∀展望未来 o人工林的培育和可持续经营已成为我国木材供应战略
的必然选择 ∀开展森林生产力形成与调控机制的研究有助于从根本上了解森林生产力形成规律 o科学合理
地指导人工林生产 o实现森林经营的最优化 o提高森林生产效率 o最大限度地满足人们不断增长的对森林产
品的需求 ∀今后要加强和注重主要造林树种产量形成的生态生理学基础 ~人工林丰产抚育的最优化条件和
可持续经营 ~天然林 !人工林等森林动态生长规律及调控的研究 ~主要生态类型的森林可持续经营模式及其
原理 ~森林生长动态模拟及预测技术等方面的研究 ∀
414 森林生物灾害预防与可持续控制的基础研究
森林生物灾害k包括病 !虫 !鼠害l严重损害着我国森林资源 !自然景观和生存环境 o威胁着人民的生态安
全 o成为国民经济和社会发展中最为突出的问题之一 ∀特别是近年来 o由于气候的变化 o人为过度干扰 o人工
林树种单一 o境外危险性有害生物频频传入等 o全国森林生物灾害的发生日趋严重 o并表现出以下几个特点 }
一是境外有害生物的入侵 o造成了极大的危害k万方浩等 oussul ~二是常发性森林生物灾害面积大并日趋严
重 ~三是偶发性森林病虫害大面积暴发 o损失严重k«¤±ª ετ αλqoussul ∀因此加强森林生物灾害预防与控制
的基础研究 o已经成为我国林业发展的重大科技需求 ∀
森林有害生物管理必须走可持续控制的道路 ∀把森林有害生物纳入到森林大系统中去 o将有害生物 p
寄主树种 p天敌 p环境因子作为一个系统开展综合研究 o揭示生物灾害发生的机制 o重视有害生物动态 !发
生与环境变化的关系 o发挥森林本身对有害生物种群数量的持续控制能力 o应用生态和生物工程手段对森林
有害生物进行调控 ∀要加强重要生物灾害的形成原因及危害机理 o生态控制的理论与方法 o主要有害生物种
群的可持续控制 o森林生物抗性资源的发掘和创新 o重要有害生物的监测和预警系统的研制等方面的研究 ∀
415 林木重要性状形成的遗传学机制 !多世代遗传改良理论和育种方法创新
我国的林木遗传育种工作经过老一辈科学家的不懈努力取得了很大成绩 ∀通过人工杂交和选育 o培养
出了一大批速生 !抗逆的人工林无性系 o特别在杨树三倍体育种方面 o走在世界前列 ~落叶松 !马尾松和桉树
杂交优势获得利用 ~主要树种的地理变异模式 !多世代遗传改良 !分子辅助育种及早期测定技术获得快速发
展 ∀树木性状改良已由单一性状向抗逆 !抗病虫和材性改良多性状改良发展 ∀然而 o由于过去比较重视育种
实践 o而林木遗传理论和育种原理的研究相对滞后 o对重要形状形成的遗传学机制缺乏认识 o遗传改良理论
和育种策略往往套用一年生作物的 o大大制约了林木育种进程 o成为林木遗传改良发展的瓶颈 ∀因此 o深入
研究林木重要形状形成的遗传学机制 o建立 !发展和完善多世代遗传改良理论 o创新木本植物育种方法 o认识
杂种优势的生物学基础将成为我国林学基础研究发展的重要方面 ∀
416 森林与环境相互关系的研究
森林与环境相互关系既是林学的重要科学问题 o也是生态学关注的重点 ∀森林与环境相互关系有 u个
重要方面 o一是森林对环境变化的调节和控制作用 ~二是环境变化对森林的影响 ∀林学学科更加注重全球变
化对森林的影响 !森林生态系统结构 !功能及调控 !森林物质和能量循环和利用以及森林生态系统退化机制
等科学问题 ∀
参 考 文 献
陈宜瑜 qussx1 尊重科学规律 o把握工作定位 o发展与完善中国特色科学基金制 q科学时报 ot月 u{日
万方浩 o郭建英 o王德辉 qussu1 中国外来生物入侵的危害与管理对策 q生物多样性 otsktl }tt| p tux
«¤±ª ÷ ≠ o¬¤±ªo∏± o ετ αλqussu1 ¤±¤ª¨ °¨ ±·¶·µ¤·¨ª¬¨¶¤±§µ¨¶¨¤µ¦«²µ¬¨±·¤·¬²± ²©©²µ¨¶·§¬¶¨¤¶¨¶¤±§³¨¶·¶¬± ≤«¬±¤q ≤«¬±¨ ¶¨ ƒ²µ¨¶·µ¼ ≥¦¬¨±¦¨ ¤±§
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xsu 第 y期 谷瑞升等 }我国林学基础研究及其发展