秋日的塞罕坝，美得像一幅油画。林树国 摄
能增加降雨量的神奇“大喇叭”、数字孪生的“云上森林”、防火“智慧大脑”、“行走的地图”、以绿色为标的的林业碳汇交易……塞罕坝机械林场高科技手段不断上新。
2024年2月9日，河北省政府办公厅印发《河北省塞罕坝机械林场“二次创业”高质量发展的实施意见》。塞罕坝机械林场的“二次创业”路，是播种新绿之路，更是科技驱动绿色发展之路。
拥有百万亩林海的塞罕坝正在进行“二次创业”。杨秀峰 摄
塞罕坝机械林场按照省委、省政府有关决策部署，在省科技厅、省发改委、省财政厅、省生态环境厅等有关部门大力支持下，科技赋能“二次创业”，一批批林草科学技术攻关实现新突破，一项项科研成果和创新技术得到应用推广，共同守护好绿水青山。
科技驱动新技术 提升森林生态质量
进入冬季，天干物燥，塞罕坝机械林场森林防火等级持续升高。
在林场最高点的“望海楼”，一个外形酷似“大喇叭”的仪器在操作员的调试下正在缓缓地转动，准备向天空发射强声波，增加降雨量。
这个“大喇叭”是塞罕坝机械林场和清华大学联合开展的科研示范项目——旋笛谐振式发声系统。“旋笛谐振式发声系统具有气象监测预警、声波增雨、防控雨凇等功能。”塞罕坝机械林场科技科工作人员宋伟介绍，发射的强声波到达云层之后，会加强这个小雨滴进行相互结合并碰撞，从而达到有效降水。
旋笛谐振式发声系统，外形酷似一个“大喇叭”。王铁军 摄
塞罕坝机械林场依靠科技手段，先后启动了攻坚造林、人工林天然化改良和天然林近自然化改培三大工程，森林生态系统更加稳定，持续提升森林生态系统质量。
作为塞罕坝机械林场的主要树种之一，云杉林有近5万亩，由于密度高导致林木分化严重，出现了枯死树、病虫害等问题。为此，林场主研实施冀北地区云杉林高效经营、华北落叶松混交与近自然经营等课题，实施《天然次生林结构化经营技术示范推广》等3项技术推广项目，发布了《蒙古栎低效次生林转化经营技术规范》等6项地方技术标准，构建了同质化森林景观改造、人工异龄复层林经营等森林经营模式。
“经过经营，现在云杉林下出现了很多小灌木。这些小灌木长起来就可以形成一个乔灌草三层的垂直结构，林子的生态会更稳定一些。”塞罕坝机械林场科技科工作人员付立华说，通过监测对比，新技术让云杉的健康木比例提高19%以上，蓄积生长量提高69%以上，林下植被物种丰富度总体提高571%。
林场开展森林可持续经营试点、保护区人工林生态抚育等，大力发展混交林，推动人工纯林、低质低效林向针针、针阔、阔阔混交林转变。2024年以来，林场完成造林0.92万亩，占年度计划的119%，通过营林、造林增加混交林4.6万亩，全场混交林占比提高4个百分点，达到25.4%，森林生态系统多样性、稳定性、持续性明显提高。
2024年6月14日，在北京绿色交易所举办的2024年会员大会上，塞罕坝机械林场和北京金隅北水环保科技有限公司签署碳汇合作协议，签约额100.7万元。
森林质量提升，带动了固碳能力增强，绿树变活钱，“碳库”变“钱库”。林场开发了河北省天然次生林森林固碳生态产品项目，编制了符合林木生长规律的碳汇能力提升方案，核算225.1万吨的二氧化碳当量，累计实现碳汇产品生态价值转化1153.4万元。
防火“神器”上新 林场装上“智慧大脑”
记者步入塞罕坝机械林场森林防火指挥中心，这里是集森林监测、防火监控、远程指挥于一体的智慧指挥中心综合管理平台。只见正中央摆放着塞罕坝森林防火的物理沙盘，沙盘正前方是一个覆盖整面墙壁的显示大屏，这就是“电子沙盘”。操控室工作人员正紧盯着大屏幕上实时传输的视频画面和监测数据，监测着森林防火情况。
塞罕坝森林防火物理沙盘和电子沙盘。董常春 摄
此刻，在遥远的太空，同样有十几只“眼睛”——人造卫星正在巡护林海。卫星热点监测系统显示，在9小时25分钟内，卫星已传送监测信息137次，平均4分12秒左右便有一颗卫星从林海上空掠过。
塞罕坝群山连绵、沟谷纵横，每座山、每条沟的风速风向都不同。一旦发生火灾，卫星不仅可以快速精准定位着火点，还可以提供不同区域不断变化的风速风向信息。有了卫星监测数据，扑救行动将更加快速有效。
目前，塞罕坝机械林场建立的“天空地”一体化森林草原防火预警监测体系，已实现了卫星、直升机、无人机、探火雷达、视频监控、高山瞭望、地面巡护有机结合，形成了人员、车辆、装备、物资、设施管理“一张图”，林火监测覆盖率达100%。
塞罕坝机械林场场长于士涛表示，智能化、精准化、实时化已经成为林场防火的必然要求，新时代的“二次创业”要将现代科技手段与林场建设管理“联姻”，全面加强智慧林场建设，为林场装上“智慧大脑”。
森林防火双光摄像监控系统前端设备。王铁军 摄
通过“天空地”一体化24小时监测体系，打造了人防、技防、物防相结合的体系。记者在塞罕坝林海“望海楼”上发现，这里安装上了林火视频监控系统。塞罕坝森林消防大队副队长段崇岩介绍，这套林火视频监控系统的前端设备都是“双光摄像头”，监测可见光和热成像，可清晰监测半径15公里的区域。
一般情况下，护林员在林区防火巡护时，平均巡护1平方公里需要2个小时，按每天9个小时计算，护林员每天可对4.5平方公里的林区进行防火巡护。而林火视频监控只需15分钟就可监测最多314平方公里的林区，相当于70个护林员一天的工作量。而且该林火视频监控的运行不受天气和时间影响，可实现全天候工作。
小小App汇聚大能量，“行走的地图”为森林防火时刻护航。
只见段崇岩拿出手机，点开“塞罕坝乐山巡”网格巡护管理APP，“可以实时记录地面巡护人员的运行轨迹，将电子眼无法观测的死角盲区全部通过地面巡护员上传到系统。一旦发现情况，工作人员可以即时上报，同时通过‘塞罕坝乐山巡’快速找到取水点，联系附近巡护人员，做到实时监测、精准定位、及时处理，为森林安全筑牢防火墙。”
为全面提高森林火灾技防水平，林场还实施森林雷击火防控应急科技揭榜挂帅项目，成立了雷击火监测预警塞罕坝中心站，实现了雷电、气象等实时协同感知。雷击火监测预警塞罕坝中心站投入使用以来，雷电信息全部精准监测，对火情早预警、早发现、早处置发挥了关键作用。
云上建“数字孪生” 织密生态保护网
“数字孪生”技术首次现身塞罕坝机械林场，该技术在“云上”一比一搭建了“数字塞罕坝机械林场”。
据悉，这个“数字塞罕坝机械林场”代替了以往需要人工完成的大量环境分析、隐患排查工作，确保穿越塞罕坝机械林场的输配电线路的安全，为塞罕坝森林资源智慧化保护提供有力技术支撑。
林场积极推进林木资源精细化管理，完成了尚海林数字化样地与“数字孪生”硬件系统搭建，运用三维数字化技术，推演还原建设历史动态进程，研究人为干预、自然更新等对森林生长发育的影响，提升了林木资源管理水平。
安装在塞罕坝林海“望海楼”上的林火视频监控系统。王铁军 摄
善于用好科技手段，努力织密生态保护网。林场全面加强自然保护地管理，利用红外相机、云平台监测、智能语音提示杆、电子围栏等科技手段，推进野生动植物资源监测管理和就地保护，物种种群数量明显增加，多次监测到豹猫、猞猁等国家重点保护动物活动踪迹。
成立塞罕坝科研工作站，与北京林业大学、中国农业大学等科研院校签署合作框架协议，全面推动科学研究、成果转化等提质增效，充分发挥科技引领和集聚效应。与中国科学院等14家单位组建塞罕坝生态文明研究院，聚焦生态文明领域理论和科技创新工作，开展生态文明高水平研究。
中国农业大学植物保护学院设立塞罕坝人才培养基地，在科技攻关、人才培养、植物检疫、病害虫防治等领域深化校场合作。谋划建设有害生物检测鉴定实验室，集成遥感监测、数字模拟和孪生、绿色防控等关键技术，增强防灾减灾、生物多样性保护能力。
塞罕坝机械林场是人工林场，林相整齐、开发方便，但也存在生物多样性较低、易发病虫害等缺点。因此，对于塞罕坝林场来说，森林病虫害防治也是一道难题。
针对这一短板，林场除采取人工喷烟、无人机直升机飞防防治有害生物之外，还利用人工智能和大数据分析技术，建立远程监控与指挥系统，开展有害生物调查监测和疫源疫病监测，为防治森林病虫害织密安全网。
塞罕坝机械林场党委副书记、纪委书记李永东介绍，林场正在探索借助技术手段集成各方面资源，将森林防火、病虫害防治等汇聚成全场资源管控“一张图”，实现资源的集中化统筹，提升林场资源管理效率。（河北经济日报记者 吴新光 通讯员 王铁军 李秋金）
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