中國林科院科信所林草大數(shù)據(jù)與知識服務團隊基于文獻計量學方法,通過文獻共被引分析、關鍵詞共現(xiàn)分析、聚類分析和突現(xiàn)分析來識別林業(yè)科學研究前沿,發(fā)現(xiàn)未來林業(yè)科學研究聚焦在三大熱點方向,包括新一代林木育種技術研究、森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究和“智慧林業(yè)”應用研究。
森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究。森林占地球陸地面積的三分之一,是全球碳循環(huán)的主要組成部分之一,在調節(jié)和減緩全球氣候變化方面發(fā)揮著重要作用,對森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的研究、對森林生態(tài)系統(tǒng)保護與恢復具有重要意義。一是土壤、養(yǎng)分、濕度和溫度等環(huán)境因素對森林生態(tài)系統(tǒng)的影響研究,涉及植被生長、碳循環(huán)、植被物候、森林火災、森林病蟲害、森林健康、森林結構、高溫脅迫、干旱脅迫等。二是可持續(xù)森林經營措施研究,以適應氣候變化、保護生物多樣性、提高土壤碳儲量和氮儲量,實現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)恢復。三是通過建設城市綠地、城市林業(yè)、社區(qū)花園、綠色基礎設施等措施達到凈化大氣環(huán)境、增進人類健康、緩解氣候變化影響等生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究。四是評估森林和土壤的碳儲量并分析其影響因素,探尋促進固碳增匯、減排的方法,以應對氣候變化。
新一代林木育種技術研究。林木作為多年生作物,與一年生作物相比,大多數(shù)林木作物的育種仍處于初級階段。許多樹種直到最近才被馴化,仍然表現(xiàn)出許多不固定的性狀,特別是無性繁殖的物種。隨著儀器設備的更新?lián)Q代和多組學、智能與信息等技術的發(fā)展及相關理論水平的提升,林木作物在分子設計方面正取得實質性進展。目前楊樹、火炬松、云杉、桉樹、柑橘、油茶、荔枝、咖啡、麻竹、毛竹等樹種的基因組測序已完成,為林木轉基因育種奠定了堅實基礎。基因編輯在林木作物上也已經變得可行,楊樹、柑橘、蘋果、咖啡、獼猴桃等成功應用了CRISPR技術。隨著人口的增長和氣候變化的加劇,森林植物提供了更好的生態(tài)系統(tǒng)和經濟服務,選育產量高、品質好、對氣候變化適應能力強的林木品種受到世界各國的關注。
“智慧林業(yè)”應用研究。林業(yè)科學研究與大數(shù)據(jù)、人工智能等計算機領域深度融合,形成“智慧林業(yè)”應用研究。當前5G技術、機器學習、林業(yè)GIS、物聯(lián)網(wǎng)等先進手段已應用于森林資源清查、地上生物量估算、森林火災及病蟲害監(jiān)測、林木生長預測、樹木識別等方面。特別是遙感技術在林業(yè)的研究與實踐應用非?;钴S,目前已應用于森林資源監(jiān)測、繪制冠層間隙圖、測量森林冠層高度、森林病蟲害監(jiān)測等。隨著技術的不斷創(chuàng)新,信息全球化和綠色環(huán)保思想的全面普及,“智慧林業(yè)”將繼續(xù)成為林業(yè)科學研究的熱點之一。