雷永杰， 周建波*， 蔣鵬飛， 王凡雨， 馮海韻

(1.國家林業(yè)和草原局哈爾濱林業(yè)機械研究所，黑龍江 哈爾濱 150086；2.國家林業(yè)和草原局機電工程實驗室，黑龍江 哈爾濱 150086)

林業(yè)機械指林業(yè)生產和林產品加工過程中為提高生產效率所應用的機械與成套裝備。根據作業(yè)對象與用途不同，廣義林業(yè)機械主要包括營林機械、采運機械、園林機械、木材加工機械及人造板機械五大類[1]。林業(yè)機械化發(fā)展是我國林業(yè)發(fā)展過程中一項重要內容，極大推動了林業(yè)現代化進程。我國林業(yè)機械自建國以來從無到有、從弱到強，取得了顯著成就。但在這幾十年發(fā)展過程中，也經歷了許多波折，遇到很多問題，制約了林業(yè)機械的發(fā)展。回顧我國林業(yè)機械發(fā)展歷史進程，分析其在發(fā)展過程中遇到的各種問題，不僅有助于總結學習林業(yè)機械幾十年發(fā)展積累的基本經驗，而且可以為做好新時代林業(yè)機械現代化發(fā)展工作提供有效借鑒。

1 林業(yè)機械發(fā)展歷史進程

我國林業(yè)機械發(fā)展在建國前少有提及，林業(yè)生產作業(yè)基本依靠手工，建國后才踏上蹄疾步穩(wěn)的發(fā)展探索之路。經建國后70多年發(fā)展，林業(yè)機械取得了長足進步，無論是技術水平、行業(yè)規(guī)模、產業(yè)結構、產品水平，還是國際競爭力都有了大幅提升[2]，為我國林業(yè)穩(wěn)定發(fā)展做出了重要貢獻。本文以我國林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略演變及林業(yè)機械發(fā)展規(guī)模為綜合考量依據，將我國林業(yè)機械發(fā)展劃分為四個主要歷史階段，對林業(yè)機械70多年發(fā)展歷程進行了分析總結。

1.1 起步發(fā)展階段

建國初期，國家工作重心主要是經濟建設與發(fā)展社會生產，木材作為重要工業(yè)原材料，受到高度關注，國家確定了以木材生產為中心、充分保護和利用森林資源的戰(zhàn)略方針。為適應這一戰(zhàn)略，快速恢復經濟，提高木材生產與開發(fā)利用，我國開始有目標有計劃地發(fā)展林業(yè)機械。

采運機械在這一時期發(fā)展較快，相繼從國外引進一系列先進設備，慣用兩條腿走路的方針——土洋結合，進行群眾性技術革命。1950年首先在黑龍江烏敏河林業(yè)局試驗，從蘇聯引進了KT-12和C-80集材拖拉機集運材。為了解決高山機械化作業(yè)，1956年對蘇聯森工工會訪華代表團留下的BTY-1.5型動力架空索道進行了試驗，初步肯定了架空索道用于高山集材的發(fā)展方向[3]。我國機械化伐木始于1952年從德國進口的哈林100型雙人操縱電鋸，后經多次引進不同類型設備并進行實驗驗證推廣，逐步揭開了油鋸伐木的序幕。在引進國外設備的同時，消化吸收研發(fā)設計自己的林機產品也被提上日程。1954年哈爾濱林機廠試制成功單筒絞盤機，并于次年又試制成功雙筒絞盤機；1958年廣西柳州機械廠以蘇制“友誼”牌油鋸為基礎研發(fā)了051型油鋸，隨著林業(yè)機械科研機構和林業(yè)高校的設立，我國自主研發(fā)的林機產品越來越多，相關技術也愈發(fā)成熟。從50年代初到60年代中期，我國林業(yè)機械經歷了引進、推廣、普及、提高和穩(wěn)定發(fā)展五個階段，由仿制開始逐步發(fā)展為自主林業(yè)機械研發(fā)，將我國林業(yè)機械發(fā)展到新高度。

1.2 停滯徘徊階段

我國林業(yè)機械及林業(yè)生產經建國后十多年的探索發(fā)展，開始從單一型號向多型號延伸，從單一生產轉向綜合發(fā)展，給林業(yè)機械化帶來了美好發(fā)展前景。然而，正當林業(yè)機械化穩(wěn)步向前發(fā)展時，在“大躍進”的影響下，林機管理工作開始出現拼設備、違反操作規(guī)程、盲目冒進等一些違反客觀規(guī)律的做法。加之當時蘇聯政府中斷了進口設備的零件供應，使損壞的設備不能及時修復，更加劇了設備的破損。1961年設備出現第一次“三三制”—— 1/3完好、1/3帶病、1/3破損，直接影響了木材生產，也給機械化生產帶來了損失[3]。

此外，在1966年“文化大革命”的浪潮沖擊下，林業(yè)機電管理機構被撤消，2個國家級林業(yè)機械科研院所被解散，機械局所屬林業(yè)機械企業(yè)被下放，我國林業(yè)機械化事業(yè)受到了巨大沖擊。但即便在如此困難的條件下，我國林機工作者仍不畏艱辛、鉆研探索，努力發(fā)展我國的林機事業(yè)。林機企業(yè)與科研院所密切協(xié)作，研制了一批營林苗圃、采集運和三板機械，如CY5型和YJ4型油鋸、76型日產7噸濕法纖維板成套設備、多種型號的架空索道和貯木場的裝卸橋等，填補了我國林機產品的空白。這一期間，我國營林機械、貯木場機械、林機制造能力得到了發(fā)展，設備數量也得到了一定增加。但采運機械仍在吃老本，徘徊不前，整體經濟效益明顯下降。

1.3 恢復振興階段

改革開放后，國民經濟開始復蘇，前一階段林業(yè)發(fā)展的弊端和隱患逐漸暴露，長期過量采伐造成的森林資源銳減制約了林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。國家對林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略做出相應調整，林業(yè)建設開始從單純的木材生產向木材生產與生態(tài)建設并重轉變，我國林業(yè)機械發(fā)展迎來了新的歷史時期[4]。在采運機械穩(wěn)步發(fā)展的同時，營林機械、森保機械及木材加工機械發(fā)展迅速，為生態(tài)建設和林業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。

我國營林機械在國民經濟恢復與重塑、鞏固和發(fā)展時期便打下了一定基礎，改革開放后更是迎來了空前繁榮期。根據營林生產不同需求，國內先后研制出多種型號營林拖拉機。1978年研發(fā)的林海-35型四輪驅動營林拖拉機，主要應用于人工林撫育間伐和次生林改造的集運作業(yè)；同年研發(fā)的金龍-25營林整地機，經過多年發(fā)展，到1986年底，已配套有翻轉犁、挖坑機、液壓抓具和反鏟挖掘機等十余種營林機具，能成熟應用于機械林場造林[5]。據統(tǒng)計，80年代以來，我國每年機械造林面積可達90萬畝，飛播造林達600萬畝，在全國范圍內建立160多個機械化林場，成為提高我國森林覆蓋率，實現林業(yè)長遠戰(zhàn)略目標的重要支撐[6，7]。直至1998年實施“天然林保護工程”后，營林機械和采運機械發(fā)展?jié)u緩，木材加工機械隨著實行社會主義市場經濟得到快速發(fā)展[8]；與此同時，大批民營林業(yè)裝備制造企業(yè)迅速崛起，有力地推動了中國林業(yè)技術裝備制造業(yè)的發(fā)展[9]。據相關統(tǒng)計，截止20世紀末，全國林業(yè)裝備制造企業(yè)已達1 000家左右[10]，能夠生產5大類13個子類近2 000種裝備[11]，形成了集研發(fā)、生產、推廣服務為一體的林業(yè)裝備制造體系，為種子生產、苗木繁育、植樹造林、森林保護、城市綠化、木竹加工等提供了基本的裝備保障[12]。

1.4 巨大飛躍階段

進入21世紀尤其是十八大以來，隨著人口老齡化逐漸嚴重，勞動力短缺愈發(fā)明顯，“機器代人”、“機器勝人”的思想相繼被人提出，我國林機發(fā)展出現新趨勢，林業(yè)機器人因其自動化、智能化等強大優(yōu)勢成為當前林業(yè)機械研發(fā)的重點，在國家各種政策鼓勵和引導下，我國林業(yè)機械實現了前所未有的大飛躍。

十三五期間，國家重點研發(fā)計劃“智能農機裝備”中設立了部分林業(yè)機械相關的項目，提升了現代果園智能化精細生產水平，創(chuàng)制了丘陵山區(qū)林果機械化成套設備。同時，林業(yè)機器人技術也取得重大突破，在各大領域中發(fā)揮著無可替代的作用，如用于生態(tài)恢復的防風固沙機器人，用于樹木立木整枝的撫育機器人，用于園林綠籬修剪的撫育機器人及用于森林消防的仿生消防機器人等，為生態(tài)建設、林業(yè)生產提供了設備保障[13]。與此同時，林業(yè)機械行業(yè)整體實力和自主創(chuàng)新能力得到進一步增強，人造板機械關鍵技術裝備性能大幅提高；木竹加工機械智能化水平顯著提升；營林和森保機械設備種類及用途更加多樣化。據不完全統(tǒng)計，目前我國林業(yè)機械制造業(yè)總產值約1 000億元，居世界前列[14]。

在滿足國內林業(yè)建設需要的同時，我國林業(yè)機械制造業(yè)開始走向國際舞臺，2020年主要林業(yè)裝備進出口總額約達614億元，產品銷往150多個國家和地區(qū)。從國內林業(yè)裝備市場及進出口現狀看，產品主要集中在木竹加工設備和園林機械方面。其他類型裝備的技術水平相對較低，有相當數量的產品還是空白，部分林業(yè)裝備高技術產品仍依賴于進口[15]。我國林業(yè)裝備經過多年迅速發(fā)展，成績巨大，但與國際先進水平相比，仍有較大差距。

2 我國林業(yè)機械發(fā)展的影響因素

2.1 體制因素

我國林業(yè)機械在發(fā)展過程中逐步形成的集約化林機行業(yè)調控管理模式和自上而下的規(guī)?；謾C管理體系，為林業(yè)機械的快速發(fā)展提供了有效保障。在林機行業(yè)方面，為擴大規(guī)?；纳a及應用，六十年代初，國家擴建和新建了一批林業(yè)部直屬的林業(yè)機械企業(yè)，初步形成一個以中央國家企業(yè)為核心、與地方企業(yè)共同組成的林業(yè)機械制造體系[16]。在管理體系方面，為實現林業(yè)機械高效資源配置和管理養(yǎng)護，1958年林業(yè)部設立了機械局，主管林業(yè)機械的制造與維修。60年代中期，林業(yè)部又將機械局、物資局和設備動力司合并成立了“設備器材管理總局”，并自上而下建立了較完整的林機管理體系。然而，國家為了加快林業(yè)機械化步伐，加強對林業(yè)機械工業(yè)的領導，1979年又以林業(yè)部機械局及其所屬18工廠為基礎，建立林業(yè)部林業(yè)機械公司，后劃歸國務院國資委管理。此后，林業(yè)系統(tǒng)中沒有了統(tǒng)籌管理林業(yè)機械的行政機構，給今后國家更好的統(tǒng)籌管理林業(yè)機械，行使林業(yè)機械行業(yè)規(guī)劃、質量監(jiān)督等政府職能埋下了隱患[17]。我國林業(yè)機械體制經70余年發(fā)展至今，雖不斷改進與完善，但與農業(yè)機械在地方各級政府均設有農機管理部門相比，仍有巨大差距，亟需構建有效整合林機資源集中力量辦大事的體制機制。

2.2 政策因素

我國林業(yè)機械發(fā)展方針政策隨著國家發(fā)展的需要不斷發(fā)生調整和改變，隨國家政策及政治環(huán)境變化不斷出現起伏與波動。建國初期，由于國民經濟建設需大量木材，建國前手工作業(yè)方式無法滿足木材生產發(fā)展的需要，國家開始有計劃有目標地發(fā)展林業(yè)機械。相繼從國外引進先進設備，成立林業(yè)機械科研機構，建立了一批林業(yè)機械制造企業(yè)，開啟了自主設計、自主制造林機產品的道路。然而，隨著“大躍進”和“文化大革命”出現，林機企業(yè)的新建擴建不講經濟效益，產供銷嚴重失衡；林機科研院所解散，損失了一代林機技術人才。直到改革開放后，國家確立了以生態(tài)建設為主的林業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路的方針政策，我國林業(yè)機械發(fā)展方向隨之出現調整，林業(yè)機械迎來新的發(fā)展時期。我國林業(yè)機械發(fā)展自建國以來，每個階段側重各有不同，隨國家政策調整而調整，致使林業(yè)機械各領域裝備發(fā)展不平衡，有些領域林業(yè)機械裝備尚處于空白階段，有待于盡快組織研究開發(fā)和生產制造。

2.3 林情因素

戶外林業(yè)機械作為林業(yè)機械裝備的重要組成，是衡量我國林業(yè)機械發(fā)展程度甚至林業(yè)裝備現代化進程的關鍵一環(huán)。然而，由于我國林地環(huán)境復雜多變，戶外機械作業(yè)環(huán)境惡劣，致使戶外林業(yè)裝備的研發(fā)難度大，普及率低，嚴重制約了我國林業(yè)機械現代化發(fā)展進程。受地理因素影響，一是戶外林業(yè)機械發(fā)展進程緩慢，營林機械、采運機械等戶外作業(yè)機械發(fā)展之初均是從國外引進，此后經歷很長一段時間仿制后，我國林機發(fā)展才開始逐步走向自行設計、自主研發(fā)的道路。二是研發(fā)難度大的同時，因全國各地林地環(huán)境差異大且林地一般處于偏遠山區(qū)，研發(fā)的林機產品推廣應用普及率低，無法打通科技成果轉移轉化最后“一公里”，許多科研成果被束之高閣而不能轉化為實際生產力，自建國之初以來，“林業(yè)機械供需不匹配、產學研用脫節(jié)”一直是扼制我國林機飛速發(fā)展的突出矛盾[18]。

2.4 人才因素

人才為我國林業(yè)機械的發(fā)展提供了重要支撐。培養(yǎng)林機科技和管理人才，一是能為建立自上而下的林機管理體系給予中堅力量，充實林業(yè)生產各條戰(zhàn)線，為林業(yè)機械化建設和現代化發(fā)展鋪好道路；二是為我國林機創(chuàng)新研發(fā)，加快趕超國外先進科技水平注入不竭動力。建國初期，國家把林業(yè)機械作為提高林業(yè)生產發(fā)展的主要手段之時，便十分注重人才培養(yǎng)，50年代到60年代中期，設立林業(yè)機械科研機構，在主要高等林業(yè)院校設置了林業(yè)機械專業(yè)，培養(yǎng)了大批技術人才。然而，在文化大革命期間，隨著科研院所解散，相關的管理培養(yǎng)機構被撤銷，損失了大批林機科技人才，對我國林機事業(yè)發(fā)展影響甚大，林機科研基本處于停滯狀態(tài)。直到改革開放沖破了思想霧霾，林機科研和教育重新得到發(fā)展。因此，人才培養(yǎng)一直是我國林業(yè)機械發(fā)展的重中之重。追溯發(fā)展歷史，立足當前實際，盡管國家一直重視科技人才培養(yǎng)，但當前我國林機行業(yè)中高級專業(yè)人才依舊十分缺乏，科研院所從事林機研究的人員數量也十分有限。目前，全國設立林業(yè)裝備專業(yè)的高校僅有8所，專門的林機科研院所之前僅僅2所，現今受事業(yè)單位機構改革影響，北京林業(yè)機械研究所被改并，國家級林機科研院所目前僅剩哈爾濱林業(yè)機械研究所1所。因此，實現我國林業(yè)機械現代化，急需加強人才隊伍建設，實施人才優(yōu)惠扶持政策。

3 我國林業(yè)機械發(fā)展當前存在的問題

3.1 技術創(chuàng)新與理論基礎較薄弱

我國林業(yè)機械的發(fā)展始于建國初期從國外引進一批先進的林業(yè)作業(yè)機械，通過不斷引進、消化并吸收國外先進機型進行試驗改進和完善，逐步形成了較為完備的品種類型[19]。但一味地引進、模仿，導致林業(yè)裝備行業(yè)自主創(chuàng)新能力缺失，發(fā)展后勁不足，產品與國際先進產品相比差距較大。此外，由于林業(yè)機械裝備多在復雜的野外條件下使用，在一定程度上增加了林業(yè)裝備新產品的開發(fā)難度。加之國家和社會目前對林業(yè)裝備研究的資金投入較少，我國林業(yè)機械的應用基礎研究缺乏長期穩(wěn)定支持，產品設計理論和應用機理存在明顯缺陷，試驗方法和設施均不健全，既符合國情又系統(tǒng)全面的林業(yè)技術裝備應用基礎理論尚未完全建立，這些問題都限制了我國林業(yè)機械的現代化發(fā)展。

3.2 林業(yè)技術裝備發(fā)展不平衡

從2020年中國林業(yè)裝備市場及進出口現狀可以看出，我國各類林業(yè)裝備發(fā)展嚴重不平衡，木工機械、園林機械的技術水平相對較高，其他林業(yè)裝備的技術水平相對薄弱。

我國是營林大國，人工林面積居世界首位，但由于營林機械發(fā)展起步較晚，設備開發(fā)基礎薄弱，營林機械化生產程度不高，手工作業(yè)仍占據較大比例，嚴重缺少林業(yè)動力底盤，林業(yè)專用拖拉機和采伐聯合作業(yè)機等高性能裝備。相反，我國園林機械發(fā)展迅速，品種多，與國外配套的園林機具多達幾十種。此外，木工機械的總體技術水平也明顯高于其他種類的林業(yè)裝備，而林果采收、生態(tài)恢復和防沙治沙等戶外林業(yè)裝備嚴重缺乏，林業(yè)機械圍繞中心工作服務大局力量不足，尤其是經濟林及其他一些林副產品生產和加工機械裝備目前尚處于空白階段，有待于盡快組織研究開發(fā)和生產制造，填補關鍵裝備空白的問題。

3.3 隊伍建設及培養(yǎng)體系不完善

隨著林業(yè)信息技術應用領域的不斷擴大，以“智慧林業(yè)”為代表的機電液一體化和信息化、智能化機械成為林業(yè)機械發(fā)展的主要方向，但我國林機人才隊伍建設遠跟不上發(fā)展的步伐，林業(yè)裝備的行業(yè)科技領軍人才和優(yōu)秀拔尖人才稀缺，年齡結構和知識結構不合理成為當前林機人才隊伍建設的首要矛盾。年輕林機人才嚴重斷檔，隊伍“青黃不接”現象嚴重，且基層林機人員知識更新不夠，缺乏系統(tǒng)化、專業(yè)化培訓，與林機前沿發(fā)展脫節(jié)嚴重[20]。與此同時，林機人才培養(yǎng)體系和裝備創(chuàng)新體系建設不完善，現代林業(yè)裝備共性技術重點實驗室、技術推廣等創(chuàng)新平臺分散缺乏，林業(yè)機械科研能力及配套設施建設還有待加強。人才培養(yǎng)體系中，設有林業(yè)機械專業(yè)院校本就不多，畢業(yè)后從事林機行業(yè)的更是少之又少，不足專業(yè)人數的10%，而作為林機科研中堅力量的研究生，本科多學習通用機械，對林業(yè)裝備方面知識儲備不夠，林業(yè)裝備研發(fā)技術服務人才嚴重缺乏。

3.4 政策扶持和管理工作待加強

在國際林業(yè)機械生產巨頭看好中國市場、搶灘中國大陸的背景下，國家有關部門對林機制造業(yè)的扶持和管理工作還較薄弱[21]，對林業(yè)裝備技術研發(fā)投入不足，林業(yè)機械科研項目相對邊緣化，支持力度不夠，大型裝備研發(fā)列不到議事日程。林業(yè)機械作為具有公益屬性裝備制造業(yè)，國家給予的投入支持與政策關照相對于航空、軌道交通等裝備制造業(yè)甚至是農業(yè)機械工業(yè)差距明顯，據不完全統(tǒng)計，目前我國每年農業(yè)機械總投入超過1 000億元，其中科研推廣超過2億元，而林業(yè)機械每年總投入不足0.5億元，其中科研推廣僅為 0.08億元，投入不足嚴重制約了林業(yè)機械發(fā)展[22]。

在體制管理工作中，與地方各級政府都設有農機管理部門組織和引導農業(yè)機械化發(fā)展相比，林業(yè)機械自上而下的管理體制尚不完善，基層管理引導林機發(fā)展的組織和部門尚未配設，有效整合資源集中力量辦大事的體制機制亟待構建。

4 結論與展望

4.1 研究結論

縱觀發(fā)展歷史，我國林業(yè)機械發(fā)展在國民經濟恢復、建設和改革開放后三個不同歷史時期，經歷了起步發(fā)展、停滯徘徊、恢復振興和快速飛躍四個主要歷史階段。從建國初期建立全國第一個機械化造林試驗站開始，到1958年林業(yè)部成立機械局和林業(yè)機械科研院所，再到改革開放后，林機科研和教育重新發(fā)展，國家以林業(yè)部機械局為基礎建立林業(yè)機械公司，林機由政府管理轉型為企業(yè)經營。我國林業(yè)機械經建國以來70多年發(fā)展，在營林機械、采運機械、森林防火機械及木材加工機械等各大領域開發(fā)了適合中國國情的林機產品，努力突破技術難關，推進林業(yè)機械現代化事業(yè)。但就整個林業(yè)機械發(fā)展進程來看，與建國初期國家大力支持林業(yè)機械化事業(yè)，快速建立較完整的體制機制和人才培養(yǎng)體系相比，之后的林機發(fā)展總體來說有所減弱。尤其是1979年，建立林業(yè)機械公司，將林機發(fā)展進一步市場化之后，雖然林機市場化有所增強，但使得林機事業(yè)的推進因缺乏政府職能部門和機構引領而困難重重。進入21世紀后，國家將林業(yè)建設重點放在生態(tài)保護修復上，一定程度上忽略了林業(yè)生產力，林業(yè)機械發(fā)展得不到國家足夠的政策扶持和資源投入，使林業(yè)裝備成為我國林草高質量發(fā)展的最大短板。

4.2 發(fā)展展望

十四五期間，我國林業(yè)機械裝備發(fā)展面臨更多的挑戰(zhàn)和機遇，應在如下幾個方面開展工作和突破。政策上，加大財政專項資金對林業(yè)機械化發(fā)展的支持力度，建立以政府投入為主導，企業(yè)、林農等協(xié)同投入的多元化投入機制。在新增中央投資中安排林業(yè)裝備產業(yè)振興和技術改造專項，建立使用國產首臺(套)裝備風險補償機制，出臺相應的配套政策。管理上，明確負責林草裝備的行政管理部門或機構，建立“自上而下”的林機管理體系，形成政府引導，資金扶持、項目帶動，加強管理和技術改造的協(xié)同推進機制。體系上，加強科技支撐體系建設，實施林機“揭榜掛帥”；加大林業(yè)裝備服務體系建設，培養(yǎng)林業(yè)裝備技術推廣人員，依托“互聯網+”，構建高水平遠程技術服務平臺。技術上，充分應用電子信息等技術提升林業(yè)裝備技術水平，重點研發(fā)多功能動力底盤和經濟林果采收等林業(yè)機械裝備，突出創(chuàng)新設計，強化產學研融合方式，發(fā)展適合中國國情的林業(yè)裝備現代化事業(yè)，為我國生態(tài)建設以及林業(yè)現代化發(fā)展提供強大的裝備支撐。