近几十年来，橡胶作为我国四大天然战略物资之一，经历了大规模的发展，耗费了大量的人力、物力和财力，特别是在西双版纳和海南地区建设了近1700万亩的橡胶林。2011年以来因天然橡胶价格的持续低迷，橡胶树种植效益和产业竞争力大幅下降，植胶企业和农户生产积极性严重受挫，胶工短缺，胶园弃管、弃割甚至改种现象严重。天然橡胶产业种植周期长、栽培模式不能适应市场价格波动、生产技术要求高、生产成本高的弊端也日益凸显，胶农脱贫增收和国家天然橡胶生产保护区建设面临严峻挑战。国际院士联合体邹军院士团队从“绿水青山就是金山银山”的生态文明发展理念出发，通过发展胶园林下种植，增加胶园生物多样性、提高胶园土地利用率，改善胶园生态功能、增加单位面积产出，是破解橡胶树种植基地“大而不强”的问题，实现天然橡胶产业发展与生物多样性保护更加协调，健康可持续发展基础更加坚实，经济、社会和生态效益更加显著的重要途径。实现了橡胶林下新生态系统构建，在云南西双版纳和海南省文昌市做出了示范。
一、“橡胶林下生态系统构建”的技术内涵及内容
“橡胶林下生态系统构建”是邹军院士为探索一条实现胶农脱贫增收和橡胶增长增质的有效可行途径，为我国乡村振兴提供借鉴和参考，在构建“橡胶林下生态系统”和“林下种植示范田”过程中，集中展示了“绿色、减排、固碳、增效、创新、发展”的显著特征。“橡胶林下生态系统”的基本技术流程模式是补光系统构建+魔芋绿色种植+鸡生态养殖+保鲜运输，采用“全面推进”与“重点示范”相结合的运行方法。“全面推进”是指依托国际院士联合体科技创新资源开放共享平台人才技术资源优势，转化落地科技成果，采用前沿高端技术，全面推进土补光系统构建、魔芋绿色种植、鸡生态养殖、保鲜运输等整个产业链实现绿色、减排、固碳、增效。“重点示范”是指全面推进橡胶林下生态系统构建的同时，把“补光系统构建”和“魔芋绿色种植”作为示范项目进行落地，将“胶农脱贫增收和橡胶增长增质”作为首先重大工程课题项目进行攻关。是践行习近平主席提出的“绿水青山就是金山银山”理论的重要体现。
（一）橡胶林下生态系统预设实现目标
1、示范基地补光系统是根据当地橡胶林下光环境特性进行设计，弥补因为橡胶树高而导致的光照分布不均匀的问题，同时兼顾林下种植品种的不同来匹配适宜的光配方来提高植物生长速率；2、种植魔芋一年一亩地的产值大约有7000多元，魔芋对土壤有固氮的作用，种植魔芋的土地会越种越肥，从而减少人工施肥，保护土壤生态；3、植物补光系统有3米高，而魔芋林一般在1.2米至1.5米左右，利用云南优质的太阳能资源，对植物补光灯进行补充电能。白天，对林下植物——魔芋林进行补光；晚上，把灯光打到橡胶树叶上，这里虫子很多，因为虫都有趋光性，靠灯光把成虫吸引过来，被诱捕的虫子掉到地上，供魔芋下养殖的本地鸡食用。4、橡胶林的害虫给本地鸡补充了充分的营养，增强了本地鸡的体质，提高了其品质。每亩地成活率超过50只，可实现每亩5000元的收益。
综上所述，通过橡胶林下生态系统构建可以实现每亩地总产值超万元。这不仅产生经济效益，由于修复了被破坏的生态系统，橡胶林虫害减少，不用喷洒大量药物，橡胶质量提高，价格上升，甚至有可能达到军用标准。
二、“橡胶林下生态系统构建”的重大核心项目是构建林下植物生长数据库
“橡胶林下生态系统构建”的重大核心项目是构建林下植物生长数据库，建设橡胶林下生态系统示范基地，为全国实现碳中和，全面推进乡村振兴，探索出一条有效可行途径。
邹军院士团队根据橡胶林下绿色沙漠的实际条件，为了在全国能起到扩大示范作用，在云南和海南共建设两个示范基地。在所有试验示范基地实行补光系统构建、魔芋绿色种植、鸡生态养殖、保鲜运输，把构建林下动植物生长数据库作为试验示范成败的重中之重。
（一）推广种植功能性优良创新新品种，实现农业由传统农业向功能性农业转变。
1、推广种植珠芽黄魔芋，该品种相较于传统的花魔芋和白魔芋，具有抗病性强、产量较高等优点，是我国热区发展魔芋产业的优良种质资源，是快速响应市场需求，增加魔芋原料的希望所在。
2、推广种植山乌龟，该品种喜温暖干燥的生长环境，耐阴性好，怕烈日暴晒，比较耐干旱，对土壤的要求不严格，对光强的适应范围较广，在70%的遮阴下，生长最佳，块根生物量也最高。山乌龟适生于橡胶林下，不存在对土壤及养分的争夺，能充分利用土地资源，提高林下覆盖率，进而提高产出效益。
3、推广种植藤三七，该品种一次种植、多年收获，较喜湿润，耐热、耐寒、耐湿，忌强光照，对土壤的适应性较强，病虫害少，最适宜的生长温度为25℃-30℃。通过试验试种，在80%遮阴的高郁闭林内生长情况相对较好，其叶片更大、口感更佳、营养生长更好。前期的研究结果表明，藤三七也是较为理想的林下经济植物之一。且随着现代生活水平的不断提高，人们保健意识的不断增强，藤三七作用与功效的不断发掘，其开发利用前景十分广泛。
4、推广种植五指毛桃，橡胶林下种植五指毛桃，已取得阶段性成果，结果表明：在成龄胶园间作五指毛桃，经过科学合理的补光，既对五指毛桃生长发育有利，又可以起到增加橡胶树胶乳产量的作用；五指毛桃打顶处理可以促进干物质往地下部分配与积累，增加根部产量比例，减少收获时植株带走的养分损失，降低风害。
5、推广种植金毛狗蕨，近年来邹军院士团队成员对云南省植胶区橡胶林下的植被进行了系统调查，发现橡胶林下原生金毛狗蕨多度较多，且在很多样方内为优势物种，这也为橡胶林下种植金毛狗蕨提供了理论基础。
（二）引进落地邹军院士团队的智能补光系统
该成果以改变橡胶林下光照环境的性质，提高植物光合效率为宗旨目标，是集半导体发光、散热、电源控制系统、数据库建立等多学科技术于一体，遵循植物营养生长与生殖生长平衡理论，在植物不同生长阶段匹配对应的光配方，同时在晚上利用虫子的趋光性将橡胶林上的虫子引诱落地被林下养殖的鸡吃掉，从而构建形成林下种植植物—养殖动物—回馈橡胶质量三位一体的新型生态系统，将绿色沙漠的橡胶林变成胶农发家致富的瑰宝，其具体技术路线和创新点如下：
1、采用高效高可靠人工光源制备技术。利用石墨印刷法在传热板板材的打毛面构建热超导管路，通过辊压工艺将多块板材复合在一起，增强了散热效果，为林下大功率植物灯具长时间工作可靠性保驾护航；自主构建导光管与光纤透镜双复合结构，耦合透镜尺寸与导光管长度，减少了多基色混合光源在林下制备表面产生的光斑，提高补光效果。
2、采用光转换材料饱和吸收形成白光光源中细分光谱可调节的补光光源技术。利用光转换材料的饱和吸收特性，成功开发出一种新型的补光光源，通过使用特定的光转换材料，能够将来自其他光源的光能转化为特定波长范围的光，从而实现对光谱的精准控制。这种光源的特点是可以根据不同植物的光合作用特性和生长需求，灵活地调节光谱的组成，提供最适宜的光质环境，提高产量和品质。
3、采用光热可控技术。通过这种技术，可以实现将补光白光均匀分布在植物的叶面上。这一技术的关键在于能够根据植物的需求和光照条件，精确控制光源的照射强度和分布，以确保植物的整个叶面都能得到充足而均匀的补光，均匀分布的补光白光和热量散热可以提供一个更加稳定和舒适的生长环境，有助于植物的健康生长。植物对光热环境的适应性较强，当光热条件稳定时，植物的生理过程和代谢活动更加平衡和正常，有利于提高产量和品质。
4、以光为主导的光热肥湿系统集成技术，并建立不同植物系统集成的数据库。这项技术致力于在森林或林下环境中，通过精确控制光照、温度、肥料和湿度等参数，为植物提供理想的生长条件。通过将先进的光热肥湿系统与林下植物的需求相匹配，能够最大程度地提高植物生长的效率和质量。此外，还致力于建立一个综合的数据库，收集和整理不同植物系统集成方案的相关信息。这个数据库将包括各种植物的生长需求、光照要求、温度适宜范围、肥料配比以及湿度要求等数据。通过对这些数据的整合和分析，可以为不同植物提供个性化的生长环境设置，从而优化其生长和产量。
5、采用林下动物生态养殖技术。采用林下动物生态养殖技术结合林下种植植物的创新方法，通过引入补光系统，白天对林下植物进行补光，晚上利用灯光诱使橡胶林上的虫子下降到林下，以供鸡类食用，以提高生态多样性，并解决橡胶林下绿色沙漠的难题。通过这种方法，林下动物生态养殖技术能够引入更多的生物种类，丰富橡胶林下的生态系统；林下种植植物为动物提供了食物和栖息地，进一步促进了生物多样性的增加；补光系统的运用能够调节植物生长周期，增加产量，并且为林下动物提供更好的觅食条件；通过晚上引诱橡胶林上的虫子下来给鸡吃，不仅解决了鸡类的饲料问题，还能够控制害虫数量，提高橡胶林的产量和质量。这一综合技术的应用，将林下生态养殖与林下种植相结合，创造了一种可持续发展的生态农业模式，有助于改善橡胶林下环境，提高资源利用效率，并为农业生态系统的可持续发展提供了新的方向。
三、“橡胶林下生态系统构建”的几点经验
经过2020年到2023年的运行实施，所有试验示范基地都取得了成功，不但大幅度提升当地胶农的收入，改善了生态环境，实现了橡胶林下生态系统构建，提升了橡胶质量，而且与之前橡胶林下无作物生长对比，种植魔芋可收入9000-10500元左右，养殖鸡收入2700元左右。各项预设指标均已达到。这标志着“橡胶林下生态系统构建”已初战告捷，示范基地通过这几年的运行，为我们提供了几点经验参考。
（一）、抓住人才与技术是关键
橡胶林下生态系统构建”之所以能够初战成功，主要是当地政府高度重视人才与技术。在这几年的实施中，示范基地注重培养专业人员和农民的技术能力，为他们提供系统的培训和指导。通过组织专家讲座、技术交流会和示范观摩等活动，加强人才的培训和交流，不断提升他们的专业知识和实践经验。此外，鼓励农民参与农业合作社和农业技术推广服务中心等组织，以加强技术支持和信息共享。通过重视人才培养，橡胶林下生态系统构建得以有效推进。
（二）、典型示范引领，是构建“橡胶林下生态系统“的有效途径
通过创建示范基地，集中展示了橡胶林下种植魔芋和养殖鸡的成功案例，吸引了广大农民和相关企业的关注。基地开展示范推广活动，邀请农民和专业人员参观学习，分享成功经验。同时，示范基地积极与相关部门和研究机构合作，共同研究和解决实际问题，推动橡胶林下生态系统构建的持续发展。本项目最开始是在云南西双版纳做的示范，后被国际院士联合体推动，在海南文昌建立了第二个示范基地。通过示范引领作用，橡胶林下生态系统构建得到了广泛推广和应用。
（三）、科学规划与技术创新
在试验示范基地的运行实施中，充分考虑当地的自然条件和资源特点，制定科学合理的种植和养殖方案。通过合理配置魔芋和养殖鸡的种类和密度，优化土壤肥力和农田生态系统结构。同时，基于现代农业技术和生物技术的创新，研发以光为主导的光热肥湿系统集成技术，并建立不同植物系统集成的数据库。科学规划和技术创新是实现橡胶林下生态系统构建成功的重要因素。
（作者单位：中国国际科技促进会国际院士联合体工作委员会）
