据史料记载，1889年清政府筹建京师大学堂，其中列有农科；1901年山西农林学堂在太原开办，设有农、林两科；1902年在保定创设直隶农务学堂，1904年改为直隶高等农业学堂，均设林科；1902年在保定创立的直隶农事试验场，在该场四个科中设有森林科；1904年山东济南成立林业试验场；1906年清政府农工商部在北京设置农事试验场，设有农业和林业科。清末民初，在农林试验研究机构和高等农林学堂纷纷开展育苗、果树栽培等试验研究工作，其中北京中央农事试验场试验栽培果树就达165个品种。种种迹象表明，步入20世纪，中国林业科学技术出现了一些新的变化。此时，不少林业试验机构应运而生。
清宣统三年（辛亥，1911年）爆发辛亥革命推翻了清王朝，建立了共和制的中华民国。据查证，中华民国元年七月初五日（1912年）第六十六号政府公报中称：农林部咨国务院拟在天坛等处分设农林畜牧试验场；文中又称：据本部派人踏勘天坛建林艺试验场最为相宜。接着于民国元年九月（1912年），民国政府农林部在北京设立天坛林艺试验场，并分别于民国元年的九月、十月和十一月派出农林部技正佟藻宸、籍汉梁、丁宝纶三位官员进行筹备。这是中国最早的、独立的林业试验研究机构。据查农林部部令（民国二年三月，1913年）称：“林艺最重栽种合法，经理得宜，方能收最良之结果，本部现在天坛筹办林场培养苗木；”又据农林部令（民国二年三月二十七日，1913年）记述：“派技正唐荣禧筹办林艺试验场及西山模范林事宜。”
林艺试验场于民国二年（1913年）在北京设立分场，名为农林部林艺试验场西山造林苗圃。位于北京西郊董四墓村（即现在的中国林科院院址所在地）。据史料称，1914年后林艺试验场在天坛神乐署中办公。1913年北洋政府农林部与工商部合并为农商部。民国三年（1914年）一月十四日，农商部总长张謇委任令第十八号派佥事林祜光管理林艺试验场事务。民国四年（1915年）农林部林艺试验场改为农商部第一林业试验场。民国十九年（193O年）国民政府农矿、工商两部合并为实业部，第一林业试验场改为实业部直辖的模范林场。民国二十二年（1933年）改为实业部北平模范林场。到七七事变（1937年）前为实业部直辖北平模范林场西山分场。
日伪时期由伪行政部接收改称行政部西山林场。
日本投降前为农务总署西山林场。
民国三十五年（1946年）被国民政府农林部中央林业实验所华北林业试验场接收，改称为西山第一事业区。
1950年在华北农业科学研究所等机构的基础上，筹建中央林业部林业科学研究所。可以看出，从1913年起的林艺试验场西山造林苗圃还是华北林业试验场西山第一事业区直到中林所的建立，西山造林苗圃虽经多次更名，但仍是现在中国林科院的地址，在林业科技发展史上起到奠基性的作用。据中央林业部林业科学研究所1953年上半年工作总结中记载，在本所成立前，能巧妙利用辛亥革命时所开创之林场原址，加以改造扩大，并迅速完成初期基建，以是奠定稳固基础。又记述：关于人员及设备，又将华北农业科学研究所森林系、西南木材试验馆并入本所，此多年之经验和积累，乃为本所研究工作之强大生命力。
林艺试验场直至华北林业试验场第一事业区，主要开展的科研工作为播种、育苗、移栽、插条、造林和引种等。据1914年7月12日民国政府公报第784号，张謇与民国元年的农业现代化一文中说：“据本部林艺试验场详称：德国槐树，生长迅速，效用宏多，本场开办后，曾由青岛购取树种，先行试种。本年夏从德国订购槐树种七百余磅，现已转运到京。除本场种植外，尚存三百余磅……各地方似均宜适地选种、育苗、造林，为十年树林之计。”1928年在第一林业试验场西山造林苗圃内，种植0.57公顷的白皮松人工林，用三年生实生苗，株行距1.67m×1.67m，现存活立木838株，成为北平面积最大、栽植最早、树龄最长的白皮松人工林。由于当时条件所限，林艺试验场这段时间未能开展更多的试验研究工作。
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