王昱人，戈嘉璐，韩冬雪，王 耕

(1.辽宁师范大学附属中学，辽宁 大连 116024；2.辽宁师范大学 城市与环境学院，辽宁 大连 116021)

1 引言

我国三北地区(西北、华北和东北)是生态环境脆弱地带，由于长期饱受水土流失，风沙，干旱等一系列生态灾害的影响，环境安全态势严峻[1]。我国自1978年，在三北地区(西北、华北和东北)兴建大型防护林工程(以下简称“三北”工程)，期限至2050年，历时3个阶段，共计8期工程，目前处于第五期工程建设中，工程总投资达578.6亿元[2]。辽宁是三北防护林工程建设的重点地区，目前已经过了一、二、三和四期的防护林体系建设，取得了一定的经济、社会与生态效益。然而在省内不同建设单位的工程建设速度与质量是不均衡的，造林面积核准率低，年度三北工程造林完成情况与规划任务也有偏差。朝阳市位于辽宁省西部，地处科尔沁沙地的南缘，气候偏干，风沙危害严重，在“三北”防护林带建设中阻沙治理工程典型。本文通过卫星影像与统计资料对朝阳地区防护林建设情况进行初步核验，考察近20年来“三北”防护林工程在朝阳地区发挥的效能，旨在为建设经济—社会—生态效益相协调的三北防护林体系工程提供科学依据，为构筑我国北方重要的绿色生态屏障和可持续发展的绿色长城提供科学思路与决策。

2 研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

朝阳市位于东经118°50′～121°17′，北纬40°25′～42°22′，占地面积1969914 hm2，地处内蒙古高原向沿海平原过渡的阶梯分界地带，地势西北高、东南低，多为低山丘陵，属北温带大陆性季风气候。区域土地利用主要类型为林地、耕地，沙化面积约占全省沙化面积的16.3%，水土流失现象严重，在“三北”防护林建设工程实施后，土地沙化现象得到了一定遏制。

2.2 研究方法

本文的研究思路可分为两条主线，第一条主线以统计年鉴数据调查为基础，根据《中国林业统计年鉴》及朝阳市政府工作报告，整理分析辽宁“三北”工程朝阳地区近几期的投资金额和国家投资所占权重，获得各个工程时间段内的投资情况与造林面积。第二条主线是以地理信息系统技术ArcGIS为平台，解译获取林地的遥感数据。将两条主线进行对应分析，探讨“三北”工程在朝阳的建设成效，即上报造林面积与遥感量算面积是否相当，投资情况与造林状况是否吻合问题。

本文遥感影像数据来源于地理空间数据云(http://www.gscloud.cn)，选取LANDSAT数据年份包含以下5个时间节点：1995、2000、2006、2010、2015，且五期遥感影像数据均选择云量较小的9月。选取遥感影像5、4、3三个波段进行裁剪，将每一个波段镶嵌至新栅格，对5、4、3波段进行波段合成，即得到一副标准假彩色合成影像。该波段组合下，植被显示颜色为红色，常被用来监测植被、农作物和湿地。在ArcGIS中运用“交互式监督分类”方法提取要素，样本分为两类，即“林地”和“其他用地”。依据分辨率的大小计算每个栅格的面积(例如分辨率是30 m×30 m面积就是0.9 km2)，在ArcGIS属性表里统计两种土地利用类型的栅格数，就可以量算每种用地的面积。

3 朝阳市“三北”防护林建设成效分析

3.1 不同时期“三北”防护林建设状况的对比分析

从监督分类的结果林地分布状况来看(图1～5)，朝阳的“三北”防护林工程几乎覆盖了朝阳市的西南部地区，并呈东北至西南方向的渐线式分布。林业统计年鉴统计朝阳林地面积如表1所示。从统计年鉴数据与遥感数据对比来看，1995～2015年间，基于统计数据的林地面积数值比遥感数据数值偏小。从20年来林地变化趋势来看，统计年鉴数据与遥感数据相吻合。2010～2015年间林地增长较快。

3.2 不同时期“三北”防护林投资状况的对比分析

朝阳市“三北”防护林体系工程建设投资与造林情况如表2所示。总体来看，朝阳市“三北”防护林投资稳定，为防护林建设的持续增长提供了有效保障。造林方面的投资多用于人工造林、飞播造林、封山育林，随着每期工程不同的侧重点，投资方向也随之变化，如第一期工程以营建农田牧场为模式的防护林体系，农作物单位面积产量得以大幅度提升；第二期工程以防护林为核心，既关注防护效益又兼顾当地区域产业经济的变革与发展；第三期在树种结构层面进行调整，在防范效果更好的同时，也使得区域内生态系统更为稳定；第四期以防沙治沙为工作重点，保护现有林地资源，强化对林分质量、种苗选择方面的投资[3]。

图1 1995年朝阳市林地分布

图2 2000年朝阳市林地分布

4.2.3 三北”防护林建设成效

4.2.1 生态脆弱性降低

1995年朝阳市完成造林面积55000 hm2林覆盖率只有13.92%；2003、2006、2009年朝阳市生态脆弱性呈逐年恶化趋势，2010年完成植树造林面积54865 hm2，

图3 2006年朝阳市林地分布

图4 2010年朝阳市林地分布

图5 2015年朝阳市林地分布

表1朝阳市林地面积统计数据与遥感数据对比

年份林地面积/hm2林地占土地面积/%图上量算林地面积/hm2林地图上面积占土地/%199563431232.2059097430.00200070916936.1065007233.00200670128935.6066977134.00201072940036.8070325935.70201584115342.7078796640.00201795934848.70%

(表中/：表示未有数据)

表2朝阳市“三北”防护林体系工程建设投资与造林情况

工程施工年度 投资总计/万元 国家投资 累计实际造林面积/hm2 第一阶段 一期 1978～1985年 451674 二期 1986～1995年 40242 70.20% 504083三期 1996-2000年 23926 67.20% 529346 第二阶段 四期 2001～2010年 43276 74.65% 729807 五期 2011-2015年 616021

森林覆盖率由“十五”末的33.5%提高到40%，城乡环境质量明显改观；2012年完成造林90667 hm2，水土保持综合治理48000 hm2；2013扎实推进青山、碧水、蓝天三大生态工程建设，植树造林93600 hm2，水土保持生态治理60800 hm2；2014年完成植树造林70200 hm2，水土保持生态治理60933 hm2；2015年完成荒山造林65400 hm2，水土流失综合治理51200 hm2，草原沙化治理34666 hm2；2016完成荒山造林48867 hm2，水土保持综合治理73333 hm2；2017年完成植树造林面积55933 hm2，水土流失综合治理面积82667 hm2。“三北”防护林工程使朝阳地区的生态脆弱性有所降低，使其环境趋向稳定发展[4]。

4.2.2土地荒漠化减缓

朝阳市地处北方半干旱农牧交错区生态脆弱带，干旱多风的气候条件为土地荒漠化提供了动力，人口增长及自然资源的不合理利用加速了荒漠化进程。荒漠化土地1999年为764414.3 hm2，2004年减少到687261.5 hm2，年均递减率为2.02%，呈逆转趋势；5年累计减少荒漠化土地77152.8 hm2，荒漠化治理成效显著[5]。

4.2.3生态屏障充分体现

朝阳市属于北方农牧交错带的核心区，是内蒙古草原向华北平原过渡带，属半农半牧区。内蒙古科尔沁沙地持续南侵使京津冀地区遭受生态安全威胁。朝阳市及草原生态系统成为京津冀地区“东北部草原生态屏障”，在保护京津冀地区地区生态安全中发挥着巨大作用。

4.2.4水土保持有所增强

朝阳市着眼于开展森林保持土壤效益的工作布局，朝阳市政府测算“三北”四期工程新增森林固土量为1353万t，折合价值为8267.8万元。总计三北四期工程新增森林每年可保持土壤1526万t，总价值达2543399万元。

4.3 “三北”防护林建设问题

4.3.1森林生态效益尚有差距

根据森林生态方面的研究，林地雨后地表径流约占降水量的25%，林木蒸腾约占12.5%，渗入地下约占50%，以地下径流补给河川的约占35%。若为辽宁省提供110亿m3的用水，东部山区按每亩水源林可补给河川约235 m3地表径流计算，则该地区森林覆盖率应该在66%以上，而在辽西、辽西北森林覆盖率也要达到40%左右，才能把水土流失控制在轻度范围之内。草本植物和灌木的覆盖度达到80%以上，也可以起到很好的保持水土的作用[6]。据辽宁省林业部门的统计，截至2015年以朝阳市为代表的辽西北三北防护林建成后，森林覆盖率达37.4%(虽然林地面积比例为42.7%)，说明朝阳市的森林资源要达到生态平衡的需求，依然有所差距。

4.3.2经济开发项目较少

对于防护林的经营目的，有别于一般意义的森林经济价值，在达到防护效益的同时，自身也存在很大的经济潜力。目前，朝阳市已经形成了以干鲜野果为主的经济林，并且发展较为成熟，但是对于林下经济(如花生、林下参等低生或土生植物)的开发目前开展的较少。

4.3.3社会效益未突出

自工程开展以来，工作重心一直着眼于防护林建设，对管护工作重视程度相对较轻，林农造业积极性不高，加之森林资源转化能力弱，林业的产业发展速度相对滞后，因而提供就业机会较少，且管护工作条件相对艰苦，工作量大，少有人愿意上岗。

4.4 “三北”防护林建设实施的对策

4.4.1科学引种与造林

对于现有的林区，应关注林苗存活率、林分质量、防虫治虫，增强植被自身对外界的抗干扰能力，对林区及时考察及调研了解植物自身生长情况，加强后期养护工作。对已退化林区及时开展修复补救工作，保证树木的存活率。与此同时，加快引进耐旱、抗寒的生态树种和速生、生产的经济林树种。

4.4.2着力发展林业经济

目前林地经济在朝阳地区的发展模式相对成熟，为了实现防护林经营的可持续发展和高效运行，建议应该将林下经济纳入考虑范围，如在防护林地区种植一些林下参、益母草、花生等矮棵经济作物，充分利用空间的分层优势，狠抓森林生态体系建设的同时，也带动相关林

副产业的有序发展，增加农民税收，增加朝阳的生产总值。

4.4.3 因地制宜深化林业改革

对于林农工作积极性不足的问题，建议有关单位在双方达成共识的情况下，允许当地林农享有当地防护林的经营权，以承包、转让等方式让林农参与进来，同时，相关部门也可对专岗专位进行津贴补给。在日常工作中加强对相关干部和群众责任感、使命感和紧迫感的思想教育，使更多的人意识到“三北”工程的重大实施意义。

5 结语

辽宁朝阳“三北”工程的推进在经济、生态、环境等方面对朝阳地区均有不同程度的正面反馈，有效制止科尔沁沙地向研究区南侵，水土流失现象和土地沙化等生态问题亦有所缓解。我国要实现2020年森林覆盖率达到23%和2050年26%的战略目标，增值空间重点在三北地区。辽宁“三北”工程对于改善辽宁“三北”地区的生态环境，推进生态文明，提高我国在世界林业生态工程领域的地位具有十分重大的战略意义。