遼寧“三北”防護(hù)林建設(shè)成效與問題研究
——以朝陽地區(qū)為例

王昱人，戈嘉璐，韓冬雪，王 耕

(1.遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)，遼寧 大連 116024；2.遼寧師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，遼寧 大連 116021)

1 引言

我國三北地區(qū)(西北、華北和東北)是生態(tài)環(huán)境脆弱地帶，由于長期飽受水土流失，風(fēng)沙，干旱等一系列生態(tài)災(zāi)害的影響，環(huán)境安全態(tài)勢嚴(yán)峻[1]。我國自1978年，在三北地區(qū)(西北、華北和東北)興建大型防護(hù)林工程(以下簡稱“三北”工程)，期限至2050年，歷時3個階段，共計8期工程，目前處于第五期工程建設(shè)中，工程總投資達(dá)578.6億元[2]。遼寧是三北防護(hù)林工程建設(shè)的重點地區(qū)，目前已經(jīng)過了一、二、三和四期的防護(hù)林體系建設(shè)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)、社會與生態(tài)效益。然而在省內(nèi)不同建設(shè)單位的工程建設(shè)速度與質(zhì)量是不均衡的，造林面積核準(zhǔn)率低，年度三北工程造林完成情況與規(guī)劃任務(wù)也有偏差。朝陽市位于遼寧省西部，地處科爾沁沙地的南緣，氣候偏干，風(fēng)沙危害嚴(yán)重，在“三北”防護(hù)林帶建設(shè)中阻沙治理工程典型。本文通過衛(wèi)星影像與統(tǒng)計資料對朝陽地區(qū)防護(hù)林建設(shè)情況進(jìn)行初步核驗，考察近20年來“三北”防護(hù)林工程在朝陽地區(qū)發(fā)揮的效能，旨在為建設(shè)經(jīng)濟(jì)—社會—生態(tài)效益相協(xié)調(diào)的三北防護(hù)林體系工程提供科學(xué)依據(jù)，為構(gòu)筑我國北方重要的綠色生態(tài)屏障和可持續(xù)發(fā)展的綠色長城提供科學(xué)思路與決策。

2 研究區(qū)概況與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

朝陽市位于東經(jīng)118°50′～121°17′，北緯40°25′～42°22′，占地面積1969914 hm2，地處內(nèi)蒙古高原向沿海平原過渡的階梯分界地帶，地勢西北高、東南低，多為低山丘陵，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候。區(qū)域土地利用主要類型為林地、耕地，沙化面積約占全省沙化面積的16.3%，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，在“三北”防護(hù)林建設(shè)工程實施后，土地沙化現(xiàn)象得到了一定遏制。

2.2 研究方法

本文的研究思路可分為兩條主線，第一條主線以統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)調(diào)查為基礎(chǔ)，根據(jù)《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》及朝陽市政府工作報告，整理分析遼寧“三北”工程朝陽地區(qū)近幾期的投資金額和國家投資所占權(quán)重，獲得各個工程時間段內(nèi)的投資情況與造林面積。第二條主線是以地理信息系統(tǒng)技術(shù)ArcGIS為平臺，解譯獲取林地的遙感數(shù)據(jù)。將兩條主線進(jìn)行對應(yīng)分析，探討“三北”工程在朝陽的建設(shè)成效，即上報造林面積與遙感量算面積是否相當(dāng)，投資情況與造林狀況是否吻合問題。

本文遙感影像數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn)，選取LANDSAT數(shù)據(jù)年份包含以下5個時間節(jié)點：1995、2000、2006、2010、2015，且五期遙感影像數(shù)據(jù)均選擇云量較小的9月。選取遙感影像5、4、3三個波段進(jìn)行裁剪，將每一個波段鑲嵌至新柵格，對5、4、3波段進(jìn)行波段合成，即得到一副標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成影像。該波段組合下，植被顯示顏色為紅色，常被用來監(jiān)測植被、農(nóng)作物和濕地。在ArcGIS中運用“交互式監(jiān)督分類”方法提取要素，樣本分為兩類，即“林地”和“其他用地”。依據(jù)分辨率的大小計算每個柵格的面積(例如分辨率是30 m×30 m面積就是0.9 km2)，在ArcGIS屬性表里統(tǒng)計兩種土地利用類型的柵格數(shù)，就可以量算每種用地的面積。

3 朝陽市“三北”防護(hù)林建設(shè)成效分析

3.1 不同時期“三北”防護(hù)林建設(shè)狀況的對比分析

從監(jiān)督分類的結(jié)果林地分布狀況來看(圖1～5)，朝陽的“三北”防護(hù)林工程幾乎覆蓋了朝陽市的西南部地區(qū)，并呈東北至西南方向的漸線式分布。林業(yè)統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計朝陽林地面積如表1所示。從統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)對比來看，1995～2015年間，基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的林地面積數(shù)值比遙感數(shù)據(jù)數(shù)值偏小。從20年來林地變化趨勢來看，統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)相吻合。2010～2015年間林地增長較快。

3.2 不同時期“三北”防護(hù)林投資狀況的對比分析

朝陽市“三北”防護(hù)林體系工程建設(shè)投資與造林情況如表2所示。總體來看，朝陽市“三北”防護(hù)林投資穩(wěn)定，為防護(hù)林建設(shè)的持續(xù)增長提供了有效保障。造林方面的投資多用于人工造林、飛播造林、封山育林，隨著每期工程不同的側(cè)重點，投資方向也隨之變化，如第一期工程以營建農(nóng)田牧場為模式的防護(hù)林體系，農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量得以大幅度提升；第二期工程以防護(hù)林為核心，既關(guān)注防護(hù)效益又兼顧當(dāng)?shù)貐^(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的變革與發(fā)展；第三期在樹種結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行調(diào)整，在防范效果更好的同時，也使得區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)更為穩(wěn)定；第四期以防沙治沙為工作重點，保護(hù)現(xiàn)有林地資源，強化對林分質(zhì)量、種苗選擇方面的投資[3]。

圖1 1995年朝陽市林地分布

圖2 2000年朝陽市林地分布

4.2.3 三北”防護(hù)林建設(shè)成效

4.2.1 生態(tài)脆弱性降低

1995年朝陽市完成造林面積55000 hm2林覆蓋率只有13.92%；2003、2006、2009年朝陽市生態(tài)脆弱性呈逐年惡化趨勢，2010年完成植樹造林面積54865 hm2，

圖3 2006年朝陽市林地分布

圖4 2010年朝陽市林地分布

圖5 2015年朝陽市林地分布

表1朝陽市林地面積統(tǒng)計數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)對比

年份林地面積/hm2林地占土地面積/%圖上量算林地面積/hm2林地圖上面積占土地/%199563431232.2059097430.00200070916936.1065007233.00200670128935.6066977134.00201072940036.8070325935.70201584115342.7078796640.00201795934848.70%

(表中/：表示未有數(shù)據(jù))

表2朝陽市“三北”防護(hù)林體系工程建設(shè)投資與造林情況

工程施工年度 投資總計/萬元 國家投資 累計實際造林面積/hm2 第一階段 一期 1978～1985年 451674 二期 1986～1995年 40242 70.20% 504083三期 1996-2000年 23926 67.20% 529346 第二階段 四期 2001～2010年 43276 74.65% 729807 五期 2011-2015年 616021

森林覆蓋率由“十五”末的33.5%提高到40%，城鄉(xiāng)環(huán)境質(zhì)量明顯改觀；2012年完成造林90667 hm2，水土保持綜合治理48000 hm2；2013扎實推進(jìn)青山、碧水、藍(lán)天三大生態(tài)工程建設(shè)，植樹造林93600 hm2，水土保持生態(tài)治理60800 hm2；2014年完成植樹造林70200 hm2，水土保持生態(tài)治理60933 hm2；2015年完成荒山造林65400 hm2，水土流失綜合治理51200 hm2，草原沙化治理34666 hm2；2016完成荒山造林48867 hm2，水土保持綜合治理73333 hm2；2017年完成植樹造林面積55933 hm2，水土流失綜合治理面積82667 hm2。“三北”防護(hù)林工程使朝陽地區(qū)的生態(tài)脆弱性有所降低，使其環(huán)境趨向穩(wěn)定發(fā)展[4]。

4.2.2土地荒漠化減緩

朝陽市地處北方半干旱農(nóng)牧交錯區(qū)生態(tài)脆弱帶，干旱多風(fēng)的氣候條件為土地荒漠化提供了動力，人口增長及自然資源的不合理利用加速了荒漠化進(jìn)程?；哪恋?999年為764414.3 hm2，2004年減少到687261.5 hm2，年均遞減率為2.02%，呈逆轉(zhuǎn)趨勢；5年累計減少荒漠化土地77152.8 hm2，荒漠化治理成效顯著[5]。

4.2.3生態(tài)屏障充分體現(xiàn)

朝陽市屬于北方農(nóng)牧交錯帶的核心區(qū)，是內(nèi)蒙古草原向華北平原過渡帶，屬半農(nóng)半牧區(qū)。內(nèi)蒙古科爾沁沙地持續(xù)南侵使京津冀地區(qū)遭受生態(tài)安全威脅。朝陽市及草原生態(tài)系統(tǒng)成為京津冀地區(qū)“東北部草原生態(tài)屏障”，在保護(hù)京津冀地區(qū)地區(qū)生態(tài)安全中發(fā)揮著巨大作用。

4.2.4水土保持有所增強

朝陽市著眼于開展森林保持土壤效益的工作布局，朝陽市政府測算“三北”四期工程新增森林固土量為1353萬t，折合價值為8267.8萬元。總計三北四期工程新增森林每年可保持土壤1526萬t，總價值達(dá)2543399萬元。

4.3 “三北”防護(hù)林建設(shè)問題

4.3.1森林生態(tài)效益尚有差距

根據(jù)森林生態(tài)方面的研究，林地雨后地表徑流約占降水量的25%，林木蒸騰約占12.5%，滲入地下約占50%，以地下徑流補給河川的約占35%。若為遼寧省提供110億m3的用水，東部山區(qū)按每畝水源林可補給河川約235 m3地表徑流計算，則該地區(qū)森林覆蓋率應(yīng)該在66%以上，而在遼西、遼西北森林覆蓋率也要達(dá)到40%左右，才能把水土流失控制在輕度范圍之內(nèi)。草本植物和灌木的覆蓋度達(dá)到80%以上，也可以起到很好的保持水土的作用[6]。據(jù)遼寧省林業(yè)部門的統(tǒng)計，截至2015年以朝陽市為代表的遼西北三北防護(hù)林建成后，森林覆蓋率達(dá)37.4%(雖然林地面積比例為42.7%)，說明朝陽市的森林資源要達(dá)到生態(tài)平衡的需求，依然有所差距。

4.3.2經(jīng)濟(jì)開發(fā)項目較少

對于防護(hù)林的經(jīng)營目的，有別于一般意義的森林經(jīng)濟(jì)價值，在達(dá)到防護(hù)效益的同時，自身也存在很大的經(jīng)濟(jì)潛力。目前，朝陽市已經(jīng)形成了以干鮮野果為主的經(jīng)濟(jì)林，并且發(fā)展較為成熟，但是對于林下經(jīng)濟(jì)(如花生、林下參等低生或土生植物)的開發(fā)目前開展的較少。

4.3.3社會效益未突出

自工程開展以來，工作重心一直著眼于防護(hù)林建設(shè)，對管護(hù)工作重視程度相對較輕，林農(nóng)造業(yè)積極性不高，加之森林資源轉(zhuǎn)化能力弱，林業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度相對滯后，因而提供就業(yè)機會較少，且管護(hù)工作條件相對艱苦，工作量大，少有人愿意上崗。

4.4 “三北”防護(hù)林建設(shè)實施的對策

4.4.1科學(xué)引種與造林

對于現(xiàn)有的林區(qū)，應(yīng)關(guān)注林苗存活率、林分質(zhì)量、防蟲治蟲，增強植被自身對外界的抗干擾能力，對林區(qū)及時考察及調(diào)研了解植物自身生長情況，加強后期養(yǎng)護(hù)工作。對已退化林區(qū)及時開展修復(fù)補救工作，保證樹木的存活率。與此同時，加快引進(jìn)耐旱、抗寒的生態(tài)樹種和速生、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)林樹種。

4.4.2著力發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟(jì)

目前林地經(jīng)濟(jì)在朝陽地區(qū)的發(fā)展模式相對成熟，為了實現(xiàn)防護(hù)林經(jīng)營的可持續(xù)發(fā)展和高效運行，建議應(yīng)該將林下經(jīng)濟(jì)納入考慮范圍，如在防護(hù)林地區(qū)種植一些林下參、益母草、花生等矮棵經(jīng)濟(jì)作物，充分利用空間的分層優(yōu)勢，狠抓森林生態(tài)體系建設(shè)的同時，也帶動相關(guān)林

副產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展，增加農(nóng)民稅收，增加朝陽的生產(chǎn)總值。

4.4.3 因地制宜深化林業(yè)改革

對于林農(nóng)工作積極性不足的問題，建議有關(guān)單位在雙方達(dá)成共識的情況下，允許當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)享有當(dāng)?shù)胤雷o(hù)林的經(jīng)營權(quán)，以承包、轉(zhuǎn)讓等方式讓林農(nóng)參與進(jìn)來，同時，相關(guān)部門也可對專崗專位進(jìn)行津貼補給。在日常工作中加強對相關(guān)干部和群眾責(zé)任感、使命感和緊迫感的思想教育，使更多的人意識到“三北”工程的重大實施意義。

5 結(jié)語

遼寧朝陽“三北”工程的推進(jìn)在經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境等方面對朝陽地區(qū)均有不同程度的正面反饋，有效制止科爾沁沙地向研究區(qū)南侵，水土流失現(xiàn)象和土地沙化等生態(tài)問題亦有所緩解。我國要實現(xiàn)2020年森林覆蓋率達(dá)到23%和2050年26%的戰(zhàn)略目標(biāo)，增值空間重點在三北地區(qū)。遼寧“三北”工程對于改善遼寧“三北”地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，推進(jìn)生態(tài)文明，提高我國在世界林業(yè)生態(tài)工程領(lǐng)域的地位具有十分重大的戰(zhàn)略意義。