林业科学

作者：纪平1,4,5,邵全琴2,王敏3,刘华1,4,王晓慧1,4,凌成星1,4,侯瑞霞1,4,5

单位：1. 中国林业科学研究院资源信息研究所 北京 1000912. 中国科学院地理科学与资源研究所 中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室 北京 1001013. 北京维盛沃德科技有限公司 北京 1000204. 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室 北京 1000915. 国家林业和草原科学数据中心 北京 100091

关键词：三北防护林工程区,生态效益评估,生态系统,监测与评估

目的: 三北防护林工程第二阶段（2001—2020年）实施以来取得了巨大的生态效益，但局部地区仍然存在问题，甚至出现生态退化。以生态系统结构、质量、服务为核心，综合定量评价工程实施前后生态系统变化，厘清第四期（2001—2010年）和第五期（2011—2020年）工程对生态系统恢复的影响，为后续三北工程的滚动实施提供科学和有针对性的理论依据。方法: 基于"历史动态本底—恢复现状—恢复指数"的生态工程生态效益综合评估方法，以遥感解译反演和模型估算结果为基础，构建生态系统宏观结构变化指数（EMSCI）、质量变化指数（EQCI）、服务功能变化指数（ESCI）和生态系统恢复指数（ERI），全面评估三北防护林工程区生态系统类型结构、质量和关键服务功能的时空格局变化。利用空间叠加分析功能，厘清工程实施期间的生态系统变化过程，定量评价生态系统恢复程度。结果: 1）在三北防护林工程第二阶段，生态系统类型显著变动，整体动态度为12.22%，森林覆盖率持续增加，森林面积占比10.18%，且第四期增量（1.60万km2）大于第五期增量（0.69万km2）。2）生态系统质量显著改善，平均植被覆盖度和平均植被净初级生产力分别增加了3.77%和82.33 gC·m-2a-1，增长率为24.50%和34.96%。生态系统质量持续转好面积占比20.15%。3）与本底期相比，生态系统服务功能全面提升，单位面积水源涵养量增长1.25万m3 · km-2，单位面积植被固碳量增长134.19 gC·m-2a-1，单位面积土壤保持量增长6.76 t · hm-2a-1，单位面积防风固沙量增长9.81 t · hm-2a-1，分别提升了45.89%、34.96%、74.29%和24.96%。单位面积水蚀模数增加23.88%（因为近年来年均降水量比前期增加，造成侵蚀量和保持量均有所增加），风蚀模数下降25.58 t · hm-2a-1，风沙侵蚀危害程度降低46.49%。生态系统服务功能持续转好面积占比15.83%。4）生态系统恢复状况良好，持续转好和保持稳定区域面积占比为21.95%和20.29%。结论: 三北防护林工程区经第二阶段多期连续实施重点生态工程，已取得显著成效。东北华北平原农区、内蒙古高原中部风沙区和黄土高原丘陵沟壑区的生态系统恢复良好，森林覆盖率提高，平均植被覆盖度增加，平均植被净初级生产力提高，单位面积水源涵养量、植被固碳量、土壤保持量和防风固沙量等生态系统服务功能明显转好。但西北荒漠区生态系统仍较脆弱，整体生态系统状况并未得到有效改善。在天山附近、准葛尔盆地、柴达木盆地、南疆盆地固沙农牧区、坝上高原、内蒙古西部荒漠半荒漠草原等生态系统脆弱区域，森林面积增长放缓，草地面积减少，荒漠面积增加，防治草地沙漠化仍为未来工程实施的重点。

来源：2022年第11期

《林业科学》期刊编辑部

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