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今年6月17日是第30個世界防治荒漠化與干旱日。國家林業(yè)和草原局（以下簡稱國家林草局）發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，目前我國“三北”防護(hù)林體系建設(shè)工程（以下簡稱三北工程）已累計治理退化草原12.8億畝，森林覆蓋率由1978年的5.05%提高到13.84%。

三北工程啟動于1978年，工程規(guī)劃期限73年，到2050年結(jié)束。三北工程咨詢專家組副組長、中國工程院院士、中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所（以下簡稱沈陽生態(tài)所）所長朱教君指出：“不管是美國還是蘇聯(lián)，它們的防護(hù)林工程都堅持不了這么長時間，我們是當(dāng)之無愧的世界紀(jì)錄保持者。”

回望這項聲勢浩大、曠日持久的生態(tài)工程，不得不拜服中國人“敢教日月?lián)Q新天”的精神氣魄。但也需銘記，這份氣魄的底氣來源于堅持科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)管理、科學(xué)評估。以中國科學(xué)院為例，幾代科研人賡續(xù)接力，鐘情一生，為這道“綠色長城”添磚加瓦。

1?一項前所未有的壯舉

西北、華北、東北，簡稱三北地區(qū)。這里曾孕育出燦爛輝煌的華夏文明，也集中分布著八大沙漠、四大沙地，一望無垠的沙漠、戈壁形成了一條綿延萬里的風(fēng)沙線。

歷史上，我國森林覆蓋率一度高達(dá)64%，但經(jīng)過人類數(shù)千年的開發(fā)利用，在近代又被列強掠奪，到新中國成立時，森林覆蓋率已驟降至8%。

“生態(tài)環(huán)境是一個國家社會發(fā)展的基本盤?！敝旖叹榻B。1954年，沈陽生態(tài)所的前身——中國科學(xué)院林業(yè)土壤研究所（以下簡稱林土所）正是為服務(wù)東北及鄰近區(qū)農(nóng)林生產(chǎn)事業(yè)而建立的，一大批農(nóng)林專家從全國各地來到這片黑土地。

上世紀(jì)五六十年代，我國北方曾興起植樹造林的熱潮，但這些局部的造林活動并沒能阻止環(huán)境惡化的腳步。內(nèi)蒙古的沙漠戈壁由1960年的1.1億余畝擴(kuò)大到1977年的1.6億余畝，增加了45%。

國際上，美國和蘇聯(lián)都曾對自然資源進(jìn)行過度開發(fā)利用，導(dǎo)致沙塵暴等惡劣天氣肆虐，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，不得不開展生態(tài)修復(fù)工程。美國大平原林業(yè)工程持續(xù)了8年，蘇聯(lián)斯大林改造大自然計劃防護(hù)林工程持續(xù)了15年。

而中國的三北工程從一開始規(guī)劃即到73年之后，并且目標(biāo)明確——使三北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境得到根本好轉(zhuǎn)，人民群眾的生產(chǎn)生活條件得到根本改善。

出臺這樣宏偉的計劃，從一個側(cè)面說明，擺脫三北地區(qū)的生態(tài)困境絕非一朝一夕之功。

數(shù)據(jù)顯示，從上世紀(jì)60年代到70年代初，三北地區(qū)有670多萬公頃的土地沙漠化，良田被毀、草場沙化，水土流失嚴(yán)重。據(jù)測算，每年流入黃河的16億噸泥沙中，80%來自黃土高原丘陵溝壑區(qū)，相當(dāng)于每年有2800萬噸氮磷鉀肥流失。因此，三北風(fēng)沙帶成為中國的貧困帶，羊沒草吃、人沒水喝，甚至連燒飯的柴火都撿不著。

沙進(jìn)人退，何談國富民強？

于是，一次前所未有的偉大壯舉在三北大地上付諸實踐。它不僅是一項生態(tài)工程，也是一項民生工程。

2?開創(chuàng)“沙地樟子松防沙治沙”先河

三北工程東起黑龍江、西至新疆，東西長4480公里，最初規(guī)劃范圍涉及13個省區(qū)市, 占我國國土面積的42.4%，可謂“半壁江山”。

當(dāng)時，國家安排一期工程7年投入的專項資金達(dá)到5000萬元。在1978年，5000萬元大約相當(dāng)于5萬個家庭一年的總收入。這對國家財政來說已是一筆巨款，但對建防護(hù)林來說，缺口仍然巨大。

朱教君的老師、沈陽生態(tài)所研究員姜鳳岐回憶：“三北工程一期的造林任務(wù)是1000萬畝，相當(dāng)于每畝地只有5元。如果按照農(nóng)田防護(hù)林學(xué)要求的每畝166株樹計算，攤到每株上只有3分錢?！?/p>

可以說，從國家到基層，都是“咬著牙也要上”。

在資金有限的情況下，首先要解決種什么樹的問題。

栽什么樹最容易呢？姜鳳岐表示，當(dāng)時首先選定的是好栽易活、長勢快的楊樹，可在短時間內(nèi)發(fā)揮較好的防護(hù)作用，群眾也最為熟悉。但楊樹壽命較短，少則十幾年，多則三五十年，單一栽種還易發(fā)生病蟲害。因此，林土所提出，可將楊樹作為先鋒樹種，再配置一定比例的其他樹種。

實際上，早在1953年，林土所建所元老之一、林學(xué)家劉慎諤就率隊在科爾沁沙地東南緣（現(xiàn)遼寧省彰武縣章古臺）建立了治沙工作站，并提出將天然分布在大興安嶺西麓、呼倫貝爾草原過渡帶上的沙地樟子松，引入此地防沙治沙的想法。

1964年，劉慎諤騎著毛驢在西北檢查治沙試驗工作。

1955年，林土所科學(xué)家將6508株2年生樟子松苗和3889株1年生樟子松苗，從它們的故鄉(xiāng)大興安嶺“南移”8至9個緯度，引種到章古臺，聯(lián)合遼寧省章古臺固沙造林試驗站進(jìn)行造林試驗，一舉成功，開創(chuàng)了我國樟子松固沙造林的先河。

如今，挺拔的樟子松扎根于科爾沁沙地，枝繁葉茂、生生不息，變“沙進(jìn)人退”為“綠進(jìn)沙退” ，作為三北工程重點樹種大面積推廣，被譽為“治沙功勛樹”。

而在朱教君心目中，樟子松不僅擁有傲人的歷史，也享有輝煌的未來。他說：“樟子松耐寒、耐旱、耐貧瘠，未來仍然是三北工程的主力樹種，沒有之一?！?/p>

防護(hù)林主要林型：防風(fēng)固沙林。

3?三北工程的首本“教科書”

除了樹種問題外，還要解決如何種、種在哪里的問題。

姜鳳岐介紹，由于三北地區(qū)普遍干旱，而人們生活的村莊、河堤、農(nóng)田附近水土條件較好，也易于管理管護(hù)，于是三北工程一期就將突破口放在了路邊、河邊、農(nóng)田四周，“實踐證明這是一項非常明智的選擇”。

“風(fēng)沙擋了，村子美了，柴火有了?！边@是老百姓對農(nóng)田防護(hù)林的評價。

這一思想，林土所已實踐多年。

1960年，林土所成立了由林學(xué)家曹新孫領(lǐng)導(dǎo)的我國第一個防護(hù)林課題組。此后，他們又創(chuàng)造了多個國內(nèi)首次：建立我國第一個農(nóng)田防護(hù)林試驗站；組織我國第一次全國性防護(hù)林學(xué)術(shù)會議；形成“東北西部內(nèi)蒙古東部四省區(qū)農(nóng)田防護(hù)林營造技術(shù)試行方案”，并由原林業(yè)部作為林造防字第1號文件下達(dá)執(zhí)行……

一進(jìn)林土所便加入防護(hù)林課題組的姜鳳岐，幸運地成為這些“首次”的見證者。他清晰地記得，1963年清明節(jié)那天白雪飄飄，大家穿著棉大衣，冒雪運送油松幼苗，并組織群眾造林。為了防止人畜和野兔破壞，課題組絞盡腦汁，千方百計終于保住了這片試驗林。

最終，按照曹新孫“中間林帶”的設(shè)計思想，他們成功營造了我國北方沙土地區(qū)第一片針葉樹農(nóng)田防護(hù)林。到三北工程啟動時，這片林帶已基本成型，曹新孫關(guān)于農(nóng)田防護(hù)林學(xué)的學(xué)術(shù)思想也逐漸成型。

1981年，曹新孫（右二）陪同瑞士林學(xué)家波斯哈特（左三）到帶嶺工作站考察。

歷經(jīng)3年多的編寫工作，1983年，曹新孫主編的《農(nóng)田防護(hù)林學(xué)》正式出版。書中全面介紹了農(nóng)田防護(hù)林規(guī)劃、設(shè)計的方法和步驟，提出了各區(qū)域的樹種選擇和搭配，是一本名副其實的防護(hù)林學(xué)開山之作。姜鳳岐認(rèn)為，該書在我國“首次把農(nóng)田防護(hù)林研究提升到一個獨立的學(xué)科水平”。

回憶起曹新孫，姜鳳岐始終難忘恩師引石鋪路、無私奉獻(xiàn)的赤子之心。曹新孫早年留學(xué)法國，法、英、德語融會貫通，回國后翻譯外國文獻(xiàn)多達(dá)200余萬字。他卻沒有出版譯著，而是將這些資料以內(nèi)部材料、講義等形式傾囊相授。

曹新孫根據(jù)自身實踐編著的《農(nóng)田防護(hù)林學(xué)》，其初稿曾在1979年至1980年印刷成冊，作為他授課的林業(yè)部三北工程（防護(hù)林）營造技術(shù)講習(xí)班教材，分發(fā)給廣大基層林業(yè)技術(shù)骨干，成為人手必備的入門教科書。

“當(dāng)時大家只知道要造林，但普遍缺乏技術(shù)，這本書為三北工程一期建設(shè)提供了技術(shù)支撐?！敝旖叹f。

后來，農(nóng)田防護(hù)林研究獲得第三世界科學(xué)組織網(wǎng)絡(luò)獎，表明國際社會對該研究的認(rèn)可。激動之余，姜鳳岐在日記里寫下一首小詩：“常言要為國爭光，多年夙愿今日遂。前路峰高更待攀，相期口碑勝金杯！”

防護(hù)林主要林型：農(nóng)田防護(hù)林。

4?三代接力與三北工程共成長

1986年，三北工程進(jìn)入二期工程階段。此時，工程建設(shè)的目標(biāo)發(fā)生了變化。

“一期工程主要是把樹栽活，屬于造林范疇，二期工程則涉及經(jīng)營管理問題。”朱教君告知，所謂“造林一時、經(jīng)營一世”，如何經(jīng)營防護(hù)林是一門更大的學(xué)問。

但防護(hù)林不同于普通森林，不能僅僅考慮木材產(chǎn)出，更重要的是取得生態(tài)防護(hù)效益。加上三北地區(qū)嚴(yán)苛的自然環(huán)境，原有的森林經(jīng)營理論基礎(chǔ)已經(jīng)無法支撐。

為此，姜鳳岐連續(xù)主持國家“七五”“八五”“九五”科技攻關(guān)項目，歷時15年專攻防護(hù)林經(jīng)營研究。為了交上一份合格的答卷，他多次帶領(lǐng)團(tuán)隊深入實地進(jìn)行區(qū)域性考察，與多部門協(xié)作設(shè)置了百余項試驗，并建立了大量試驗示范林。

凝結(jié)著大家心血的《防護(hù)林經(jīng)營學(xué)》于2003年正式出版。該書將防護(hù)林經(jīng)營在學(xué)科層面加以系統(tǒng)提煉總結(jié)，成為該領(lǐng)域又一本重要的教科書?！氨狈椒雷o(hù)林經(jīng)營理論、技術(shù)與應(yīng)用”獲得了2008年國家科技進(jìn)步獎二等獎。

2017年，三北工程即將迎來40周年之際，姜鳳岐再次回到遼寧省昌圖縣試驗基地?？粗约寒?dāng)年栽植的油松林帶，歷經(jīng)半個多世紀(jì)的風(fēng)雨，已成為一道道“綠色長城”，他不由感嘆：“此生足矣！”

進(jìn)入21世紀(jì)，國家對防護(hù)林建設(shè)的需求更加注重從生態(tài)學(xué)視角進(jìn)行系統(tǒng)治理。此時，學(xué)科帶頭人的接力棒交到了朱教君手中。一直跟隨姜鳳岐從事防護(hù)林學(xué)研究的他，在2023年主筆完成了《防護(hù)林生態(tài)學(xué)》。該書成為新時代防護(hù)林學(xué)研究領(lǐng)域的重要教科書，入選中國科學(xué)院大學(xué)研究生教材。

朱教君表示，防護(hù)林生態(tài)學(xué)的終極目標(biāo)，是將防護(hù)林的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)功能有機結(jié)合，形成“人與自然和諧共生”的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)“雙贏”發(fā)展模式。

“例如，我們研發(fā)了林藥、林菜、林蛙復(fù)合經(jīng)營范式，在大幅提升防護(hù)功能的同時，促進(jìn)了林區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！敝旖叹f，經(jīng)過這樣的改造，森林水源涵養(yǎng)與固碳等生態(tài)功能大幅提高的同時，林下道地藥材、山野菜和林蛙等產(chǎn)量也提高了20%至30%，在3年內(nèi)幫助5.1萬名林農(nóng)脫貧——同時收獲了“綠水青山”和“金山銀山”。

據(jù)悉，三北工程帶動了林下經(jīng)濟(jì)、特色林果業(yè)等發(fā)展壯大，為全國提供了1/4的干鮮果品，助力1500萬人脫貧增收。

防護(hù)林主要林型：水源涵養(yǎng)林。

從1983年到2003年，再到2023年，三代學(xué)人分別用20年時間賡續(xù)傳承，針對不同歷史時期國家對防護(hù)林生態(tài)工程建設(shè)的需求，接力走出一條科學(xué)探索之路。

5?科學(xué)護(hù)航 打好三北攻堅戰(zhàn)

40多年來，三北工程的正面效益有目共睹。以世界上第一個即將消失的沙漠——毛烏素沙漠為例，1984年的衛(wèi)星影像幾乎全是貧瘠荒蕪的沙化土地，如今80%的面積已經(jīng)成為綠洲。4.22萬平方公里的沙漠，就這樣被中國人通過種樹“消滅”了。

為了客觀、準(zhǔn)確地評價三北工程，中國科學(xué)院在2008年和2018年——三北工程啟動30周年、40周年之際，開展了兩次綜合評估。

尤其是40周年這次評估，更像是對三北工程的一次“期中考試”。受國家林草局委托，朱教君團(tuán)隊耗時數(shù)年，在三北地區(qū)行程7萬公里，獲得大量一手資料；收集整理了23萬余個涉林樣地的定位觀測、監(jiān)測和調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了1978年以來近2000景遙感影像，對三北工程進(jìn)行了全面綜合評價。

2018年，朱教君（右二）考察中國科學(xué)院策勒沙漠研究站固沙植被。沈陽生態(tài)所供圖

2018年12月24日，國務(wù)院新聞辦公室召開新聞發(fā)布會，向全世界發(fā)布《三北防護(hù)林體系建設(shè)40年綜合評價報告》，鄭重宣告，三北工程實施40年來，累計完成造林面積4614萬公頃，占規(guī)劃造林任務(wù)的118%；工程區(qū)森林覆蓋率凈提高5.29個百分點；水土流失面積相對減少67%。

這是40歲的三北工程向全國人民交上的一份答卷。它的背后，離不開科研工作者不斷升級的科技手段。

上世紀(jì)90年代初，最早引種到科爾沁沙地東南緣的樟子松固沙林發(fā)生大面積衰退現(xiàn)象。朱教君團(tuán)隊通過實地調(diào)研、野外試驗，采用同位素示蹤、探地雷達(dá)等新技術(shù)進(jìn)行分析，指出衰退是由于農(nóng)田過度開墾導(dǎo)致地下水位大幅下降，而樟子松為淺根系樹種所致。此后，他們提出以區(qū)域“全量水資源”平衡為依據(jù)的綜合生態(tài)系統(tǒng)一體化構(gòu)建方案。

為了對三北工程進(jìn)行長期持續(xù)的碳匯監(jiān)測，沈陽生態(tài)所設(shè)計建成了全球首個森林科研大裝置——清原-科爾塔群，配套了基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，以及基于人工智能分析計算的數(shù)據(jù)中心，大幅提升了監(jiān)測精度。據(jù)測算，清原-科爾塔群監(jiān)測的三北工程項目區(qū)內(nèi)，現(xiàn)有森林每年每公頃固碳量接近2噸。

“這些事說起來簡單，但一做就是30年，其實也不簡單。”朱教君笑著說。

此外，朱教君對大裝置還有一點“私心”：通過變革科研范式，吸引更多年輕人加入林學(xué)、生態(tài)學(xué)研究隊伍，為三北工程儲備后續(xù)力量。

“80后”研究員郝廣友剛加入沈陽生態(tài)所時，朱教君就鼓勵他到位于內(nèi)蒙古通遼市的大青溝沙地生態(tài)實驗站開展一線調(diào)查和研究。當(dāng)?shù)貤l件雖然簡陋，但郝廣友說：“這里對我們開展科學(xué)研究來說是個很理想的地方?！?/p>

如今，三北工程已進(jìn)入第六期建設(shè)。針對北方區(qū)域生態(tài)環(huán)境依然脆弱的問題，黨中央提出力爭用10年左右時間，打一場三北工程攻堅戰(zhàn)。

如何打好這場攻堅戰(zhàn)？

“一是讓應(yīng)該有且能夠有植被保護(hù)的地方，都有林草；二是對已有林草植被但出現(xiàn)衰退的地方，進(jìn)行科學(xué)修復(fù)、改造；三是在植被構(gòu)建存在困難的地方，通過科技創(chuàng)新攻堅克難，使林草植被盡快構(gòu)建起來。一句話概括，就是打造好‘山水林田湖草沙’統(tǒng)籌發(fā)展的實踐樣板。”朱教君表示，同40年前相比，現(xiàn)在要更加尊重科學(xué)規(guī)律、重新向大自然學(xué)習(xí)，讓祖國的“綠色長城”屹立不倒。

（原載于《中國科學(xué)報》?2024-08-28?第4版?專題）