灌丛在“三北”防护林体系中的效益评价

一、前言绵亘于我国北疆的“三北”地区,包括西北、华北北部、东北西部12个省(市、自治区),总面积约为3.85×10~6km~2。这一辽阔地域的绝大部分处在干旱和半干旱的气候条件控制之下,风沙干旱、水土流失等自然灾害严重地威胁着区内2.2×10~7ha农田和4.0×10~7ha草牧场。为了改变“三北”地区的自然面貌,1978年国家批准了“三北防护林建设”,从此,三北防护林作为一项伟大的工程为国内外所瞩目。建设一个什么样的防护林体系,怎样建立这个体系是工程所要解决的重要问题。在近八九年的探索与实践中,这样的认识逐渐为人们所接受。即,“三北防护林体系建设”是广义     

试论“三北”生态经济型防护林体系

本文介绍了“三北”防护林体系工程的概要、建设指导思想和技术路线,从理论上较深入地探讨了林业观念更新的意义及其基础。从而,提出“生态经济型防护林体系”的学术概念,以及它同建立区域性人工生态系统的相互关系,并结合“三北”黄土高原昕水河流域生态经济型防护林体系示范区的特点进行分析,探讨丘陵山地条件下,生态经济型防护林体系的技术内涵、组成及其生态经济特点。最后,作者提出了由“三北”防护林工程的实践对我国如何建设好其它防护林工程的几点启示。     

“三北”防护林地区主要树种的分布与水、热条件的关系

一、引言从植物地理学的观点看,植物分布主要受制于气候条件。而气候条件中,热量条件和水分条件是最为重要的气候要素。这早已为植物地理学家和农业气候专家所接受。植物要完成其生命的全过程,需要积累一定量的物质,消耗一定的能量。植物生理作用的强度与温度之间存在着密切关系。在温度条件满足的情况下,湿度即水分条件又起着重要的制约作用。长期以来,人们对植物分布与气候条件之间的关系做了不少研究工作,但大多偏重于植物分布与热量方面。在以干旱缺水为特点的     

三北防护林体系建设面临的机遇和挑战

在总结三北防护林工程(三北工程)30年建设成就和经验的基础上,立足国内外相关领域发展趋势,全面分析了三北工程在应对气候变化、增加农民收入、拉动内需等方面显现的机遇,剖析了立地条件、发展动力、投资水平和改革创新等带来的严峻挑战,总结提出了三北工程未来发展应坚持以建设完备的区域性防护林体系为目标,以防沙治沙、保持水土为主要任务,以服务新农村建设、发展特色产业、推进林权改革为重点的发展思路和具体措施.     

气候变化对三北防护林的影响与应对策略

以文献资料为基础,通过简要的生态风险分析和比较,对三北防护林体系建设工程(三北工程)、土地荒漠化态势以及三北工程在荒漠化防治战略中的地位作出如下基本估计:1)三北工程建设成绩巨大,其生态、社会与经济效益有待进一步科学准确评估;2)以"三滥"(滥垦、滥伐/滥樵、滥牧)为代表的不合理土地利用依然是三北地区荒漠化形势严峻的主要动因;3)三北工程以其对退化系统结构与功能的恢复和对脆弱系统抗干扰力的增加而成为防治荒漠化战略中有效的治理措施,由于不具有消减人为干扰发生的作用而不能代替积极的防御对策.三北地区的生态安全依赖于"以防为主,防治结合"的荒漠化防治方针的认真执行.从生态文明理念中找到了一条可以从源头遏制荒漠化的有效途径,借鉴"生态省"的建设思路,提出了建设"生态三北"的基本框架,包括生态经济体系、生态环境体系、生态道德体系和生态法制体系等4大体系建设.     

关于\"三北防护林\"一词的英文表达

三北防护林体系建设工程(三北防护林)是迄今世界上最大的生态/造林工程,经过30年的建设已取得了世界瞩目的成就.随着三北防护林建设的发展,其影响在国际社会越来越大,然而,关于\"三北防护林\"的英文表达却一直没有统一、规范,这使三北防护林在国际社会的交流带来了诸多不便.为此,本文在查阅大量国内外关于三北防护林研究文献的基础上,提出关于\"三北防护林\"的英文表达形式与同行商榷,以期规范、统一\"三北防护林\"的英文表达.     

三北地区农田防护林面积的多尺度遥感估算

农田防护林是三北防护林体系工程重要组成部分,准确估算农田防护林(林带)的数量与空间分布对了解该林种防护效应的发挥程度及促进农田防护林体系建设进程具有重要作用.本研究利用多尺度遥感影像获取林带长度,结合实地调查的林带宽度,估算三北地区(东北西部、华北北部和西北大部;依据地貌特征,将三北地区划分为东北、华北、黄土高原和蒙新4区)农田防护林面积.东北和华北区的林带长度通过建立Landsat TM和SPOT5解译得到的林带长度的关系获得;黄土高原和蒙新区则通过建立有林带农田面积(基于Landsat TM获得)和林带长度(基于CBERS-02B获得)关系获得.结果表明:至2008年,三北地区农田防护林(包括中龄林、成熟林、过熟林;不包括新造林、未成林和部分残次林;下同)总长度为106.40×107 m,其中,东北区23.82×107 m,华北区6.07×107 m,黄土高原区25.58×107 rn,蒙新区50.93×107 m;三北防护林体系工程农田防护林面积约为130.31×104 hm2(114.98×104 ～ 145.64×104 hm2),其中,东北区42.88×104 hm2(37.52×104 ～48.24×104 hm2),华北区10.79×104 hm2(9.56×104 ～ 12.29×104 hm2),黄土高原区25.58×104 hm2(22.70×104 ～ 28.45×104 hm2),蒙新区50.93×104 hm2(45.20×104 ～ 56.66× 104 hm2);估算的平均精度为89.54％,其中,东北和华北区79.27％,蒙新和黄土高原区99.80％.     

陕北“三北”防护林下草本群落特征及其与林分结构和土壤养分的关系

林下草本层是人工林生态系统的基础功能层,对维护人工林生态系统的健康、稳定和功能具有重要意义。了解陕北\"三北\"防护林建设对林下草本群落特征的影响,并解析林下草本群落发育与林分结构和土壤养分变化的响应关系,对合理评估防护林建设工作和指导未来生态建设具有重要价值。为此,调查了陕北典型风沙区和黄土区不同造林阶段防护林下草本地上生物量和物种多样性的变化,并分析其与林分结构和土壤养分的关系。结果表明:（1）风沙区不同造林阶段人工林下草本平均地上生物量（23.64 g/m²）显著低于黄土区（44.53 g/m²）。随造林年限增加,风沙区林下草本地上生物量和物种多样性逐渐升高,而黄土区林下草本地上生物量和物种多样性则逐渐降低。（2）风沙区人工林土壤有效氮和有机碳随造林年限的增加逐渐升高,而黄土区人工林下土壤有效氮和有机碳则无明显变化趋势。（3）风沙区早期林下草本地上生物量和物种多样性升高主要得益于土壤养分的提升。而黄土区早期林下草本生物量和物种多样性降低主要是人工林郁闭度增加所致。风沙区防护林的建设促进了林下草本的发育,而黄土区早期人工林下草本出现退化现象。建议对风沙区进行防护林建设,而黄土区以自然恢复为主。     

三北防护林体系建设工程对科尔沁沙地社会经济影响的定量分析

三北防护林体系建设工程(\"三北工程\")是我国最早启动的林业生态工程,旨在改善三北地区的生态环境,促进区域社会经济发展.然而,以往研究主要集中于生态工程对生态环境影响的定量研究,有关生态工程对社会经济影响的定量研究相对较少.因此,本研究以三北工程的核心建设区——科尔沁沙地东部8个旗(县)为研究区,利用结构方程模型,定量分...     

基于多元遥感影像的三北地区片状防护林面积估算

三北防护林体系工程是我国重点林业生态工程,其数量与空间分布格局影响着整个三北地区的生态环境.为科学、客观、完整地评价三北防护林体系工程建设30年来(1978-2008)片状防护林的数量与空间分布格局,本文采用多元遥感影像对三北地区片状林面积估算方法进行了研究.首先,利用TM影像(分辨率30 m)监测2008年三北地区片状防护林面积;再基于随机取样原理,建立不同降水气候区的高分辨率影像(SPOT5,分辨率2.5m)与TM影像在片状防护林面积监测的校正关系;最后利用前两部分结果估算出2008年三北地区片状防护林面积.结果表明:截至2008年,三北地区片状防护林(乔木林郁闭度＞0.3,灌木林覆盖度＞40％,精确度约85％)总面积328360.03 km2.其中,东北区116244.55 km2,华北区42981.32 km2,黄土高原区76767.05 km2,蒙新区92367.11 km2.按照防护林树种统计,针叶林62614.74 km2,阔叶林121628.51 km2,针阔混交林22144.09 km2,灌丛121972.69 km2.     

从“城市内涝”到“海绵城市”引发的生态学思考

科学的理论与实践必须建立在对对象的完全了解和必然发展趋势的准备把握之上。全面认知城市生态关系既要深入城市内部又要跳出城市看城市。跳出城市看城市就是要认清城市形态的演变;深入城市内部看城市就是要深入了解城市运行特征;沿着时间轴看城市就是要把握好城市文化传承;从系统角度看城市就是要读懂城市生态关系。用生态学思维指导城市规划、设计与管理,从工程入手,用脚进行生态学实践。     

经济生态学原则在工农业建设中的应用

经济社会是以人类经济活动为中心的经济生态系统,包括复杂的物质代谢过程和心理因素。社会发展意味着社会内部和社会之间经济结构的深刻变化,近年来许多国家由于在高速度经济发展过程中,忽视了生态系统的若干基本规律,对自然资源及人类生活环境造成严重不利影响,迫使这些国家不得不面临他们的自然生态系统所拥有的资源,养活不了日益膨胀     

基于MODIS数据的三北防护林工程区植被覆盖度提取与分析

以像元二分模型为基础,构建了基于归一化植被指数(NDVI)的植被覆盖度定量估算模型,并利用MODIS-NDVI时间序列数据,估算了三北防护林工程区2001年8月和2007年8月的植被覆盖度,分析了三北防护林工程区植被覆盖度的时空变化特征.结果表明:2001-2007年三北防护林工程区植被覆盖度变化较为明显,平均覆盖度增加了2.07%,其中吉林、山西、陕西和宁夏四省变化幅度最为显著,增加幅度分别达到27.37%、14.12%、9.29%和9.22%.研究区植被覆盖度增加的主要自然原因是降雨量的增加,主要人为原因是人们环境意识的提高以及国家实施的封山育林、退耕还林还草等一系列生态保护政策,特别是三北防护林体系建设工程.     

“三北”工程建设成就与战略转型

<正>1978年,中国为缓解北方地区日益严重的风沙灾害、水土流失、农牧业生产低而不稳等生态环境与民生问题,启动三北防护林体系建设工程,即“三北”工程.“三北”工程是目前世界上规模最大的生态工程.“三北”工程建设的初衷是因害设防,保护农田、城镇和道路等基础设施,改善生态环境,其主要任务是防沙治沙,为中国后续开展一系列重大生态工程探索路径.“三北”工程总体规划从1978年至2050年,共分为八期,当前正处于第六期(2021～2030年). 2023年,中国明确提出实施“三北”工程是国家重大战略,在东、中、西部布局三大标志性战役,目标是到2030年取得一批生态建设的标志性重大成果,牢筑我国北方生态安全屏障.     

黄土高原防护林建设的恢复生态学与生态水文学基础

以控制土壤侵蚀和提高土地生产力为主要目标的防护林建设是黄土高原植被建设与生态恢复的主体。在对国内外防护林建设研究进行回顾的基础上,从恢复生态学与生态水文学视角探讨了我国西北黄土高原地区防护林建设目标、防护林建设研究尺度、防护林建设基础理论等,并提出今后黄土高原防护林建设研究方向,其目的在于,通过探讨进一步明确当前黄土高原防护林建设的问题,为该区防护林体系建设提供指导依据。防护林建设除了要达到侵蚀防治等功能的正常发挥外,其终极目标应强调水-沙平衡这一生态水文学目标的实现。防护林建设需要从不同尺度予以理解,除林分尺度的结构优化与功能调控技术以及小流域尺度空间对位配置技术外,区域尺度地带性植被和适宜覆盖率的确定也应为防护林建设的内容。为实现防护林建设的生态水文学目标,防护林建设应遵循恢复生态学中的水分限制因子理论、生态适宜性理论、生物多样性理论以及群落演替理论,这就要求防护林建设总体应以林-水平衡为核心,在实现区域植被地带性及微观尺度适地适树的同时,考虑次生林主要树种的引入,以促进防护林建设生物多样性及群落顺行演替。总体来看,黄土高原防护林建设应基于恢复生态学与生态水文学加强以下研究:(1)针对气候变化,加强防护林建设气候变化适应性评价研究,建立适应性防护林可持续经营管理理论与技术体系;(2)针对立地条件空间异质性,加强高分辨率植被恢复适宜性评价研究,建立定量的植被恢复适地适树适群落理论体系;(3)以恢复生态学原理为指导,加强潜在植被空间分布格局的复原与预测研究,建立近自然防护林建设植被恢复模式;(4)针对全球气候变化与资源性缺水问题,加强基于物理过程分布式生态水文模型的模型模拟研究,为防护林体系建设中植被空间分布、结构组成与规模提供决策依据。     

浅谈“进化生态学”

进化生态学是一门新兴学科。关于生态学、进化论以及进化生物学的著作汗牛充栋,而关于进化生态学的著作却如凤毛麟角,难以寻觅。为什么？因为进化生态学是结合进化生物学和生态学的边缘学科,前者是研究物种起源、演化的科学,后者是研究生物与环境之间关系的科学;一门...     

论区域城镇群规划的大协调理论——生态学原理在城镇规划中的应用

当今,全球性的环境污染,生态破坏,人口爆炸,能源危机,资源枯竭,森林减少,水土流失,耕地退化,城市水荒,交通拥塞,住房紧张,城市病不断加剧……,归根结底都是人与自然失调造成的,正面临着人与自然是否协     

“生态环境”词组的商榷——从环境学与生态学角度探讨

<正>环境与人们的生活密切相关,是视频、报刊和各种报告中最为常见的一个词。然而,当前环境一词的使用非常混乱,甚至还出现了含义与使用不确切的词组,\"生态环境\"就是一例。目前,已有科学家对\"生态环境\"的含义和使用提出了质疑。中国科学院院士、著名地理学家黄秉维教授以谦虚认真的态度对其首先提出使用的\"生态环境\"词组,也提出需要纠正的意见。在国际学术讨论会上,     

从生态学观点论如何扬长避短发展青海省的大农业

青海省位于青藏高原东北部,由于地形、气候、土壤等自然条件复杂,省内各地土地利用特点差别很大。本文从生态学观点分三个地区讨论该省的大农业发展问题。一,柴达木盆地：位于青海省西北部,是—个被积雪高山环绕的封闭高原盆地,底部海拔高度约2650—3000米。气候干燥,年降水量约50至150毫米。然而绿洲的作物生长季节日夜温差大,结合着强辐射和长日照,有利于春小麦、马铃薯、青稞、豌豆、洋白菜和糖甜菜的光合物质积累,并且品质优良。这里绿洲中最近还引种了苹果和枸杞。但是盆地内大面积的盐土是发展农业的限制因素。二、东部地区：这里地形复杂,局部气候变化大。在海拔1600一2300米的黄河、湟水谷地,春小麦、蚕豆、蔬菜和落叶果树如苹果、杏、梨、核桃等产量高、品质好,这里是青海省的宝贵农业地区。在海拔3000米以上的高寒湿润山间盆地油菜籽油质很好。高山地区适合发展牦牛和藏羊,山坡下部应逐渐退耕还牧。在东北部山地河谷地区的针叶林必须加以保护。三、青南高原：位于本省南部,海拔约4000一5000米,气候寒冷而湿润。这里以嵩草为优势的高寒草甸面积最广,牧草的营养价值高,适于发展牦牛和藏羊畜牧。牦牛适合于这里的高海拔和寒冷气候,它既是交通工具,其毛、皮、奶、肉又有实用价值。