中國(guó)工程院院士朱教君

游客自駕在陜西省神木市欄桿堡鎮(zhèn)訾大莊村山林游玩（2021年10月31日攝）陶明攝 / 瞭望周刊社

精準(zhǔn)確定北方生態(tài)安全屏障區(qū)生態(tài)脆弱性等級(jí)、可治理標(biāo)準(zhǔn)，摸清三北地區(qū)水資源、沙源區(qū)本底。基于全量水定林/綠，進(jìn)行植被恢復(fù)與建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

嘗試建立政策性耕地及風(fēng)蝕防護(hù)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，形成生態(tài)農(nóng)業(yè)公司防沙治沙新模式（政府+企業(yè)+基地農(nóng)戶），增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收益，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、生產(chǎn)、生活共贏

荒漠化是影響人類生存和發(fā)展的全球性重大生態(tài)問(wèn)題。我國(guó)是世界上荒漠化最嚴(yán)重的國(guó)家之一，荒漠化土地主要分布在三北地區(qū)。1978年，黨中央作出實(shí)施三北防護(hù)林體系建設(shè)工程（三北工程）的重大決策，開啟了我國(guó)大規(guī)模治理風(fēng)沙、改善生態(tài)的先河。

三北工程咨詢專家組副組長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所研究員朱教君向《瞭望》新聞周刊記者介紹，三北工程共規(guī)劃八期，2021～2030年是三北工程建設(shè)的第六期，進(jìn)入系統(tǒng)治理階段，是鞏固拓展防沙治沙成果的關(guān)鍵期。國(guó)家提出力爭(zhēng)用10年左右時(shí)間打一場(chǎng)三北工程攻堅(jiān)戰(zhàn)，為此，要在鞏固現(xiàn)有成果基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)北方區(qū)域防沙治沙問(wèn)題，充分發(fā)揮科技力量，打好黃河“幾字彎”攻堅(jiān)戰(zhàn)，科爾沁、渾善達(dá)克兩大沙地殲滅戰(zhàn)，河西走廊—塔克拉瑪干沙漠邊緣阻擊戰(zhàn)三大標(biāo)志性戰(zhàn)役。

科技力量提高三北工程建設(shè)質(zhì)量

《瞭望》：科技力量在三北工程建設(shè)中發(fā)揮了哪些作用？

朱教君：經(jīng)過(guò)45年不懈奮斗，三北工程建設(shè)取得了舉世矚目的成就。工程區(qū)森林覆蓋率由5.05%增長(zhǎng)到14.02%，45%以上可治理沙化土地面積得到初步治理，61%的水土流失面積得到有效控制，3.5億畝農(nóng)田得到有效保護(hù)；三北工程帶動(dòng)林下經(jīng)濟(jì)、特色林果業(yè)等發(fā)展壯大，為全國(guó)提供了1/4的干鮮果品，助力1500萬(wàn)人脫貧增收。在三北等重點(diǎn)生態(tài)工程推動(dòng)下，我國(guó)率先在世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了土地退化“零增長(zhǎng)”，重點(diǎn)治理區(qū)實(shí)現(xiàn)從“沙進(jìn)人退”到“綠進(jìn)沙退”的歷史性轉(zhuǎn)變，保護(hù)生態(tài)與改善民生步入良性循環(huán)。

三北工程建設(shè)以來(lái)，科技力量始終為工程攻關(guān)方向、治理目標(biāo)與重點(diǎn)任務(wù)的確定提供強(qiáng)有力的支撐。

一是探索形成了防護(hù)林體系建設(shè)基本理論。提出了建立以木本植物為主體，多樹種、多林種、多效益，帶片網(wǎng)、喬灌草、造封管、人工治理與自然修復(fù)相結(jié)合的防護(hù)林體系建設(shè)指導(dǎo)思想；將森林強(qiáng)大的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)功能有機(jī)結(jié)合，形成了建設(shè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)型防護(hù)林體系的發(fā)展模式；突破了傳統(tǒng)農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)模式，探索了防護(hù)林體系建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)路徑。

二是研發(fā)總結(jié)了系列生態(tài)治理新技術(shù)。突破了傳統(tǒng)治沙以“防和治”為主的技術(shù)方案，提出了綜合治理的思路，實(shí)現(xiàn)在防沙治沙上生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的良性循環(huán)。先后在沙區(qū)總結(jié)出“低覆蓋度”治沙造林技術(shù)、“紗網(wǎng)沙障”專利技術(shù)、治理樟子松固沙林衰退的復(fù)合系統(tǒng)綜合恢復(fù)技術(shù)、流動(dòng)半流動(dòng)沙地“五帶一體”綜合治沙技術(shù)等。

三是選育推廣了一批三北地區(qū)適生的優(yōu)良樹種。如棗育種技術(shù)創(chuàng)新及系列新品種選育與應(yīng)用，核桃優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)培育技術(shù)，三倍體毛白楊新品種選育，中國(guó)錦雞兒屬植物資源及檸條開發(fā)利用，枸杞新品種選育及配套技術(shù)與應(yīng)用，林木種質(zhì)資源收集、保存與利用，以及楊樹工業(yè)用材林高產(chǎn)新品種定向選育和推廣等，有效解決了工程建設(shè)中的關(guān)鍵性問(wèn)題。

四是總結(jié)示范了一批生態(tài)治理新模式。建設(shè)方式上由單純?cè)炝窒蛟炝帧⒈Ｗo(hù)、經(jīng)營(yíng)、利用相結(jié)合轉(zhuǎn)變，把遵循自然規(guī)律放在首位；造林方式上從注重人工造林向人工造林、封山（沙）育林自然恢復(fù)、飛機(jī)播種造林相結(jié)合轉(zhuǎn)變，突出封山（沙）育林等自然恢復(fù)的地位；林分結(jié)構(gòu)上從營(yíng)造純林向營(yíng)造混交林、復(fù)層林、異齡林相結(jié)合轉(zhuǎn)變等。

五是開發(fā)實(shí)現(xiàn)了一批技術(shù)新突破。863項(xiàng)目構(gòu)建了“基于多元數(shù)據(jù)的國(guó)家林業(yè)生態(tài)工程監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)網(wǎng)格應(yīng)用系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的網(wǎng)格環(huán)境共享；948項(xiàng)目建設(shè)了“三北防護(hù)林體系工程營(yíng)造林管理信息系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)的匯集和在線管理及共享；中國(guó)科學(xué)院項(xiàng)目“重大生態(tài)工程綜合評(píng)估”形成了相對(duì)完善的“天—空—塔—地”一體化的評(píng)估理論與技術(shù)體系，保障了對(duì)工程營(yíng)建過(guò)程的適時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)估，便于及時(shí)總結(jié)建設(shè)成效、發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題、提出應(yīng)對(duì)對(duì)策，并反饋到工程建造與經(jīng)營(yíng)過(guò)程中。

三北工程攻堅(jiān)戰(zhàn)提出科技新需求

《瞭望》：三北工程攻堅(jiān)戰(zhàn)提出了哪些科技創(chuàng)新的新需求？

朱教君：打好攻堅(jiān)戰(zhàn)，首先要明確山水林田湖草沙一體化保護(hù)與系統(tǒng)治理的內(nèi)在科學(xué)機(jī)理。目前，對(duì)山水林田湖草沙等各生態(tài)系統(tǒng)之間能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)循環(huán)、互作機(jī)理等認(rèn)知仍然不清，對(duì)實(shí)現(xiàn)各類系統(tǒng)統(tǒng)籌科學(xué)布局的理論與技術(shù)仍然缺乏，若按當(dāng)前的造林、種草、保護(hù)、質(zhì)量提升等各類工程項(xiàng)目單項(xiàng)規(guī)劃實(shí)施、簡(jiǎn)單拼盤組合，不易實(shí)現(xiàn)真正意義的山水林田湖草沙一體化保護(hù)與系統(tǒng)治理的目標(biāo)。

其次，北方各生態(tài)類型區(qū)空間分異大，面臨的生態(tài)問(wèn)題不同、程度各異，需要開展區(qū)域生態(tài)脆弱性等級(jí)定量評(píng)估，制定可治理的標(biāo)準(zhǔn)、確定哪些區(qū)域是可治理區(qū)，明確沙源區(qū)、路徑區(qū)現(xiàn)狀，建立精準(zhǔn)生態(tài)修復(fù)模式。根據(jù)三北工程45年評(píng)估結(jié)果，工程區(qū)的降水、地下水、地表水、土壤水等全量水資源近10年整體呈下降趨勢(shì)；當(dāng)前造林綠化的后備土地資源主要集中在“胡煥庸線”以西/北地區(qū)，多為半干旱、干旱的生態(tài)脆弱區(qū)，水土資源成為未來(lái)造林的瓶頸。特別是三北工程建設(shè)的生態(tài)用水，其破局點(diǎn)在于科學(xué)解決生產(chǎn)、生活、生態(tài)水資源分配矛盾。

再者，在全球氣候變化背景下，應(yīng)明確我國(guó)及周邊國(guó)家生態(tài)環(huán)境及林草植被的時(shí)空動(dòng)態(tài)與規(guī)律，精準(zhǔn)評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的多樣性、穩(wěn)定性和持續(xù)性。目前在全球氣候變化影響下，工程區(qū)整體呈現(xiàn)西北暖濕化、華北干熱化、東北暖干化等趨勢(shì)，而且局部地區(qū)極端氣候，如極端干旱、沙塵暴、極端降雨、暴風(fēng)雪，以及凍土生態(tài)系統(tǒng)退化等現(xiàn)象頻發(fā)，影響了北方生態(tài)安全屏障效能的發(fā)揮。

《瞭望》：針對(duì)存在的挑戰(zhàn)你有哪些建議？

朱教君：一是加強(qiáng)山水林田湖草沙系統(tǒng)治理機(jī)制的深入研究。明確復(fù)合系統(tǒng)各要素時(shí)空演變規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制，揭示各要素的互作過(guò)程及功能形成機(jī)制等；基于系統(tǒng)協(xié)調(diào)度指數(shù)和依托信息化決策，構(gòu)建山水林田湖草沙一體化生態(tài)屏障建設(shè)技術(shù)體系，全面提升生態(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性、持續(xù)性。生態(tài)工程的推進(jìn)要堅(jiān)持山水林田湖草沙系統(tǒng)思維，加強(qiáng)部門協(xié)同，減少“小而單”的常規(guī)生態(tài)治理項(xiàng)目，避免間隔過(guò)短的重復(fù)治理，重點(diǎn)增加區(qū)域或流域尺度的規(guī)模化生態(tài)治理。

二是開展區(qū)域生態(tài)脆弱性等級(jí)定量評(píng)估，確定可治理區(qū)標(biāo)準(zhǔn)和沙源區(qū)、路徑區(qū)分布，建立基于“全量水”定綠、“沙塵源”定策的精準(zhǔn)生態(tài)修復(fù)模式。精準(zhǔn)確定北方生態(tài)安全屏障區(qū)生態(tài)脆弱性等級(jí)、可治理標(biāo)準(zhǔn)，摸清三北地區(qū)水資源、沙源區(qū)本底?；谌克?綠，進(jìn)行植被恢復(fù)與建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。根據(jù)林草防護(hù)體系的防護(hù)成熟理論與階段定向經(jīng)營(yíng)技術(shù)，進(jìn)行林草生態(tài)系統(tǒng)全生命周期管理。

三是以應(yīng)對(duì)全球變化與人類干擾的發(fā)展性思維，建立跨界的全域防沙治沙治理機(jī)制。加強(qiáng)氣候敏感區(qū)及極端災(zāi)變影響的等級(jí)劃分，優(yōu)化調(diào)整植被結(jié)構(gòu)組成，構(gòu)建應(yīng)對(duì)極端氣候事件的植被生態(tài)安全體系。依托上海合作組織、亞洲基礎(chǔ)設(shè)施投資銀行等平臺(tái)，拓展和深化與周邊國(guó)家在生態(tài)建設(shè)領(lǐng)域的合作。

四是加大相關(guān)政策創(chuàng)新與保障力度，推動(dòng)傳統(tǒng)單一的生態(tài)修復(fù)模式向科學(xué)引導(dǎo)下的生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、生態(tài)產(chǎn)品化轉(zhuǎn)變，促進(jìn)生態(tài)－生產(chǎn)－生活“三位一體”融合發(fā)展。充分考慮西北、華北與東北等不同區(qū)域的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、城市化建設(shè)、生態(tài)旅游等不同經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，以水資源供給等自然資源矛盾和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、風(fēng)光電場(chǎng)建設(shè)等人地矛盾為抓手，設(shè)計(jì)、構(gòu)建不同典型區(qū)域的生態(tài)修復(fù)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展模式。建立生態(tài)修復(fù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展融合的體制機(jī)制，逐漸實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)主導(dǎo)的可持續(xù)生態(tài)修復(fù)，并將生態(tài)服務(wù)功能產(chǎn)品化，在生態(tài)后修復(fù)時(shí)期由生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)產(chǎn)品逐漸取代生態(tài)補(bǔ)償，從根本上扭轉(zhuǎn)過(guò)度利用自然資源的低水平生產(chǎn)方式導(dǎo)致的生態(tài)退化局面。

全力打好科爾沁、渾善達(dá)克兩大沙地殲滅戰(zhàn)

《瞭望》：作為科爾沁、渾善達(dá)克兩大沙地殲滅戰(zhàn)專家組組長(zhǎng)，你如何深入推動(dòng)科技治沙？

朱教君：為全力打好科爾沁、渾善達(dá)克兩大沙地殲滅戰(zhàn)，要堅(jiān)持科學(xué)治沙，所以重大科技攻關(guān)任務(wù)要成為先鋒軍。以中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所承擔(dān)的遼寧省“科爾沁沙地南緣荒漠化協(xié)同治理關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”重大科技攻關(guān)專項(xiàng)為例，該專項(xiàng)依托國(guó)家和各部門森林、草地、荒漠、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)野外臺(tái)站和長(zhǎng)期定位研究基地，將構(gòu)建以有效全量水資源為核心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)布局技術(shù)體系；針對(duì)固沙植被，研發(fā)多尺度固沙植被防沙固沙功能提升技術(shù)與模式；針對(duì)農(nóng)田風(fēng)蝕區(qū)，研發(fā)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)全方位防蝕技術(shù)與模式。研究成果將直接服務(wù)于科爾沁、渾善達(dá)克兩大沙地殲滅戰(zhàn)。

沙地水資源與荒漠化兩個(gè)主要矛盾是入手點(diǎn)。創(chuàng)建以風(fēng)蝕模型、植被指數(shù)與土壤含沙量為一體的新荒漠化程度監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，摸清全量水資源家底；結(jié)合地面調(diào)查，監(jiān)測(cè)科爾沁、渾善達(dá)克兩大沙地歷史時(shí)期荒漠化演變過(guò)程，利用先進(jìn)信息化手段，獲得區(qū)域高分辨率全量水資源及其時(shí)空動(dòng)態(tài)；提出基于水資源承載力的防沙治沙殲滅戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)——沙化程度和起沙面積，形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)冬、春季的風(fēng)蝕是科爾沁沙地防沙治沙的難點(diǎn)與卡點(diǎn)。第一，該專項(xiàng)將明晰不同尺度農(nóng)田防護(hù)林防控風(fēng)蝕的貢獻(xiàn)，以及最適宜的樹種選擇與配置方式；結(jié)合機(jī)械化與高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)與防控風(fēng)蝕需求，提出不同風(fēng)蝕強(qiáng)度區(qū)合理林帶（網(wǎng)）空間布局方案。第二，針對(duì)區(qū)域內(nèi)花生、甘薯等經(jīng)濟(jì)作物農(nóng)田風(fēng)蝕嚴(yán)重問(wèn)題，開展“玉米+花生”和“玉米+甘薯”間作配置方式；確定沙化農(nóng)田作物（高留茬）防蝕—增效—協(xié)同種植技術(shù)體系，并建立農(nóng)田表層覆蓋壓沙技術(shù)示范區(qū)。第三，引種篩選適宜的冬、春農(nóng)閑期農(nóng)田復(fù)種飼草品種，形成風(fēng)蝕防控技術(shù)示范體系。第四，嘗試建立政策性耕地及風(fēng)蝕防護(hù)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，形成生態(tài)農(nóng)業(yè)公司防沙治沙新模式（政府+企業(yè)+基地農(nóng)戶），增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收益，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、生產(chǎn)、生活共贏。

（原載于《瞭望》2024年第12期）