统筹“水土气生”生态因子 探索三北工程科学绿化新途径

辛咏恒

日前，国家林草局三北局召开三北工程科学绿化试点县建设工作会，正式启动20 个三北工程科学绿化试点县，印发《三北工程科学绿化试点县建设技术指南（试行）》（以下简称《技术指南》）。《技术指南》是三北局立足三北地区生态脆弱、治理难度大的实际，在先行试点的基础上，总结探索出的指导各试点县统筹考虑“水土气生”生态因子、科学开展造林绿化的技术遵循，为有效解决科学绿化“瓶颈”问题提供了优化方案，成为自《国务院办公厅关于科学绿化的指导意见》（以下简称《指导意见》）印发以来第一个基于县域尺度探索科学开展造林绿化路径的技术指南，为探索三北工程科学绿化新途径迈出重要步伐。

落实《指导意见》的具体行动

2021年5月18日，国务院办公厅印发《关于科学绿化的指导意见》，明确提出坚持因地制宜、适地适绿，合理安排绿化用地，合理利用水资源，科学选择绿化树种草种；合理布局绿化空间，统筹推进山水林田湖草沙一体化保护和修复等。《指导意见》的出台反映了国土绿化指导思想的重大转变，成为国土绿化由“数量为主”到“数量质量并重”“科学、生态、节俭开展国土绿化”转变的重要标志。

三北工程区约占国土面积总数的一半，横跨“双重”规划的“两区两带”，国土绿化任务占了全国一半以上，尤其西北地区是下一步增绿扩量的重点地区，东北地区又是提质增效的关键地区。《指导意见》印发后，针对三北工程线长面广量大的实际，充分发挥典型示范带动作用，经国家林业和草原局批准，在三北地区部署了20 个科学绿化试点县，探索统筹水土气生等生态因子、科学开展国土绿化的新路子。

中国科学院地理与资源研究所研究员董锁成在参加《技术指南》评审会时有感而发：“近半个多世纪来，中国的三北工程获得了举世瞩目的成就。尤其是近几年美国宇航局（NASA）发现地球在变绿，主要贡献来自两个国家，一个是中国，中国‘变绿’来自国土绿化，尤其是三北地区的工程绿化；另一个是印度，来自耕地面积的不断扩大，粮食作物造成了‘变绿’。所以，印度的‘变绿’引起了世界的警觉，而中国的‘变绿’对全球的可持续发展是一个巨大的贡献。在十四五期间，我国的森林覆盖率要从23.04%提高到24.1%，这个任务非常艰巨。三北工程部署20 个科学绿化试点县，同时又制定了《技术指南》，我觉得恰逢其时，抓到了这个问题的关键。”

河北省的三北工程造林绿化用地主要分布在太行山和燕山山地，随着大规模国土绿化的持续推进，剩余的可造林绿化用地立地条件越来越差。保定市的造林绿化用地主要分布在太行山，宜林荒坡荒山80%为石灰岩地区，造林施工难度大，“扩绿增量”进入了“啃硬骨头”阶段。

河北省林业和草原工程项目中心主任张海表示：“《技术指南》以县域科学绿化生态空间为分析单元，从影响林木生长的土壤、水分、气候等主要生态要素切入，针对科学绿化确立了搞好外业调查的技术路线、技术方法、技术标准，明确了科学绿化方案设计要遵循的定性设计原则和定量设计方法，是削掉易县剩余绿化空间这根硬骨头的技术利刃。”

“下一步，我们将以《技术指南》为指引，指导易县精准把握试点工作定位，把高标准实施绿化试点县作为构建京津冀生态屏障，促进当地绿色可持续发展的重要内容和举措，全力以赴，推进试点县建设工作，为太行山区科学绿化积累实践经验。力争将易县打造成太行山东麓绿化示范样板，成为三北工程科学绿化的标杆，带动辐射全省及周边地区，引领三北工程高质量发展。”张海说。

易县自然资源和规划局局长吕文兵表示：“易县剩余可造林绿化地块的土壤瘠薄，立地条件差，造林后无法人工浇灌，致使造林难度增大，造林成本提高，成为开展造林绿化的最大制约因素。《技术指南》为我们科学开展国土绿化提供了重要技术遵循。”

敲定“量身定做”的空间布局

科学合理安排造林绿化用地，开展宜造林绿化空间调查与划定，明确“在哪造”，是落实科学绿化、实现“落地上图”精细化管理的基础性工作，对全面摸清造林绿化空间家底、合理布局国土绿化空间、实现国土资源优化配置，具有重要意义。《指导意见》中明确指出“各地要根据第三次全国国土调查数据和国土空间规划，科学划定绿化用地，实行精准化管理。”

在今年4月召开的全国绿化委员会全体会议上，国务院副总理韩正强调：“要加强国土绿化空间规划管理，把造林绿化空间落实到各级国土空间规划中，因地制宜推进扩绿提质，统筹国土绿化与耕地保护，严守18 亿亩耕地红线。”对开展在国土空间规划中明确造林绿化空间工作，作出进一步安排部署。

《技术指南》严格落实《自然资源部国家林业和草原局关于在国土空间规划中明确造林绿化空间的通知》要求，提出以县域为单元，依据“三调”成果和最新年度国土变更调查成果，科学划定宜造林绿化图斑，做到应划尽划，确定县域宜造林绿化空间，形成宜造林绿化图斑空间数据库，在此基础上逐图斑详查“水土气生”等各生态因子属性，形成宜造林绿化图斑属性数据库。形成的“空间”和“属性”两个数据库将为未来县域国土绿化工作开展奠定坚实的基础。

甘肃省平凉市崆峒区是首批启动的三北工程科学绿化试点县，在三北局及中国科学院地理所、中国林科院荒漠化研究所的指导下，制定了《崆峒区三北工程科学绿化试点县科学绿化方案》，完成全区宜造林绿化空间家底摸底调查，并建立空间、属性数据库，确定了西北丘陵沟壑半干旱区、东北黄土高塬沟壑半干旱区、中部泾河川地半干旱区、中南部浅山沟壑半湿润区和南部土石山半湿润区五个区域布局，依据不同区域实际确定绿化任务，规划5年内实施任务24.5万亩，其中人工造林7 万亩，封山育林2.5 万亩，退化林修复15 万亩。同时，将造林方式、树种选择、初植密度等影响科学绿化的关键性技术措施落实到2628 个图斑上。

崆峒区林草局林业工作站站长张文玉表示：“我们根据《技术指南》，摸清了全区的可造林绿化空间家底，把每一个小班的‘水土气生’条件调查清楚，给每一个小班‘量身定做’了科学合理的绿化方案，相当于一次性做完了未来5年内造林绿化的规划和作业设计，以后申报年度任务只需要按计划从数据库里选择出要实施的图斑就可以了。”

突出“量水而行”的先决条件

水是开展造林绿化的前提，水资源的承载力决定了区域林草资源配置格局。《指导意见》强调：“国土绿化要充分考虑降水、地表水、地下水等水资源的时空分布和承载能力，坚持以水而定、量水而行，宜绿则绿、宜荒则荒，科学恢复林草植被。”《指导意见》同时明确指出：“年降水量400 毫米以下干旱半干旱地区的绿化规划要经过水资源论证，以雨养、节水为导向，防止过度用水造成生态环境破坏。”

北京林业大学教授朱清科表示：“目前，三北工程建设的硬骨头在于半干旱区，也就是我们常说的农牧交错带，以水定林这个问题的关键就在于半干旱区，如何去衡量这个地区的水资源合理利用，意义十分重大。”

《技术指南》充分考虑水资源承载力，运用《三北工程区水资源承载力与林草资源优化配置》课题研究理论成果，提出调查天然降水、地表水、地下水情况，预测未来30年到50年降水量变化趋势，分析植被生长与生态需水关系，确定区域植被生态需水阈值参数，进而构建基于水资源条件约束的林草植被理论空间分布格局。

中国林科院研究员刘世荣指出：“《技术指南》把水、土作为重要约束条件，提出以斑块为单元进行科学绿化布局，突出体现了目前社会关注的以水定绿、林水协同，基本上解决了过去某些地区盲目开展造林绿化的问题。”

坚持“因地制宜”的绿化原则

《指导意见》强调，要坚持因地制宜、适地适绿，宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草，构建健康稳定的生态系统。

“尤其在黄土高原区，土壤立地条件对造林成活至关重要，包括土层厚度、土壤类型、土壤pH 值及海拔高度、地貌类型、坡度坡向等。”对微地形近自然造林技术研究颇深的朱清科教授介绍。

三北工程区布局的20 个科学绿化试点县中有10个位于黄河流域黄土高原区。其中，乌审旗、榆林市横山区同时还处于风沙区，开展造林绿化难度极大。“从立地上想办法，利用微小的地形变化形成天然降水的二次分配，尽量做到近自然造林，是贯彻科学、生态、节俭绿化理念的切实行动。”朱清科表示。

《技术指南》将土壤立地作为重要调查因子，细化了11 个具体调查指标，选取影响局地热量和水资源再分配的海拔、坡度、坡向、坡位以及土壤质地、土壤厚度、pH 值等立地条件指标，依次比对图斑尺度内各指标调查结果与植被立地条件阈值，判定宜造林绿化图斑的树种、草种及其配置。

国家林草局规划院高级工程师夏朝宗表示：“《技术指南》列举了三北地区的地貌类型及划分方法，归纳了三北地区主要土壤类型及特点，并且十分全面细致地列举了三北地区常见树种的生理特性，如深根性、浅根性树种，耐酸性、耐盐碱树种，耐瘠薄、喜肥树种等，把科学理论融入绿化实践，对指导基层开展科学绿化实践具有重要意义。”

适应“天时地利”的气候条件

气候条件是林业自然资源的重要组成部分，对森林生态系统的分布、结构、功能和生产力起着重要制约作用。《指导意见》强调，“科学推进重点区域植被恢复，针对重点区域的突出生态问题，因地制宜确定绿化方式。”

《技术指南》技术支撑团队的负责人之一，中国科学院地理与资源研究所研究员谢高地指出：“不同气候带主导的植被类型具有很大的差异，比如湿润中温带主导的植被类型为针叶、落叶阔叶混交林，青藏高寒带主导的植被类型为高寒灌丛和高寒草原。对三北地区来讲，大部分位于干旱半干旱的中温带和暖温带，主导的植被类型大多为针叶、落叶阔叶及草原、荒漠植被。”

《技术指南》采用定性与定量相结合的方式，调查分析试点县宜造林绿化图斑有效积温和年降水量等气候参数，计算各图斑干燥指数与湿润指数，根据列举的三北工程区7 个气候带类型，判定图斑所属气候带。根据不同气候带主导的植被类型初步判别图斑适宜的乔灌草植被类型。

“前几年，一些地方部分存在违背科学规律和群众意愿搞绿化的错误行为。为此，《指导意见》中特别强调，坚决反对大树进城等急功近利行为，避免片面追求景观化，切忌行政命令瞎指挥。”中国林科院沙林中心副主任张景波说，“《技术指南》基于气候条件，采用排除法对水土气生条件逐项比对，从而判定可布局植被类型和管护方式，以客观条件替代主观臆断，杜绝了国土绿化决策中‘拍脑门、拍胸脯、拍屁股’的现象。”

遵循“土生土长”的自然规律

《指导意见》要求，“积极采用乡土树种草种进行绿化，审慎使用外来树种草种，根据自然地理气候条件、植被生长发育规律、生活生产生态需要，合理选择绿化树种草种。”同时对江河两岸、风沙区、水土流失区等地区的树种草种选择作出明确要求。

“某一片生态退化区域能否被修复成森林或者草原，前提是看这片区域的生态承载力，是否具备植被可持续生长的自然条件。从这个角度来看，区域的天然植被特征可以成为重要的判断依据。”中国林科院荒漠化研究所所长卢琦解释道。

朱清科教授指出：“植被的多度、盖度、密度、频度等指标，对于计算生物多样性十分重要，能够直接反映立地条件的好坏。比如，现有植被生长得茂盛不茂盛是由高度反应的，那么它的高度实际上就反映了立地条件的好坏，条件好的地方应该是草长得高、盖度大，如果长得连地皮都盖不住，那立地肯定就是非常的干。”

《技术指南》利用基于气候、水资源和立地条件的林草植被理论空间格局结果，基于不同图斑乔灌草植被分布现状，分析不同图斑现有林草植被特征与理论承载潜力的匹配关系，根据不同区域地带性植被群落类型、物种构成以及已有生态建设模式，提出林草植被配置模式。

同时，《技术指南》总结三北工程区不同生态区位天然植被和适宜造林绿化树种，以自然地理特点为依据划分91 个分区，逐区列举原生天然木本草本植被，为充分遵循植被地带性分布规律，科学选择乡土树种，解决“造什么”问题提供依据。

董锁成表示：“这个《技术指南》体现了科学性特点，解决了‘在哪造’的问题，有非常科学详尽的区划，还解决了‘造什么’的问题，其中区划了上百个区域，每个区域按照自然地理区划，把造林树种说得非常详细；同时，强调坚持以乡土树种为主。这样的指南，我觉得指导性和可操作性很强。另外，对试点县建设提出了编制科学绿化方案的大纲，实用性很强。”

提供“有章可循”的实践指南

将理论研究成果应用于生产实践，是落实科学绿化的关键环节。《指导意见》要求，“承担国家投资或以国家投资为主的绿化项目建设单位要编制作业设计或绿化方案，绿化项目主管部门要会同相关部门对作业设计用地、用水、技术措施等进行合理性评价，并监督实施。”

刘世荣指出：“《技术指南》提出基于水资源、立地、气候、植被的约束开展绿化，从科学方法上来讲，基本上已经尽善尽美。同时，将来还要应用于实际，所以必须要有可操作性。从这点来看，《技术指南》既要可落地可操作可指导，也不可能做到非常具体，关键是要把握好其中的平衡。”

张景波指出：“以图斑为绿化设计单元，按照生态因子调查内容和技术方法逐项调查，制定的绿化方案将更加科学合理，规避了以往造林设计中以一地自然条件套用整个项目区的以偏概全的做法。”

《技术指南》在试行阶段为三北工程科学绿化试点县建设提供技术层面的保障，同时将县域科学绿化方案作为重要内容，提供了县域科学绿化技术逻辑框架、设计技术原则和方法，宜造林绿化图斑空间和属性数据库技术方法，并提供了方案编制大纲。

磴口县防沙治沙局韩应联表示：“《技术指南》附录多达12 项，对调查内容进行了限定，明确了调查的方式方法，以及对填报内容进行了详细说明，罗列了常见造林树种的特性，具有很强的操作性和实践性。”

磴口县林业和草原工作站盛龙表示：“《技术指南》将科学研究方法转化为便于理解的实践手段，提供了县域科学绿化方案设计与编制的思路和内容，为我们基层一线提供了可操作性强的技术指导。”

谷树忠在参加《技术指南》评审会时高度评价：“团队有力，研究深入，编制规范，结构合理，要件齐全，科学可行，对开展科学绿化试点县建设具有重要的指导意义。尤其是运用因子法和适应性评价的科学方法，成为指南的亮点。”

国家林草局三北局造林处处长魏永新表示：“此次编制的《技术指南》仅仅是探索科学绿化新途径的第一步，未来还要在指导试点县建设的过程中不断丰富和完善，特别是要将退化林草修复、林草资源管护、经营抚育、监测评估等内容逐步纳入其中，形成未来整个三北工程区科学开展国土绿化的技术规范，实现栽下的每一棵树、种下的每一棵草，都能够与生态系统自然规律达到精准的匹配，实现‘天时、地利、人和’的有机耦合，真正将科学绿化全生命周期的理念落到实处。”