防沙治沙“没那么简单”中国科学报

营造林保存面积3174.29万公顷、治理荒漠化和沙化土地33.6万平方千米、工程区森林覆盖率和林草覆盖率分别提高到13.84%和39.63%……经过近40年努力，中国“三北”工程交出了一张亮眼成绩单。

随着“三北”工程攻坚战向深向实，一条蜿蜒的绿色长城正不断在中国大地延伸铺展。

“重效轻量、因地制宜、长效投入、百姓参与和监测实效。”历经多年追踪，上海交通大学设计学院教授陈睿山团队以“三北”工程为代表，系统总结了中国防沙治沙经验，并发表于《自然》。

“对我们来说，这项研究不是单纯的一篇国际论文。”陈睿山告诉记者，更是为全球荒漠化治理提供中国智慧和方案。

“该研究可以让世界系统了解中国荒漠化治理的实践经验，对全球实现生态恢复目标具有借鉴价值”，《自然》编辑对此作出高度评价。

阶段性对比图显示，“三北”工程后期造林更趋精准，造林面积与保存面积的差距明显缩小。受访者供图

讲好“三北”工程的故事

沙漠是什么样子，陈睿山不是不清楚。

在甘肃武威长大的他，西北地区的风沙、干旱、土地退化，是他童年的一道特殊的风景。1993年5月5日，一场遮天蔽日的“黑风暴”，数尺的狂暴尘土铺天盖地地席卷而来，成了陈睿山无法磨灭的记忆。

“对我来说，荒漠化从来不是一个抽象的学术概念。”从小深知风沙危害的陈睿山，大学时坚定选了地理学专业，博士期间更是专注于生态退化与恢复的研究。

而要说起全球大规模、长时间的生态修复工程，一定绕不开中国的“三北”工程，自1978年启动，已经积累了丰富的治理经验。

“但国际上的系统报道和深入讨论相对有限。”作为参与政府间生物多样性与生态系统服务科学政策平台（IPBES）全球土地退化与恢复国际评估工作的三位中国学者之一，陈睿山切身体会到，“中国‘三北’工程的故事，值得以学术化、国际化的方式讲清楚。”

在上海交通大学内蒙古研究院的支持下，他和团队来到了内蒙古赤峰市。“内蒙古是筑牢我国北方重要生态安全屏障的核心区域。”陈睿山告诉记者，但真正走进治沙一线后，他发现，很多基础问题仍然需要用更精细、更动态的方式解答。

现在到底还有多少沙化土地？这些沙地是在扩张，还是在退缩？哪些地方治理成效比较稳定，哪些地方可能又出现了反复……

“这些问题听起来简单，但回答起来并不容易。”陈睿山说，荒漠化是一个动态过程，不能只看某一年、某一张图，而要看长期的变化趋势。

然而，要“看清”荒漠化的变化趋势，不是件容易事。内蒙古地域辽阔，科尔沁沙地、浑善达克沙地等重点区域面积大、点位散、变化快，单靠人工巡查很难及时发现问题、连续跟踪变化、精准评估成效。

“我们希望通过卫星遥感、无人机、地面监测、人工智能和数字孪生等技术，逐步解决过去‘看不全、看不准、看不及时’的问题。”陈睿山团队与当地林科所、林草局等单位合作，围绕科尔沁沙地、浑善达克沙地等重点区域，开展了“荒漠化多模态遥感数据智能处理与监测治理平台示范应用”项目，形成了“基于遥感云平台的地物时序变化监测方法”等技术成果。

“及时掌握沙地变化、植被恢复和工程成效，才能为后续治理提供科学依据。”陈睿山说。

不能只看“绿”没“绿”

要想“看清”荒漠化的变化，不只是简单判断“绿”没“绿”。

“荒漠化治理涉及的对象非常复杂，既有沙地、草地、林地、农田，也有道路、村庄、治理工程和水系。”陈睿山告诉记者，此外，沙地是扩大了、还是缩小了；是植被稳定恢复了、还是季节性变绿……荒漠化的“进”与“退”，同样需要精准识别。

“防沙治沙不是简单理解为‘哪里有沙，哪里就种树’。”陈睿山解释道，对水资源承载力不足的地区，强行高密度造林反而会带来新的生态压力，“因此，不同类型的沙化土地，要采取不同的治理方式。”

要实现这一目标，需要利用数字技术，将荒漠化治理的“底数、变化和适宜性”说清楚。

这也是陈睿山团队的核心工作。“首先，我们构建了‘天—空—地’一体化监测体系，能看得更全。”他指出，卫星遥感负责从大尺度上掌握总体变化；无人机可以对重点区域进行高精度识别；地面监测能实现对模型结果的核验。

此外，他们利用人工智能和时序遥感方法，持续追踪沙地边界、植被恢复和地表覆盖变化，将过去相对分散的经验判断，转化成连续、动态、可追踪的数字图景。

在此基础上，陈睿山团队尝试“看得更准”。“荒漠化治理需要判断这种变化是否稳定、是否符合自然条件、是否真正代表治理成效。”他举了个例子，有些地方某一年变绿，可能只是降水较多的短期现象；有些地方虽然植被覆盖度不高，但如果本身是自然荒漠或者半荒漠生态系统，就不能简单判定为治理失败。

而所有的监测与判断，最终都指向了科学决策。

“‘数字治沙’的根本目的是服务实际治理决策。”陈睿山团队尝试用现代技术回答：沙地还有多少，在哪里变化，为什么变化，应该怎么治理，治理之后效果如何等关键问题，“只有把这些说清楚，防沙治沙才能真正从经验判断走向数据驱动，从大范围推进走向精准施策，从阶段性治理走向长期动态管理。”

目前，这一技术已在科尔沁和浑善达克沙地开展了示范应用。“在示范区内，系统监测准确率已提升至95%以上，环境风险预测准确率超过85%，并实现了从项目规划、过程监管到工程验收的全流程数字化管理，治沙效率提高了约30%。”陈睿山说。

“数字治沙”不仅是一个概念，更是成为走进实际应用场景的治理工具。

对陈睿山团队来说，要做的事情还有很多。如何将这套技术逐步推广到“三北”工程更大范围，他有自己的思考。

“关键不只是复制一个平台，而要形成一整套可复制、可推广的技术和治理体系。”陈睿山说，这就要建立统一的数据采集、样本标注、地物分类、变化识别、成效评估标准，推动技术模块化、区域适配化，让数字技术嵌入防沙治沙全过程。

“数字平台最重要服务基层，也需要基层用得起来、用得顺手。”陈睿山强调，因此，还要同步建立技术培训、运维服务和地方反馈机制，让平台根据一线需求持续更新迭代。

无人机视角下科尔沁沙地植被恢复情况。受访者供图

防沙治沙不只是“多种树”

在利用数字技术防沙治沙的同时，陈睿山团队也系统调研了中国从东到西如塞罕坝、库布齐、白芨滩、八步沙、柯柯牙等各示范点的治沙模式。

“我们逐渐意识到，‘三北’工程最值得总结的地方，不只是‘种了多少树’或‘治理了多少面积’，而是持续面对问题、识别问题，并根据不同阶段暴露出的矛盾不断调整治理路径。”陈睿山说。

首先是对区域水资源承载力的正确认识。“早期一些地方对‘绿起来’的需求迫切，把防沙治沙简单理解为‘多种树、快造林’。”陈睿山指出，但“三北”地区很多区域降水少、蒸发强，水资源约束突出。

如果在不适宜的地方盲目增加人工造林，短期可能看起来有绿化效果，长期却可能出现成活率低、生长衰退、地下水下降等问题。例如甘肃省民勤市绿洲边缘的植被退化问题，反而需要封育保护、自然恢复和适应现有水资源条件的植被重建。

“‘量水而行、以水定绿’，不是哪里都要追求森林化，而要坚持宜林则林、宜草则草、宜灌则灌、宜荒则荒。”陈睿山说，生态工程不能只重视“建起来”，还必须关注“活下来、稳得住、可持续”。

其次是树种结构和林分结构的调整。一方面，降低对单一树种依赖，推动杨树与榆树、沙枣、柠条、花棒、沙拐枣等乔灌草植物组合配置；另一方面，从纯林建设转向混交林、复层林和乔灌草结合。

“具有完整乔木层、灌木层、草本和地被物层结构的乔木林比例由五期工程初的51.04%提高到2017年的54.74%，森林健康等级面积比例也有所提高。”陈睿山总结道。

从单一树种到多树种混交，从重乔木到乔灌草结合，从人工造林为主到封育、飞播、自然恢复并重，从重建设到重修复、重管护、重监测……

“‘三北’工程的治理逻辑是在实践中逐步完善的。”陈睿山梳理发现，2020年前后，“三北”工程建设目标发生了转变，“从过去偏重规模扩张，转向更加重视质量提升、系统治理和长期成效。”

在他看来，这是前几十年治理实践不断积累、问题不断暴露、路径不断修正之后的必然结果，也体现了我国防沙治沙从“有没有绿”走向“绿得好不好、稳不稳、能不能持续”的理念升级。

通过系统梳理，陈睿山团队总结了“三北”工程的治沙经验：重视实际成效，而不是单纯追求规模；强调因地制宜，而不是简单套用统一模式；依靠长期投入，而不是短期项目化治理；重视百姓参与和收入，而不单纯生态投入和付出；同时不断强化监测评估和动态调整。

“我们希望从中国‘三北’工程实践中提炼出可供全球干旱区借鉴的治理经验。”陈睿山坦言。

陈睿山（左二）及团队在赤峰开展荒漠化防治野外调研。受访者供图

推动中国经验“走出去”

点开陈睿山团队在《自然》的评论文章，会发现国内外、多领域专家的身影。

“我们把生态修复、地理学、环境政策、遥感监测、土地退化治理、生态系统观测和国际发展研究等不同方向的专家组织在一起。”陈睿山告诉记者，围绕荒漠化治理这一复杂问题，跨学科、国际化合作至关重要。

荒漠化不是单纯的生态或者技术问题。“同时涉及气候变化、水资源、植被恢复、土地利用、农牧民生计、政策制度和长期投入。”陈睿山指出，真正的防沙治沙，必须把这些视角结合起来。

同时，荒漠化也是全球共同面对的生态危机。“中国‘三北’工程的经验要想被国际社会理解，还得转化为全球荒漠化治理领域能够理解的概念。”陈睿山说。

首先，荒漠化治理并不简单等同于“种树”。在推进大型生态修复工程时，很多国家容易把目标设定为造林面积或植被覆盖率。“但干旱区最核心的限制因素往往是水。”陈睿山指出，真正有效的治理是宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜荒则荒。

其次，如果荒漠化治理措施无法改善当地居民的生产生活，就很难持续。我国部分地区探索了生态修复与沙产业、光伏治沙、节水农业、草牧业调整相结合的路径，这对全球其他干旱区具有一定参考意义。

此外，荒漠化治理无法一蹴而就，而是几十年至百年尺度的系统事业。“中国‘三北’工程最宝贵的经验之一就是长期主义。”陈睿山说，很多国际生态修复项目的失败，是由于缺少长期资金、后期管护和连续监测，所以应当持续评估治理效果，根据水资源、气候变化、植被恢复和社区反馈不断调整策略。

“不同国家、不同干旱区当然需要根据自身条件进行本地化调整，但这些基本原则是具有普遍借鉴意义的。”陈睿山强调。

而随着“三北”工程攻坚战进入全面推进的新阶段，更多挑战逐渐浮上水面。

“沙尘天气并不会因为局部治理成效显著就完全消失。”陈睿山指出，沙尘的形成和传输具有明显的跨区域、跨国界特征，蒙古国南部戈壁地区以及中蒙边境一带是东亚沙尘的重要源区之一，对我国北方空气质量和生态安全都有影响。