京津风沙源治理工程规划(2001-2010)
国家林业局印发关于进一步加强京津风沙源治理工程林业建设的通知
国家林业局印发关于进一步加强京津风沙源治理工程林业建设的通知文章属性•【制定机关】国家林业局(已撤销)•【公布日期】2003.02.09•【文号】•【施行日期】2003.02.09•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】森林资源正文国家林业局印发关于进一步加强京津风沙源治理工程林业建设的通知北京市、天津市、河北省、山西省、内蒙古自治区林业厅（局）：京津风沙源治理工程启动实施以来，得到了党中央、国务院和工程区各级党委、政府的高度重视。
各级林业主管部门按照统一部署，强化措施，狠抓落实，真抓实干，克服了工程区持续干旱等不利因素，确保了工程建设的稳步推进和健康发展，工程区生态环境实现初步好转。
为进一步贯彻落实好国务院领导同志对工程建设的重要批示精神，按照“保质保量保进度”的工作要求，稳步推进工程建设，现就进一步加强京津风沙源治理工程林业建设做出如下通知。
一、进一步提高对工程建设重大意义的认识，增强责任感和紧迫感。
各级林业部门特别是主要负责同志要对工程建设的重大意义进行再认识，将思想认识统一到国务院领导重要批示精神上来。
要积极争取地方党委、政府的支持，创造宽松的工作环境。
要依据部门职能和分工，高度负责地抓好本职工作，积极主动加强与各有关部门的沟通协调，共同推进工作。
二、切实抓好种苗生产、供应，加强种苗市场监管。
各级林业部门要根据《京津风沙源治理工程规划（2000—2010）》任务统筹安排林木种苗生产，按照国家下达的年度计划任务组织林木种苗的供应工作。
严格苗木出圃的检验检疫，确保优质壮苗用于工程造林。
要加大苗木流通市场的监管力度，杜绝假种劣苗流入市场，坑害林农。
进一步加强种苗基础设施建设，积极推广容器育苗，根据需要，有针对性地调整种苗品种结构。
三、加速推进工程进度，加快工程建设步伐。
各地要根据国家下达的计划，集中人力、物力、财力，统筹安排好年度林业建设任务，确保年度建设任务按期完成。
同时，要根据检查验收结果，协助有关部门，及时做好退耕还林钱粮兑现到户工作。
北京市2001-2010 防沙规划
北京市2001—2010年防沙治沙生态体系建设规划北京市林业局二ΟΟ一年三月前言首都北京是全国的政治中心、文化中心和国际交往中心。
防沙治沙在我市的生态环境建设中起着举足轻重的作用，搞好防沙治沙工作对于改善首都生态环境、促进首都社会经济持续发展、提高城镇居民生活质量、推进农村现代化建设有着重要意义。
我市的防沙治沙工作，在党中央、国务院的亲切关怀下，在市委、市政府的领导下，在国家林业局的指导和支持下，取得了显著成果，对改善首都生态环境、经济社会发展和农民致富起到了重要的作用。
到2000年底，北京市林木覆盖面积达到1050万亩，林木覆盖率43%，全市的活立木蓄积量达到1428万立方米，首都防沙治沙生态体系建设的格局基本形成。
但是，目前的首都生态环境状况还比较脆弱，生态质量还不高，与中央的要求还有很大差距，与北京城市的功能性质和地位还不相称，还不能满足人民生产和生活需要。
为认真贯彻落实党中央、国务院关于防沙治沙工作的有关指示精神和党的十五届五中全会精神，进一步加快我市防沙治沙建设步伐，尽快构筑山区、平原和绿化隔离地区三道绿色生态屏障，改善首都生态环境，把北京建设成“空气清新、生态良好、环境优美、人居和谐”的现代化国际城市，按照市政府2000年第92次市长办公会议的要求，依据《北京市生态环境建设规划》、《关于加快本市防沙治沙生态体系建设的实施意见》、《北京市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》，我们组织人员编制了《北京市2001—2010年防沙治沙生态体系建设规划》。
本规划以区县为单位编制而成，分2001—2005年和2006—2010年两个阶段，重点实施11个工程项目。
本规划将具体指导我市今后防沙治沙工作。
一、北京市防沙治沙生态体系建设的重要性（一）北京市风沙危害情况及成因分析1、北京市风沙危害情况我市风沙化土地面积主要分布在永定河、潮白河、温榆河、拒马河、洳河两岸，康庄地区、南口地区和密云、怀柔大沙河地区，涉及郊区11个县（区）129个乡（镇），风沙化土地面积360万亩，占全市平原土地面积的38%，占129个乡镇总面积的41%。
六大林业工程
njing Forestry University
2.1 工程背景
• 第五次全国森林资源清查结果表明，我国有天然林16亿亩 （1.07亿公顷），其 中有11亿亩（0.73亿公顷）天然林 分布在长江、黄河流域和东北、内蒙古及海 南、新疆等 17个省（自治区、直辖市）。
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3.3 工程范围
• 工程建设范围包括北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽 宁、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广 西、海南、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃 、青海、宁夏、新疆等25个省（区、市）和新疆生产建设 兵团，共1897个县（含市、区、旗）。
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2.6 工程成效
“十五”期间, 工程共完成造林面积 355.87 万hm2, 新封山 育林面积 406.54 万 hm2,森林管护面积每年保持在 9000 万 hm2以上。共安置和分流企业富余职工 66.5 万人。（2005 年统计）
2013年1月4日，国家林业局下发关于开展天然林资 源工程二期示范点建设通知，确定了24家天保工程 二期第一批示范点单位。
2001年初，国务院批准实施六大林业重点工程规划， 并将其列入“十五”计划。此时，六大工程中的前 五个都已经启动，现正在建设当中。
2005年统计：“十五”期间, 林业重点工程共完成
造林面积2611.23 万 hm2, 占同期全国造林总面积
的 84.02%,完成新封山( 沙) 育林面积 927.34 万
六大林业工程
小组成员：吴帅 赵慧敏 谢嗣荣
Nanjing Forestry Univers1ity
京津风沙源区NPP_时空变化及其对治理工程实施的响应
第４４卷第６期２０２４年３月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４４，Ｎｏ．６Ｍａｒ．，２０２４基金项目：国家自然科学基金（４１９３０６５０）；中央高校基本科研业务费专项资金（２０２２ＪＣＣＸＤＣ０１）；河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心开放基金课题（ＨＢＭＥＳＯ２３０５）收稿日期：２０２３⁃０４⁃２７；㊀㊀网络出版日期：２０２３⁃１２⁃２２∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｏｈｑ＠ｃｕｍｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．２０１０３／ｊ．ｓｔｘｂ．２０２３０４２７０８８６赵恒谦，刘轩绮，刘哿，付含聪，张宇娇，杜守航，蒋金豹，郭伟，杨姿涵．京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应．生态学报，２０２４，４４（６）：２４０６⁃２４１９．ＺｈａｏＨＱ，ＬｉｕＸＱ，ＬｉｕＧ，ＦｕＨＣ，ＺｈａｎｇＹＪ，ＤｕＳＨ，ＪｉａｎｇＪＢ，ＧｕｏＷ，ＹａｎｇＺＨ．Ｓｐａｔｉｏ⁃ｔｅｍｐｏｒａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆＮｅｔＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍｓｏｕｒｃｅａｒｅａａｎｄｉｔｓｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｓ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２４，４４（６）：２４０６⁃２４１９．京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应赵恒谦１，２，∗，刘轩绮１，刘㊀哿１，付含聪１，张宇娇１，杜守航１，蒋金豹１，郭㊀伟１，杨姿涵１１中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京㊀１０００８３２河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心，秦皇岛㊀０６６０００摘要：利用遥感大数据对生态治理工程区域的净初级生产力和固碳能力进行长期动态监测可以实现对治理工程的实施效果的评价，同时为区域 碳中和 目标的实现及可持续发展提供有力支撑㊂利用ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＥｎｇｉｎｅ（ＧＥＥ）云计算平台，基于改进的ＣＡＳＡ模型对京津风沙源治理工程区域的ＮＰＰ进行计算㊂运用Ｓｅｎ斜率分析和ＭＫ趋势分析方法对２００１ ２０２０年间的ＮＰＰ进行时空变化分析，并分析ＮＰＰ对京津风沙源治理工程实施的响应㊂结果表明：１）在京津风沙源工程治理期间，京津风沙源区ＮＰＰ总体呈波动上升趋势，平均增速为２．２１ｇＣｍ－２ａ－１，其中极显著增加区域占３８．０３％，说明京津风沙源治理工程对我国 碳中和 任务起到了积极作用，增加了区域的固碳能力；２）空间尺度上，京津风沙源区ＮＰＰ和固碳量空间异质性较大，空间分布上主要呈现东部高，西部低的特点，其中，暖温带落叶阔叶林区域最高，温带荒漠区域最低；３）治理工程的实施所带来的ＮＰＰ增长的速度在不同的区域并不一致，２００１ ２０２０年的ＮＰＰ增速京津冀地区（４．７４ｇＣｍ－２ａ－１）＞山西地区（４．５２ｇＣｍ－２ａ－１）＞陕西地区（３．５３ｇＣｍ－２ａ－１）＞内蒙古地区（１．５５ｇＣｍ－２ａ－１）；４）生态工程实施所带来的生态环境的改善总体呈现先慢后快的特点，绝大部分区域后十年间的变化速率都显著大于前十年，而在生态环境较为恶劣㊁荒漠区域广布的内蒙古地区，生态环境的改善则具有一定的滞后性，２００１ ２０１０年ＮＰＰ增速仅为０．０４ｇＣｍ－２ａ－１，直到２０１１年，ＮＰＰ才开始有较为明显的增长，２０１１ ２０２０年ＮＰＰ增速为１．６７ｇＣｍ－２ａ－１㊂风沙源治理工程需要长期坚持，才能取得更明显的成效㊂关键词：京津风沙源治理工程；ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＥｎｇｉｎｅ云平台；ＣＡＳＡ模型；植被净初级生产力；固碳能力；时空变化Ｓｐａｔｉｏ⁃ｔｅｍｐｏｒａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆＮｅｔＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃ＴｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍｓｏｕｒｃｅａｒｅａａｎｄｉｔｓｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｓＺＨＡＯＨｅｎｇｑｉａｎ１，２，∗，ＬＩＵＸｕａｎｑｉ１，ＬＩＵＧｅ１，ＦＵＨａｎｃｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧＹｕｊｉａｏ１，ＤＵＳｈｏｕｈａｎｇ１，ＪＩＡＮＧＪｉｎｂａｏ１，ＧＵＯＷｅｉ１，ＹＡＮＧＺｉｈａｎ１１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ＭａｒｉｎｅＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄＳｍａｒｔＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６０００，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｔｈｅＮｅｔＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（ＮＰＰ）ａｎｄｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔａｒｅａｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｃａｎｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｒｏｎｇｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎｎｅｕｔｒａｌｉｔｙｇｏａｌａｎｄｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｒｅａ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｕｓｅｄＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＥｎｇｉｎｅ（ＧＥＥ）ｐｌａｔｆｏｒｍｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅＮＰＰｏｆｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍ⁃ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔａｒｅａｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄＣＡＳＡｍｏｄｅｌ．ＴｈｅｓｐａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｐｏｒａｌｃｈａｎｇｅｓｏｆＮＰＰｄｕｒｉｎｇ２００１ ２０２０ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇＳｅｎｓｌｏｐｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄＭＫｔｒｅｎｄａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆＮＰＰｔｏｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍ⁃ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：１）ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｅｒｉｏｄｏｆｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍ⁃ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅＮＰＰｉｎｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍｓｏｕｒｃｅａｒｅａｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｏｖｅｒａｌｌｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｕｐｗａｒｄｔｒｅｎｄｗｉｔｈａｎａｖｅｒａｇｅｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆ２．２１ｇＣｍ－２ａ－１，ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈ３８．０３％ｗａｓｈｉｇｈｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｃｒｅａｓｅ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍ⁃ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｈａｓｐｌａｙｅｄａｐｏｓｉｔｉｖｅｒｏｌｅｉｎＣｈｉｎａᶄｓｃａｒｂｏｎｎｅｕｔｒａｌｔａｓｋａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅａｒｅａ；２）Ｏｎｔｈｅｓｐａｔｉａｌｓｃａｌｅ，ｔｈｅＮＰＰａｎｄｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍｓｏｕｒｃｅａｒｅａｗｅｒｅｓｐａｔｉａｌｌｙｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ，ａｎｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗａｓｍａｉｎｌｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｈｉｇｈｉｎｔｈｅｅａｓｔａｎｄｌｏｗｉｎｔｈｅｗｅｓｔ，ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｔｈｅｗａｒｍｔｅｍｐｅｒａｔｅｄｅｃｉｄｕｏｕｓｂｒｏａｄ－ｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔｒｅｇｉｏｎｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｅｄｅｓｅｒｔｒｅｇｉｏｎｗａｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔ；３）ＴｈｅｒａｔｅｏｆＮＰＰｇｒｏｗｔｈｂｒｏｕｇｈｔｂｙｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔｗａｓｎｏｔｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｇｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｒａｔｅｏｆＮＰＰｇｒｏｗｔｈｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０２０ｉｎＢｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎ⁃Ｈｅｂｅｉｒｅｇｉｏｎ（４．７４ｇＣｍ－２ａ－１）＞Ｓｈａｎｘｉｒｅｇｉｏｎ（４．５２ｇＣｍ－２ａ－１）＞Ｓｈａａｎｘｉｒｅｇｉｏｎ（３．５３ｇＣｍ－２ａ－１）＞ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｒｅｇｉｏｎ（１．５５ｇＣｍ－２ａ－１）；４）Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｂｒｏｕｇｈｔａｂｏｕｔｂｙｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔｓｗａｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｓｌｏｗａｎｄｔｈｅｎｆａｓｔｃｈａｎｇｅｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｒａｔｅｏｆｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｌａｔｔｅｒｄｅｃａｄｅｂｅｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｄｅｃａｄｅｉｎｍｏｓｔｒｅｇｉｏｎｓ．ＩｎＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，ｗｈｅｒｅｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈａｒｓｈａｎｄｔｈｅｄｅｓｅｒｔａｒｅａｉｓｗｉｄｅｌｙｓｐｒｅａｄ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｈａｄａｃｅｒｔａｉｎｌａｇ，ｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆＮＰＰｏｎｌｙ０．０４ｇＣｍ－２ａ－１ｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０１０，ａｎｄｏｎｌｙｉｎ２０１１ｄｉｄｔｈｅＮＰＰｓｔａｒｔｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｗｉｔｈａｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆ１．６７ｇＣｍ－２ａ－１ｆｒｏｍ２０１１ｔｏ２０２０．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔｎｅｅｄｓｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅｔｏａｃｈｉｅｖｅｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｒｅｓｕｌｔｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｂｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍ⁃ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔ；ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＥｎｇｉｎｅ；ＣＡＳＡｍｏｄｅｌ；ＮＰＰ；ｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ；ｓｐａｔｉｏ⁃ｔｅｍｐｏｒａｌｖａｒｉａｔｉｏｎ陆地生态系统通过光合作用 吸入 二氧化碳（ＣＯ２），并通过呼吸作用将碳（Ｃ）释放到大气中，因此在全球碳循环和地球气候中发挥重要作用［１ ２］㊂净初级生产力（ＮｅｔＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ＮＰＰ）是指绿色植物在单位时间㊁单位面积上所累积的有机物的数量，是光合作用所产生的有机物质总量中扣除自养呼吸部分后的剩余部分［３］㊂估算净初级生产力（ＮＰＰ）及其年际变化对于理解生物圈与大气之间的反馈关系至关重要［４ ６］㊂在过去的几十年里，陆地碳循环受到了研究界的极大关注㊂遥感可以定量估算生态系统碳通量和碳储量，因此已被广泛用于研究陆地碳循环［７］和监测全球变化对碳循环的影响［８］以及对气候的反馈［９］㊂ＮＰＰ空间分布格局可直观反映区域生态系统状况的空间差异，但容易受到气候变化㊁土地利用以及人为活动的影响㊂近年来遥感与地理信息技术的快速发展，极大推动了长时间序列ＮＰＰ的动态监测研究［１０ １３］㊂近年来，对于ＮＰＰ监测手段也由样地实测转向遥感模拟，应用较多的模型有ＴｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅＭｅｍｏｒｉａｌ［１４］㊁ＢＩＯＭＥ⁃ＢＧＣ［１５］㊁ＣＡＳＡ［１６］等，其中，光能利用率模型（ＣＡＳＡ）综合考虑不同自然因素对植被ＮＰＰ影响，较适用于全球㊁国家㊁省域等宏观尺度［１７］㊂同时，随着ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＥｎｇｉｎｅ云平台的出现与发展，有越来越多的学者利用ＧＥＥ云平台的优势对ＮＰＰ或其他参量进行长时间序列的研究分析［１８ ２０］㊂但是，目前研究多集中在某一行政区或地理区域，应用于生态工程区生态恢复成效监测的案例较少㊂京津风沙源治理工程是为改善和优化京津及周边地区生态环境状况㊁减轻风沙危害而启动实施的一项生态工程㊂京津风沙源治理区作为我国北方地区重要的生态屏障㊁国家生态修复环境改善示范区和京津冀协同生态环境治理关键地带，凸显了京津风沙源治理工程的重要性㊂在过去２０多年间，先后启动了京津风沙源治理一期（２００１ ２０１０年）和二期工程（２０１３ ２０２２年），为了进一步改善京津地区生态环境，解决沙尘策源区风沙危害严重㊁人工固沙植被退化等问题㊂其中 二期工程规划 包含７大任务，包括加强林草植被保护和建设㊁提高现有植被质量和覆盖率㊁加强重点区域沙化土地治理㊁遏制局部区域流沙侵蚀㊁稳步推进易地搬迁㊁降低区域生态压力等［２１］㊂同时，对京津风沙源治理区的生态成效或综合效益的研究表明，工程区沙化土地得到一定程度的治理与７０４２㊀６期㊀㊀㊀赵恒谦㊀等：京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应㊀修复，生态环境总体有所好转［２２ ２４］㊂生态工程具有建设周期长㊁投资规模大㊁影响范围广的特点，而生态系统恢复又是一个漫长的演替过程，因此生态工程区的生态系统状况评估与生态恢复成效监测非常重要㊂有众多学者曾针对此研究区进行过生态监测研究，例如植被覆盖变化特征分析［２５］；植被覆盖度变化分析［２６ ２７］；生态修复措施对草地群落及生物量的影响分析［２８］㊂但是以上研究注重京津风沙源区植被覆盖度的变化和生态系统演化趋势，而对风沙源区植被的生产力及固碳能力的评估研究较少㊂因此，本研究基于ＧｏｏｇｌｅＥａｒｔｈＥｎｇｉｎｅ（ＧＥＥ）遥感云平台，利用京津风沙源区域的遥感数据㊁气象数据㊁土地利用类型数据等，构建光能利用率ＣＡＳＡ模型，计算研究区２００１ ２０２０年的ＮＰＰ，并利用Ｓｅｎ斜率分析方法和ＭＫ趋势分析法对ＮＰＰ进行时空变化分析，并计算研究区的固碳能力，从生态系统碳汇角度出发评估京津风沙源治理工程的治理成效㊂１㊀研究区域概况与数据源１．１㊀研究区域概况本研究研究区域包括京津风沙源二期工程的所有建设范围，西起内蒙古乌拉特后旗，东至内蒙古阿鲁科尔沁旗，南起陕西定边县，北至内蒙古东乌珠穆沁旗，东经１０５ʎ１２ᶄ １２１ʎ０１ᶄ，北纬３６ʎ４９ᶄ ４６ʎ４０ᶄ，包括北京㊁天津㊁河北㊁山西㊁陕西及内蒙古６省（区㊁市）的１３８个县（旗㊁市㊁区），总面积为７０．６ˑ１０４ｋｍ２，沙化土地广布，面积大约２０．２ˑ１０４ｋｍ２㊂气候属于干旱半干旱气候，地形总体呈现东南低，西北高的特点㊂与 一期 工程相比，工程区范围由北京㊁天津㊁河北㊁山西㊁内蒙古５个省（区㊁市）的７５个县（旗㊁市㊁区）扩大至包括陕西在内６个省（区㊁市）的１３８个县（旗㊁市㊁区）（图１㊁图２）㊂图１㊀京津风沙源工程区Ｆｉｇ．１㊀Ｂｅｉｊｉｎｇ⁃Ｔｉａｎｊｉｎｓａｎｄｓｔｏｒｍ⁃ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｊｅｃｔａｒｅａ１．２㊀数据来源及处理ＧＥＥ是由Ｇｏｏｇｌｅ提供的基于云计算的行星级地理空间分析平台，存储着海量公开的地理空间数据集㊂８０４２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４４卷㊀图２㊀研究区分省市区域示意图㊀Ｆｉｇ．２㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｏｖｉｎｃｉａｌａｎｄｍｕｎｉｃｉｐａｌａｒｅａｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ具有强大的计算力，为较大时空尺度的研究提供便捷㊂本文所采用的数据均基于ＧＥＥ平台获取㊂土地利用㊁气温㊁降水㊁光合有效辐射（ＰＡＲ）㊁光合有效辐射分量（ＦＰＡＲ）等数据情况如表１所示㊂本研究所使用的土地利用覆盖数据集为ＩＧＢＰ分类系统，共有１７个土地覆盖类型，包括１１个自然植被类型，３个人为改变的类型，以及３个非植被类型㊂ＭＯＤＩＳＦＰＡＲ数据集是具有高时间分辨率㊁高精度㊁高质量的数据集产品，能保证在较大的区域内数据集参数的综合质量高于用遥感影像间接计算的参数质量㊂为了保证不同数据源之间的几何匹配精度，本文在ＧＥＥ平台中对研究区数据进行预处理，利用Ｒｅｐｒｏｊｅｃｔ算法将投影转化为ＥＰＳＧ：４３２６，并设置Ｓｃａｌｅ为５００㊂其目的是将影像转换到ＷＧＳ１９８４地理坐标系，并采用最邻近插值法对影像进行重采样至５００ｍ空间分辨率㊂表１㊀ＧＥＥ云平台选取数据情况Ｔａｂｌｅ１㊀ＧＥＥｐｌａｔｆｏｒｍｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｄａｔａ数据Ｄａｔａ所选产品Ｓｅｌｅｃｔｅｄｐｒｏｄｕｃｔ时间分辨率Ｔｉｍｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ空间分辨率／ｍＳｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ土地利用数据ＬａｎｄｕｓｅｄａｔａＭＣＤ１２Ｑ１Ｖ６．１ＩＧＢＰ分类系统１ａ５００ＰＡＲ数据ＰＡＲｄａｔａＭＣＤ１８Ｃ２Ｖ６．１３ｈ５００ＦＰＡＲ数据ＦＰＡＲｄａｔａＭＯＤ１５Ａ２ＨＶ６．１８ｄ５００气象数据ＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａＥＣＭＷＦＥＲＡ５⁃Ｌａｎｄ３０ｄ１１１３２蒸散量数据ＥｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｄａｔａＭＯＤ１６Ａ２Ｖ６８ｄ５００遥感影像ＲｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅＭＯＤ０９Ａ１Ｖ６．１８ｄ５００㊀㊀ＰＡＲ：光合有效辐射Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙａｃｔｉｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ；ＦＰＡＲ：光合有效辐射分量Ｆｒａｃｔｉｏｎｏｆａｂｓｏｒｂｅｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙａｃｔｉｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ２㊀研究方法２．１㊀ＣＡＳＡ模型反演ＮＰＰＣＡＳＡ模型强调气候条件和植被本身的光能利用效率，在估算陆地生态系统ＮＰＰ中得到广泛的应用［２９ ３０］㊂计算公式为：ＮＰＰｘ，ｔ()＝ＡＰＡＲｘ，ｔ()ˑεｘ，ｔ()（１）式中，ＡＰＡＲ（ｘ，ｔ）为像元ｘ在ｔ月吸收的光合有效辐射（ＭＪ／ｍ２），ε（ｘ，ｔ）为像元ｘ在ｔ月的实际光能利用率（ｇＣ／ＭＪ）㊂（１）ＡＰＡＲ计算本文对原模型中光合有效辐射ＡＰＡＲ的计算方式进行了改善，原模型太阳总辐射ＳＯＬ计算较为复杂且在ＧＥＥ中不好实现，因此在本研究中，使用ＰＡＲ和ＦＰＡＲ计算得到，公式如下：ＡＰＡＲｘ，ｔ()＝ＰＡＲｘ，ｔ()ˑＦＰＡＲｘ，ｔ()（２）式中，ＰＡＲｘ，ｔ()表示ｔ月在像元ｘ处的总光合有效辐射（ＭＪ／ｍ２）；ＦＰＡＲｘ，ｔ()表示植被层对入射光合有效辐射的吸收比例㊂（２）实际光能利用率计算实际光能利用率ε主要受温度和水分的胁迫作用，计算公式为：９０４２㊀６期㊀㊀㊀赵恒谦㊀等：京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应㊀εｘ，ｔ()＝ＷｓˑＴε１ˑＴε２ˑεｍａｘ（３）其中：Ｔε１＝０．８＋０．０２ˑＴｏｐｔ（ｘ）－０．０００５ˑＴｏｐｔ（ｘ）()２㊀㊀㊀（４）Ｔε２＝Ｃ１＋ｅ０．２ˑＴｏｐｔ－１０－Ｔ()()[]{}ˑ１１＋ｅ０．３ˑ－Ｔｏｐｔ－１０＋Ｔ()()[]{}（５）式中，Ｔε１和Ｔε２分别为低温和高温胁迫因子㊂Ｔｏｐｔ（ｘ）表示植被年内ＮＤＶＩ达到最大时当月的平均气温（ħ），当Ｔｘ，ｔ()＜１０ħ时，Ｔｏｐｔ（ｘ）取值为０㊂Ｃ是常数，在本研究中取１．１８１４㊂Ｗｓ＝０．５＋０．５ˑＥＥＴＥＥＰ（６）式中，Ｗｓ为水分胁迫因子，反映水分条件的影响㊂ＥＥＴ表示区域实际蒸散量，ＥＥＰ表示区域潜在蒸散量㊂εｍａｘ为理想条件下最大光能利用率（ｇＣ／ＭＪ），取值因植被类型而异㊂本文参考之前的研究［３１］，对原模型中的εｍａｘ统一为０．３８９ｇＣ／ＭＪ进行了调整，如表２所示㊂表２㊀不同土地覆盖类型的最大光能利用率２．２㊀变化趋势分析Ｓｅｎ斜率是地学领域较为成熟的一种统计方法，主要用于分析各要素的变化趋势和幅度㊂该方法以样本在不同长度的变化率构造秩序列，基于一定显著性水平进行统计量检验，并以斜率的中值大小判断时间序列变化趋势及幅度㊂Ｓｅｎ斜率能降低或避免数据缺失及异常对统计结果的影响，公式为：Ｓｅｎｉｊ＝Ｍｅｄｉａｎｘｊ－ｘｉｊ－ｉéëêêùûúú，∀ｊ＞ｉ（７）式中，Ｓｅｎｉｊ为Ｓｅｎ斜率；ｘｉ和ｘｊ分别为第ｉ和第ｊ时刻的序列值，１＜ｉ＜ｊ＜ｎ；ｎ为序列长度㊂Ｍａｎｎ⁃Ｋｅｎｄａｌｌ检验是一种非参数检验法，其不需要测量值服从正态分布，不受缺失值和异常值的影响，适用于长时间序列数据的趋势显著检验，目前已被广泛应用于气象㊁水文㊁植被等研究中［３２ ３３］㊂其计算方法如下：假定ｘ１㊁ｘ２ ｘｎ为时间序列变量，检验的统计量Ｓ计算公式为：Ｓ＝ðｎ－１ｉ＝１ðｎｊ＝ｉ＋１ｆｘｊ－ｘｉ()（８）ｆｘｊ－ｘｉ()＝＋１㊀㊀ｘｊ－ｘｉ＞００㊀㊀㊀ｘｊ－ｘｉ＝０－１㊀㊀ｘｊ－ｘｉ＜０ìîíïïïï（９）使用检验统计量Ｚ进行趋势检验，计算公式为：Ｚ＝Ｓ㊀ＶａｒＳ()㊀㊀Ｓ＞０()０㊀㊀㊀㊀㊀Ｓ＝０()Ｓ＋１㊀ＶａｒＳ()㊀㊀Ｓ＜０()ìîíïïïïïï（１０）０１４２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４４卷㊀式中，Ｓ服从正态分布，ＶａｒＳ()为方差㊂本文给定显著性水平α＝０．０５，则临界值为ʃ１．９６，当Ｚ的绝对值大于１．６５㊁１．９６和２．５８时，表示趋势分别通过了信度为９０％㊁９５％和９９％的显著性检验㊂趋势显著性的判断方法如表３㊂表３㊀Ｍａｎｎ⁃Ｋｅｎｄａｌｌ检验趋势类别Ｔａｂｌｅ３㊀Ｍａｎｎ⁃ＫｅｎｄａｌｌｔｅｓｔｆｏｒｔｒｅｎｄｃａｔｅｇｏｒｉｅｓＳｅｎｉｊＺ趋势类别Ｔｒｅｎｄｃａｔｅｇｏｒｙ趋势特征ＴｒｅｎｄｆｅａｔｕｒｅＳｅｎｉｊＺ趋势类别Ｔｒｅｎｄｃａｔｅｇｏｒｙ趋势特征ＴｒｅｎｄｆｅａｔｕｒｅＳｅｎｉｊ＞０２．５８＜Ｚ４极显著增加Ｓｅｎｉｊ＜０Ｚɤ１．６５－１不显著减少１．９６＜Ｚɤ２．５８３显著增加㊀１．６５＜Ｚɤ１．９６－２微显著减少１．６５＜Ｚɤ１．９６２微显著增加１．９６＜Ｚɤ２．５８－３显著减少㊀Ｚɤ１．６５１不显著增加２．５８＜Ｚ－４极显著减少Ｓｅｎｉｊ＝０ＺɪＲ０无变化㊀㊀２．３㊀固碳能力估算固碳功能是生态系统吸收大气中的二氧化碳合成有机质，将碳固定在植物或土壤中，降低大气中二氧化碳浓度，减缓温室效应的功能㊂以固碳量作为生态系统固碳功能的评估指标，由净初级生产力（ＮＰＰ）减去异养呼吸（即土壤呼吸）消耗得到㊂ＱＣＯ２＝ＭＣＯ２ＭＣˑＮＥＰˑＡ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀（１１）ＮＥＰ＝ＮＰＰ－ＲＳ（１２）ＲＳ＝０．２２ˑｅｘｐ０．０９１３Ｔ()＋ｌｎ０．３１４５Ｒ＋１()[]ˑ３０ˑ４６．５％（１３）式中，ＱＣＯ２为固碳量，Ａ为面积，ＭＣＯ２ＭＣ为Ｃ转换为ＣＯ２的系数，即４４／１２，ＮＥＰ为净生态系统生产力，ＲＳ为土壤呼吸消耗碳量（ｇＣｍ－２ａ－１），Ｔ为月平均气温（ħ），Ｒ为月累计降水量（ｍｍ）㊂３㊀结果３．１㊀时间变化分析京津风沙源治理二期工程区２００１年 ２０２０年间ＮＰＰ年内及年际变化趋势如图３所示，由图３看出，ＮＰＰ的年内变化有明显的季节变化趋势，最大值发生在７ ８月，平均ＮＰＰ为３５．８２ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１，最大可达４４．０５ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１（２０１３年７月），最小值发生在１２月 次年１月，平均ＮＰＰ仅为０．０８ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１，ＮＰＰ多年月均值为１１．１６ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１㊂就年际特征来看，京津风沙源治理二期工程区２００１年 ２０２０年ＮＰＰ二十年的平均值为１３３．９３ｇＣｍ－２ａ－１，２０１９年最大为１６０．９６ｇＣｍ－２ａ－１，２００１年最小为１０２．００ｇＣｍ－２ａ－１㊂其中前十年（２００１ ２０１０年）ＮＰＰ年平均值为１２１．８５ｇＣｍ－２ａ－１，后十年（２０１１ ２０２０年）ＮＰＰ年平均值为１４６．０２ｇＣｍ－２ａ－１㊂对于一期工程区域，月ＮＰＰ值比二期工程区域略大，而二期工程增加区域的月ＮＰＰ值比二期工程区略小㊂总体上看，在２００１ ２０２０年里，由于京津风沙源治理工程的实施，无论是一期㊁二期工程区域还是二期增加的工程区域内的ＮＰＰ总体都呈现增加趋势㊂此外，由于不同省份地区先天地理条件不同，导致不同省份地区的年ＮＰＰ值有显著差异（图４），其中二期治理工程区域中京津冀地区的ＮＰＰ最大，２００１ ２０２０年平均年ＮＰＰ为２６７．８４２９ｇＣｍ－２ａ－１，其中，最大月（７ ８月）平均ＮＰＰ可达６７．７２ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１，山西其次，平均年ＮＰＰ为１６８．５７ｇＣｍ－２ａ－１，最大月平均ＮＰＰ为４６．１７ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１，内蒙古和陕西最小，平均年ＮＰＰ分别为１１０．１０ｇＣｍ－２ａ－１和１１２．１９ｇＣｍ－２ａ－１，最大月平均ＮＰＰ分别为３０．１９ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１和２７．４９ｇＣｍ－２ｍｏｎｔｈ－１㊂１１４２㊀６期㊀㊀㊀赵恒谦㊀等：京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应㊀图３㊀２００１ ２０２０年研究区ＮＰＰ逐月变化及趋势图Ｆｉｇ．３㊀ＭｏｎｔｈｌｙｃｈａｎｇｅｓａｎｄｔｒｅｎｄｓｏｆＮＰＰｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０２０图４㊀２００１ ２０２０年ＮＰＰ年际变化Ｆｉｇ．４㊀ＩｎｔｅｒａｎｎｕａｌｃｈａｎｇｅｓｉｎＮＰＰｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０２０Ⅰ区为京津冀区域，Ⅱ区为山西区域，Ⅲ区为陕西区域，Ⅳ区为内蒙古区域３．２㊀空间变化分析３．２．１㊀ＮＰＰ空间分布特征分析京津风沙源治理二期工程区２０２０年ＮＰＰ分布情况如图５所示㊂由图可以看出，京津风沙源治理二期工程区２０２０年ＮＰＰ平均值大多分布在５０ ４５０ｇＣｍ－２ａ－１之间，空间分布上主要呈现东南部高，西北部低的特２１４２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４４卷㊀图５㊀２０２０年ＮＰＰ空间分布Ｆｉｇ．５㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮＰＰｉｎ２０２０点㊂其中ＮＰＰ高值区主要分布在东南部京津冀区域，大兴安岭山脉南部地区，以及研究区西部内蒙古河套平原，这些区域的水热条件较好，植被覆盖度较高，此外，由于黄河的灌溉作用，研究区西部内蒙古河套平原ＮＰＰ明显高于其周边地区㊂ＮＰＰ低值则主要分布在区域西北部，包括陕西北部毛乌素沙漠，库布齐沙漠，浑善达克沙地与科尔沁沙地，这些地区沙化土地广布，植被覆盖度较低，治理难度大，气候干旱少雨，水分不足，对于这些地方的生态环境改善具有较大的挑战㊂对于 二期 工程治理区中的５个建设区来说，乌兰察布高原退化荒漠草原治理区的ＮＰＰ最低，鄂尔多斯高原沙化土地治理区，浑善达克 科尔沁沙地沙化土地治理区，锡林郭勒高原 乌珠穆沁盆地退化草原治理区的ＮＰＰ较低，坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区的ＮＰＰ最高㊂３．２．２㊀ＮＰＰ变化速率及变化趋势空间分布特征分析京津风沙源治理二期工程区２００１ ２０２０年ＮＰＰ的变化速率空间分布图如图６所示，ＮＰＰ变化速率整体呈现东南高㊁西北低的分布特征㊂由图可以看出，除了京津风沙源治理二期工程区的内蒙古地区中部及北部偏东的地区变化较慢，且有一定程度的负增长之外，大部分区域的ＮＰＰ变化较快㊂二期治理工程区域平均ＮＰＰ变化速率为２．２１ｇＣｍ－２ａ－１㊂京津风沙源治理二期工程区２００１ ２０２０年ＮＰＰ的变化趋势空间分布图如图７所示，ＮＰＰ变化趋势以极显著增加和不显著增加为主，分别占二期工程区总面积的３８．０３％和３４．５９％，有减少趋势的地方面积占３．９３％，其中不显著减少占３．３４％㊂ＮＰＰ变化趋势整体呈现南部极显著增加，北部不显著增加的特征㊂由图可以看出，内蒙古地区中部及东部的地区有一定程度的不显著减少与微显著减少，陕西㊁山西㊁京津冀地区均为显著与极显著增加㊂图６㊀２００１ ２０２０年ＮＰＰ变化速率空间分布㊀Ｆｉｇ．６㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒａｔｅｏｆｃｈａｎｇｅｏｆＮＰＰｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０２０图７㊀２００１ ２０２０年ＮＰＰ变化趋势空间分布Ｆｉｇ．７㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮＰＰｔｒｅｎｄｓｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０２０３１４２㊀６期㊀㊀㊀赵恒谦㊀等：京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应㊀㊀㊀由于二期工程区内涵盖多个省级行政区，各个行政区所实施的治理方案不相同，因此导致每个行政区域的ＮＰＰ变化速率也有显著差异，如图８所示㊂对于京津冀和山西地区，本身生态环境较好，治理难度较小，变化速率快，２０年间变化速率为４．７４ｇＣｍ－２ａ－１，而内蒙古地区范围广，且本身生态环境恶劣，治理难度大，变化速率较慢，２０年间变化速率仅为１．５５ｇＣｍ－２ａ－１㊂通过对一期工程区域㊁二期工程区域以及二期相比一期增加的区域的ＮＰＰ变化速率进行对比分析，发现一期工程区域在２０年内的变化速率要略大于二期工程区域以及二期工程增加区域，但差异不大，三个区域ＮＰＰ变化速率分别为２．３２ｇＣｍ－２ａ－１㊁２．２１ｇＣｍ－２ａ－１㊁２．００ｇＣｍ－２ａ－１㊂图８㊀不同区域、不同时间段内ＮＰＰ变化速率Ｆｉｇ．８㊀ＮＰＰｃｈａｎｇｅｒａｔｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｇｉｏｎｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓ３．３㊀ＮＰＰ对京津风沙源治理工程实施的响应研究发现，京津风沙源治理工程的实施和ＮＰＰ的变化并不同步（图３㊁图４）㊂即使是在一期工程开始实施前十年间，一期工程区域的年ＮＰＰ值也没有特别明显的增加㊂而在２０１１年左右，年ＮＰＰ值开始有了比较明显的增加㊂这说明了生态环境的改善具有滞后性㊂根据‘京津风沙源治理工程规划（２００１ ２０１０年）“和‘京津风沙源治理二期工程规划（２０１３ ２０２２年）“，京津风沙源治理一期工程时间为２００１ ２０１０年，二期工程时间为２０１３ ２０２２年，为了保持对比研究的时间跨度一致且覆盖所有研究时间，因此在直观对比ＮＰＰ对京津风沙源治理两期工程实施的响应时，对研究时间段前十年和后十年分别计算ＮＰＰ的变化速率及变化趋势㊂２００１ ２０１０年可以看成是受京津风沙源治理一期工程的影响，２０１１ ２０２０年看成是受京津风沙源治理二期工程的影响㊂由图８可以看出，在前十年间，绝大部分区域变化速率都显著小于后十年间，除了陕西地区前十年的变化速率（２．５７ｇＣｍ－２ａ－１）略大于后十年的变化速率（２．５５ｇＣｍ－２ａ－１）㊂其中，内蒙古地区两个不同时间段内的ＮＰＰ变化速率差距最大，前十年仅为０．０４ｇＣｍ－２ａ－１，而后十年则提升到１．６７ｇＣｍ－２ａ－１㊂在二期工程新增区域内，前十年（工程未实施期）和后十年（工程实施期）ＮＰＰ变化速率分别为１．１０ｇＣｍ－２ａ－１和２．２９ｇＣｍ－２ａ－１，由此可以看出工程实施显著提高了ＮＰＰ增速，有效改善了当地生态环境㊂通过对两个不同时间段内的ＮＰＰ的变化速率（图９）以及变化趋势（图１０）的空间分布进行分析，发现在一期工程实施期间，有较大范围的减少趋势，其中不显著减少的范围占二期工程范围的３０．４９％㊂特别是在内蒙古地区的中部及东部，由于其本身生态环境恶劣，即使从２００１年就已经开始实施风沙源治理一期工程，但是在一期工程实施期间还是呈现明显的ＮＰＰ减小的趋势㊂这说明对于生态环境恶劣的地区，治理工程对生态环境改善的滞后性更强㊂４１４２㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４４卷㊀图９㊀不同时间段内ＮＰＰ变化速率空间分布图Ｆｉｇ．９㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮＰＰｃｈａｎｇｅｒａｔｅｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓ图１０㊀不同时间段内ＮＰＰ变化趋势空间分布图Ｆｉｇ．１０㊀ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＮＰＰｖａｒｉａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｐｅｒｉｏｄｓ３．４㊀不同植被分区ＮＰＰ分布特征分析为了探究植被覆盖类型对研究区ＮＰＰ分布及变化情况的影响，本研究根据‘中华人民共和国植被图（１ʒ１００万）“［３４ ３５］，对研究区进行了植被区划分区分析㊂植被区划在一定地区依据植被类型及其地理分布特征划分出彼此有区别，但内部有相对一致性的植被组合的分区㊂植被分区在空间上是完整的㊁连续的和不重复出现的植被类型或其组合的地理单位㊂研究区植被区划图如图１１所示，研究区所涵盖的区域及地带类型如表４所示㊂京津风沙源二期工程的新增区域包括了更大面积的荒漠草原亚地带㊁半荒漠亚地带㊁荒漠亚地带，可以看出京津风沙源治理二期工程的造林难度增加，开始向土壤更加贫瘠㊁水源更加缺乏的地区进军㊂图１１㊀研究区植被区划示意图Ｆｉｇ．１１㊀Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｚｏｎｉｎｇｍａｐｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ５１４２㊀６期㊀㊀㊀赵恒谦㊀等：京津风沙源区ＮＰＰ时空变化及其对治理工程实施的响应㊀表４㊀植被区划区域及地带类型本研究以２０２０年ＮＰＰ为例，分析不同植被区划的ＮＰＰ分布情况㊂如图１２所示，暖温带落叶阔叶林区域的暖温带北部落叶栎林地带ＮＰＰ平均值最大，其次是温带草原区域的温带北部草甸草原亚地带和温带南部森林（草甸）草原亚地带，再次是温带北部典型草原亚地带㊁温带南部典型草原亚地带和温带南部荒漠草原亚地带，ＮＰＰ平均值最低的地带为温带荒漠区域的温带灌木㊁半灌木荒漠亚地带和温带灌木㊁禾草半荒漠亚地带㊂此外，研究以２００１年 ２０２０年ＮＰＰ变化速率为例，分析不同植被区划的ＮＰＰ２０年间的变化速率分布情况㊂如图１２所示，８个地带的ＮＰＰ变化速率分布特征和ＮＰＰ平均值分布基本相似，暖温带落叶阔叶林区域的暖温带北部落叶栎林地带的ＮＰＰ变化速率最大，温带荒漠区域的温带灌木㊁禾草半荒漠亚地带和温带灌木㊁半灌木荒漠亚地带的ＮＰＰ变化速率最小㊂研究从植被类型的角度出发，说明了京津风沙源治理工程对不同生态系统本底的治理效果并不一致，在生态更加脆弱的荒漠草原㊁半荒漠㊁荒漠亚地带，治理的难度更大，更加需要治理工程长久的坚持㊂图１２㊀２００１—２０２０年不同植被分区ＮＰＰ平均值及变化速率统计Ｆｉｇ．１２㊀ＡｖｅｒａｇｅＮＰＰａｎｄｃｈａｎｇｅｒａｔｅｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｚｏｎｅｓｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０２０３．５㊀固碳服务能力评估分析京津风沙源治理二期工程区２０２０年单位面积固碳量如图１３所示㊂由图可以看出，京津风沙源治理二期工程区２０２０年单位面积固碳量空间异质性较大，空间分布上与ＮＰＰ分布情况相似，主要呈现东部高，西部低的特点，其中东南部最大处大于７５０ｇｍ－２ａ－１，而西北部最小处小于－４５０ｇｍ－２ａ－１㊂进一步对二期工程区域各区县的总固碳量进行统计分析（图１４），总固碳量较小（＜－１００００Ｔ／ａ）的区县共２０个，总固碳量略小的区县（－１００００ ５００００Ｔ／ａ）的区县共５２个，总固碳量略大的区县（５００００ １５００００Ｔ／ａ）共３６个，总固碳量较大的区县（＞１５００００Ｔ／ａ）的区县共３２个㊂总体来看，二期工程区东部的区县面积较大且单位面积固碳量较大，因此拥有更强的固碳服务能力，而西部的区县由于单位面积固碳量较小，因此其固碳服务能力较弱㊂图１３㊀２０２０年单位面积固碳量Ｆｉｇ．１３㊀Ｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｐｅｒｕｎｉｔａｒｅａｉｎ２０２０图１４㊀２０２０年各区县的总固碳量Ｆｉｇ．１４㊀Ｔｏｔａｌｃａｒｂｏｎｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｂｙｄｉｓｔｒｉｃｔａｎｄｃｏｕｎｔｙｉｎ２０２０４㊀讨论目前在京津风沙源区已有较多针对植被覆盖的相关研究，但是缺少不同时空尺度下的植被净初级生产力变化研究，京津风沙源区治理工程对植被净初级生产力及固碳能力的影响尚不清楚㊂本研究基于京津风沙源区的气象数据㊁蒸散量数据㊁辐射数据等，估算了区域ＮＰＰ，结果发现在京津风沙源治理工程实施期间，ＮＰＰ整体呈波动上升趋势，而ＮＰＰ与植被覆盖特征显著相关，因此，本研究的结果与滑永春等［３６］㊁严恩萍等［２５］㊁李庆旭等［２６］㊁吴丹等［３７］㊁张彪等［２４］的研究结果一致㊂已有研究表明，全球气候变化背景下水热条件对植被乃至生态系统的胁迫更加明显，气候变化对ＮＰＰ的影响存在区域差异［３８ ３９］，而在京津风沙源区的不同区域，影响植被覆盖的驱动因子也并不相同［４０］㊂因此，本研究为了进一步探讨京津风沙源治理工程对植被ＮＰＰ的影响，计算了研究区２００１ ２０２０年逐年的平均气温及平均降水量（图１５），并与ＮＰＰ进行了相关性分析，发现在研究时段内，研究区的年平均气温和年平均降水量与ＮＰＰ的相关系数仅为０．１１９和０．１８５㊂因此，总体上看，在本文研究区域内，气象因子与ＮＰＰ呈现不显著相关性，这说明由于京津风沙源治理工程的实施带来的ＮＰＰ增长的主要原因并不是气候变化，也间接证明了该区域ＮＰＰ增长主要是京津风沙源治理工程植树造林㊁防风治沙等人类活动的影响㊂不过需要说明的是，光能利用率模型本身具有极大的不确定性［４１ ４３］，虽然本文使用的ＣＡＳＡ模型为经过简单改进后的ＣＡＳＡ模型，但计算得到的ＮＰＰ结果仍然存在不确定性㊂本研究为了得到研究区综合情况较好的参数结果，直接使用了ＧＥＥ云平台中的多个ＭＯＤＩＳ数据集产品，如果需要得到更精确的ＮＰＰ结果，首先可以针对研究区的实际情况对光能利用率模型进行改进，得到适用于研究区的改进的ＣＡＳＡ模型，其次可以使用空间分辨率更高的遥感影像，通过计算得到相关参数结果，再代入模型中进行计算㊂本研究所使用的模型方法是综合考虑了计算效率和数据质量的情况下选择的较优方法，本研究也证明了ＧＥＥ云平台在计算长时间序列时空数据时具有强大的优势㊂５㊀结论本研究为了对京津风沙源治理工程的实施效果进行动态监测，利用ＧＥＥ遥感云平台实现了对京津风沙。
怀来送来绿水清风
怀来送来绿水清风作者：尤蕾来源：《小康》2019年第16期怀来，地处北京上风上水区位，作为首都生态涵养区，从上世纪的治沙还林到近几年的山水林田湖生态修复项目，一直都担负着保护京津地区生态安全的重任，全面改善生态环境，提高环境承载量。
如今，借助2022年冬奥会的契机，怀来县提出了“一线”“一弧”“两水系”的总体布局，“一线”，即以铁路、高速公路和国省干道为轴，打造延庆怀来交界至崇礼的绿色奥运廊道;“一弧”，即在与北京接壤的弧状地带，打造北京重要生态屏障;“两水系”，即在官厅水库及其上游水系、密云水库上游水系，加快水源涵养工程和节水工程建设。
怀来县的中心区域名为沙城，顾名思义，这里多风沙。
位于怀来县的天漠沙源主要来自内蒙古沙漠，当地人都说“一年一场沙，从春刮到冬”，足见当地沙尘暴肆虐之凶。
1979年，三北防护林工程启动。
2000年，京津风沙源治理工程拉开了大幕。
2002年3月，《京津风沙源治理工程规划（2001—2010年）》出台（后延长至2012年），京津风沙源治理工程全面展开。
这项工程主要是通过采取禁牧舍饲、生态移民、封山育林（草）、飞播造林（草）、人工造林（草）、退耕还林、草地治理、小流域综合治理等措施综合治理风沙。
除了植树造林、退耕还林举措之外，特别值得一提的是，怀来大力推行生态建设产业化，优先扶持葡萄、海棠、核桃、苹果等经济林建设，葡萄面积已达25.1万亩，苹果已达10万亩，八棱海棠3万亩，桃李、杏扁、鲜食杏等达到20万亩，经济林已占全县总耕地面积的44%。
通过经济作物的种植，沙地变为宝地，不仅涵养了水源、改善了环境，还发展了绿色经济。
2006年，浙江人贾季伟租了3000亩沙地，种植赤霞珠等酿酒葡萄，不但自己经营的德尚葡萄庄园收到了效益，还通过向农民收购葡萄带动了上百户农民致富。
虽然怀来县的治沙工作已经取得了重大成效，但防沙治沙依旧没有松懈。
党的十八大以来，怀来县在新的历史机遇之下，努力推进防沙治沙工程的深入实施。
京津风沙源治理工程
京津风沙源治理工程ΧΧΧ（ΧΧΧΧΧΧΧ，ΧΧΧΧ000000）前言京津风沙源治理工程是经国务院批准设立的为应对首都及其周边地区日益严重的风沙危害的一项林业工程。
该工程通过对已有植被的保护，封沙育林，飞播造林、人工造林、退耕还林、草地治理等生物措施和小流域综合治理等工程措施，自2000年实施以来，工程区可治理的沙化土地得到基本治理,生态环境明显好转，风沙天气和沙尘暴天气明显减少，从总体上遏制沙化土地的扩展趋势，使北京周围生态环境得到明显改善，工程达到了预期规划任务。
关键词京津风沙源治理；实施成效；问题20世纪90年代末，京津乃至华北地区多次遭受风沙危害，2000年春季，北京地区连续12年发生较大的浮尘、扬尘和沙尘暴天气，引起了社会的广泛关注和党中央、国务院的重视，京津风沙源治理工程于2002年3月正式启动[1]。
工程采取以林草植被建设为主的综合治理措施，为保护京津地区的生态环境起到了重要作用[2]。
1启动背景京津风沙源治理工程是根据首都及周边地区风沙危害严重、生态环境脆弱的状况，于2000年6月经国务院批准设立的，其目的就是通过植被保护、植树种草、退耕还林、小流域及草地治理、生态移民等措施，优化首都生态环境，提升北京国际地位，实现绿色奥运，保障地区经济社会协调发展[3]。
京津风沙源治理工程自批准后在北京、天津、河北、山西、内蒙古5省(区、市)的65个县(旗)试点。
2001年，试点范围由65个县(旗)增加到75个，试点工作全面展开。
2002年3月，国务院正式批复工程规划，工程全面启动。
2风沙源分析2001年我国有32次沙尘暴天气，其中，18次是在蒙古国南部形成后移到中国境内，14次在内蒙古境内形成。
因此，可以认为中亚及蒙古国是影响北京的境外沙尘源地，广阔的西北和华北地区是影响北京的境内沙尘源地，包括八大沙漠、四大沙地、沙化草原及裸露耕地等是沙尘产生的主要发源地。
离北京最近的沙尘源地主要包括内蒙古锡林郭勒草原、浑善达克沙地、乌兰察布高原、山西雁北、河北坝上地区，这里海拔1000-1600m，地势高出北京1000m左右，离北京直线距离200-300km，北京又处于南下冷空气的通道。
京津风沙源治理工程10年获国家52.5亿元支持
积 增 加 了 ５９００万 公 顷 ，主 要 归 结 于 上 世 纪 ９０年 代 以 来 ， 中 国 大 面 积
营 造 防 风 固 沙 、 水 土 保 持 林 、 水 源 涵 养 林 和 其 他 防 护 林 。 抵 消 了 南 亚
及东 南 亚地 区森 林 资源 的 持 续 大幅 减 少 。
立 方 米 ／ 日 ， 城 镇 污 水 处 理 累 计 削 减 化 学 需 氧 量 达 ７００ 多 万 吨 。 我 国 “ 一 五 ” 规 划 中 有 关 城 镇 污 水 处 理 的 相 关 指 标 已 基 本 实 现 ，提 前 一 年 十 完成 了规 划 任 务 。
联合 国 ： 中 国对 扭 转 全 球 森 林 减 少 贡 献 大
远 远超 出水 环 境 容量 ，蓝 藻 大规 模 暴 发 的 可 能性 依 然 存 在 。
京津风 沙源 治理 工程 １ ０年获 国家 ５ ５亿 元ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 持 ２．
国 家 发 改 委 日 前 安 排 ４ 亿 元 专 项 用 于 河 北 省 京 津 风 沙 源 治 理 工 程
建设 。该工 程 １ ０年 来 共 得 到 中 央 预 算 内 投 资 ５ ５亿 元 。 工 程 到 ２ ２． ０１ ３ 年建设规 模包括 退耕还 林 ８ ６３． ３万 亩 及 相 应 荒 山荒 地 造 林 ８ ． ６１ ３万 亩 ， 人 工 造 林 ４ ５． ９ ０５万 亩 ， 飞 播 造 林 ６ ０万 亩 ，封 山 育 林 ７７ ８ ５万 亩 ，人 工 种 草 １ ． １ ２万 亩 ，飞 播 牧 草 ８ １万 亩 ， 围栏 封 育 牧 草 ９ ． ７ ０． ８１ ４万 亩 ，禁
牧 ２ ９ ７万 亩 。 ０ ６．
环 太湖五市约定 “ 团结 治 水 ”
京津风沙源治理工程开始全面启动
京津风沙源治理工程开始全面启动
厉建祝
【期刊名称】《国土绿化》
【年(卷),期】2002(0)4
【摘要】《京津风沙源治理工程规划》目前获国务院批准。
全国六大林业重点工程之一的京津风沙源治理工程,在历经两年试点的基础上现在全面启动实施。
工程计划用10年时间,通过采取对现有植被的保护。
【总页数】1页(P39-39)
【关键词】治理工程;风沙源治理;内蒙古;工程规划;京津;小流域综合治理;工程计划;重点工程;阿鲁科尔沁旗;东乌珠穆沁旗
【作者】厉建祝
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】X171.4
【相关文献】
1.认清形势不懈努力全面完成京津风沙源治理任务——在京津风沙源治理工程第十一次省部联席会暨现场会上的讲话 [J], 杜鹰
2.让宁城山川绿起来—宁城县全面启动京津风沙源治理工程 [J],
3.把京津风沙源治理成为"生态屏障"——京津风沙源治理工程建设存在问题与发展对策 [J], 李永东;龙双红;张维征
4.总结经验再接再厉扎实推进京津风沙源治理工程建设——在京津风沙源工程第八次省部联席会暨现场会上的讲话 [J], 杜鹰
5.京津风沙源治理工程紧急启动山西省十三县区参与其中该工程检查组来晋检查工作 [J],
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京津风沙源治理工程规划（2001-2010年）前言2000年春天，华北地区连续发生了多次沙尘暴或浮尘天气，频率之高，范围之广，强度之大是建国以来所罕见。
党中央、国务院对此高度重视，国务院分别于2000年4月27日、5月26日、6月5日三次召开会议进行研究，5月12日至14日朱镕基总理考察了河北、内蒙古沙化严重地区，作出了加快防沙治沙步伐，特别是要加快北京及周边地区防沙治沙速度的重要指示。
2000年10月，党的十五届五中全会进一步提出加强生态建设，遏制生态恶化，抓紧环京津生态圈工程建设。
为全面贯彻落实党的十五届五中全会精神和国务院领导同志关于防沙治沙工作的有关指示，遏制北京及周边地区土地沙化的趋势，改善京津周围生态环境，国家林业局会同农业部、水利部及京津冀晋内五省（区、市）人民政府共同组织编制了《2001—2010年环北京地区防沙治沙工程规划》。
《规划》以《全国生态环境建设规划》为指导，根据北京及周边地区沙化土地分布的现状、扩展趋势和成因及治理的有利条件，采取荒山荒地荒(沙)营造林、退耕还林、营造农田（草场）林网，草地治理、禁牧舍饲、小型水利设施、水源工程、小流域综合治理和生态移民等措施治理沙化土地1.5亿亩，以期2010年使治理区生态环境明显好转，风沙天气和沙尘暴天气明显减少，从总体上遏制项目区沙化土地的扩展趋势，使北京及周边地区生态环境得到明显改善。
第一章工程区基本情况一、自然地理概况工程建设区西起内蒙古的达茂旗，东至河北的平泉县，南起山西的代县，北至内蒙古的东乌珠穆沁旗，地理坐标为东经109°30′—119°20′，北纬38°50′—46°40′。
范围涉及北京、天津、河北、山西及内蒙古等五省（自治区、直辖市）的75个县(旗、市、区)（详见附表1），总国土面积为45.8万平方公里。
（一）地形地貌工程区地貌由平原、山地、高原三大部分组成。
京津市区为海河平原的一部分，其西部、西北、北部被太行山北端、燕山山地西部环绕，山地外侧为内蒙古高原中部。
其东部浑善达克沙地是锡林郭勒高平原的重要组成部分，沙漠化土地广布；西部乌兰察布高平原由阴山北麓的丘陵、地势平缓的凹陷地带及横贯东西的石质丘陵隆起带组成，境内多为干河床或古河道，无常年流水的河流。
内蒙古高原中部从整体地势上看，呈由西向东逐渐倾斜下降的趋势。
燕山山地和太行山地形起伏较大，最低处海拔仅几十米，最高处的雾灵山海拔2116米。
（二）气候工程区气候区划颇为复杂，由南向北，由东向西包含暖温带半湿润大区，温带半湿润大区、温带半干旱大区、温带干旱大区、温带极干旱大区2个气候带5个气候大区。
工程区年平均气温7.5℃,但差异较大，内蒙古高原的阿巴嘎旗为0.6℃，平原区的天津、北京分别为11.5℃和12℃。
生长期平均145天，内蒙古的鄂尔多斯高原仅90天，位于海河平原的天津为217天。
年降水量与经度关系密切，平均为459.5毫米，东部平原地区的北京为595毫米，天津为536毫米。
全年降水量分布不均，雨季降水量为297.7毫米，占全年的65%。
年蒸发量平均为2110毫米，为降水量的4.9倍。
工程区平均全年大风日数为36.2天。
内蒙古高原大风日数57天，以锡林郭勒高平原和乌兰察布高平原为最高，达80天以上，而且大风日数的70%出现在春季。
总体说来工程区气候干旱，热量偏低，多风。
由于工程区地貌单元复杂，不同区域气候特点差异颇大。
内蒙古高原地处中纬度内陆和接近内陆的地区，气候具有明显温带大陆性气候特点，冬季受蒙古高压气团的控制，寒潮频繁发生，年平均气温由东向西逐渐增加，而降水量由东向西逐渐减少，具有明显的干旱、半干旱气候特征，且多大风和沙尘暴天气，是京津地区风沙的主要来源，亦是生态治理的重点地区。
燕山山地坡度大，地形雨较多，地表径流大，易造成水土流失。
（三）土壤工程区的土壤在错综复杂的自然条件综合作用下，显示出种类繁多的复杂性。
内蒙古高原地带性土壤以温带、暖温带条件下形成的黑钙土、栗钙土、棕钙土为主，栗钙土的分布占有绝对优势；燕山山地以石灰土、石质土为主。
（四）水资源工程区水系分为内流和外流两大区系，以坝头为界，坝西为内流区，坝东和坝下属外流区。
主要内流河有安固里河、大清沟。
外流河有永定河、滦河、潮白河和辽河。
工程区水资源总量229.16亿立方米，其中地表水132.93亿立方米，地下水资源量132.77亿立方米，地下水可开采资源量59.18亿立方米。
内蒙古干旱草原和浑善达克沙地地下水资源较丰富，埋藏浅，一般机井、民井的单位涌水量大于5 立方米/小时·米；河北省承德地区地表水较为丰富，但70%为过境水。
张家口市坝上地区可用水资源总量3.2亿立方米，其中地表水1.2亿立方米、地下水1.99亿立方米。
坝下可利用水资源总量14.32亿立方米，其中地表水9.62亿立方米、地下水5.7亿立方米。
山西省的工程县属于水资源缺乏区域，境内可供开采的水资源十分有限；北京市区可供水资源量多年平均为41.33亿立方米(包括入境水量),其中地表水15亿立方米，地下水26.33亿立方米。
北京山区平水年(p=50%)可供水资源量为4.3亿立方米，其中地表水2.3亿立方米，地下水2亿立方米。
（五）植被燕山山地及太行山北部山地的天然植被以温带、暖温带落叶阔叶林为主，主要建群种有辽东栎、蒙古栎、槲栎、麻栎、栓皮栎等落叶栎类，白桦、山杨、榆树等小叶落叶树种，但现存植被多为次生杨桦林及荆条、胡枝子、山杏等落叶灌丛；人工林以油松为主，高海拔地带以落叶松为主。
内蒙古高原天然植被以灌草植被为主，大针茅、克氏针茅和党花针茅为主要类型，旱生小半灌木冷蒿所建群的草原群系也较为常见；人工植被以阔叶乔木和旱生灌木为主，所占比例甚小，且分布不均。
人工植被的分布数量东部明显多于西部，天然植被和人工植被的质量东部优于西部，南部高于北部，质量和数量均呈由东向西，由南向北的下降趋势，与降雨量的分布相吻合。
二、社会经济状况（一）人口及组成工程区总人口1957.7万人，其中农牧业人口1622.2万人，占总人口的82.9%，贫困人口440万人，占总人口的22.5%。
河北省工程区内贫困人口数量占其总人口数量的比例最大，为38.5%。
工程区内北京、天津、山西三省（市）汉族人口占总人口的95%以上；内蒙古、河北以汉族为主，蒙古族、满族等少数民族人口占有一定比例，内蒙古自治区蒙古族人口占总人口的13.9%，其中西乌珠穆沁旗等4个旗蒙古族人口占总人口比例50%以上；河北汉族人口占总人口比例85%以上，其中丰宁等5个县满族人口占总人口的40-65%。
（二）经济状况工程区内国民生产总值911.8亿元，农业总产值259.6亿元，农民年均收入2490.1元，贫困人口年均收入667.0元。
三、现有土地利用状况（一）土地资源工程区土地总面积68732.92万亩，其中林业用地17367.47万亩，占总面积的25.3%；耕地6558.42万亩，占总面积的9.5%；草场39947.98万亩，占58.1%；其他用地4859.05万亩，占7.1%。
（土地利用现状详见附表2）。
在土地总面积中沙化土地面积为15275.49万亩,其中可以治理的面积为15175.29万亩,占沙化面积的99.3%。
（二）土地利用现状1、林业用地利用现状工程区内林业用地面积17367.47万亩，其中有林地面积5994.75万亩，占34.5%；疏林地面积335.88万亩，占1.9%；灌木林地面积2245.57万亩，占12.9%；未成林造林地面积783.96万亩，占4.5%；苗圃地18.05万亩，占0.1%，无林地面积7989.26万亩，占46.0%,其中宜林地面积7878.50万亩,占无林地的98.6%（详见附表2）。
2、耕地利用现状工程区耕地面积6558.42万亩，其中需要退耕的面积为2012.57万亩，占耕地总面积的30.7%。
3、草场利用现状工程区内草场面积39947.98万亩。
现存栏大小畜2950.59 万头（只），其中大畜555.69 万头，占18.8%，小畜2394.90 万头。
畜牧业主要分布于内蒙古自治区，大小牲畜的63%分布于该区。
区内每公顷载畜量平均5.03羊单位。
除内蒙古北部干旱草原沙化治理区载畜量为0.83羊单位外，内蒙古的农牧交错带沙化土地治理区每公顷载畜量5.41羊单位，即使植被极其稀少的浑善达克沙地每公顷载畜量也有2.95羊单位，河北的燕山丘陵山地水源保护区载畜量为6.12羊单位，河北的张北高原最高，与现存植被相比，建设区各处均存在牲畜严重超载现象，牲畜超载进一步加剧了植被的逆行演替，加速了土地沙化。
四、水资源利用状况工程区水资源总量（地表水、地下水）229.16亿立方米，人均水量3785.8立方米，耕地平均水量6.1万立方米/公顷；地表水年径流量132.93亿立方米，蓄引水工程74424处，开发利用地表水28.22亿立方米，占地表水资源量的21.2%；地下水资源量132.76亿立方米，地下水资源可开采量59.18亿立方米，打机井、基本井、土筒井28.64万眼，开发利用地下水资源38.00亿立方米，占地下水资源量的28.6%；水资源开发利用总量78.62亿立方米，占水资源总量的34.3%。
工程区水资源开发利用分布不均匀，一些区域的水资源还有开发利用的潜力。
内蒙古自治区干旱草原区、浑善达克沙地地下水位较高，开发利用程度相对较低；河北省承德市和张家口的坝上、坝下地区地下水严重超采，补给不足；地表水承德市较为丰富，但利用率低，张家口市利用率已达56%，有待进一步拦蓄。
山西省项目区属于水资源缺乏区域，境内可供开采的水资源十分有限，因此，在水源工程的开发上主要是以拦蓄天然降水为主；北京市境内大中小型水库、水闸、塘坝、扬水站、机井很多，地表水开发程度较高，地下水目前已处于严重超采状态。
第二章工程建设的必要性和紧迫性一、北京及周边地区沙化危害（一）北京及周边地区风沙危害成因分析北京及周边地区沙尘暴天气的形成既有气候的因素，又有风沙源区植被稀疏、土地沙化严重的原因。
据气象部门的资料和有关专家的分析，沙尘进入北京地区的气流主要有三条路径：一是内蒙古浑善达克沙地—河北坝上—北京及周边地区；二是内蒙古朱日和—洋河河谷—永定河河谷；三是桑干河河谷—永定河河谷。
地处三条气流通道上方的是内蒙古浑善达克沙地、乌盟后山、河北坝上、山西雁北地区。
这些地区历史上曾是茫茫塞外草原，自然植被茂密，有“风吹草低见牛羊”的赞美。
由于近代人口北迁、农耕北上，人口迅速增加，人为影响加剧。
不合理的土地利用和对土地无止境的索取，导致自然植被难以休养生息和恢复，在大风及暴雨条件下，昔日潜伏沙丘开始活化、流动，草场退化，土地沙化；为追求粮食产量和经济效益，无序盲目地开垦草地、荒地，扩大耕地面积，不顾草地资源和生产能力，盲目追求牲畜头数，致使草地严重超载，地表赖以抵挡风沙、拦蓄径流的水土保持设施遭到严重破坏，土地生产力日趋下降，从而陷入了越垦越穷、越穷越垦和越牧越穷、越穷越牧的生态恶性演化的怪圈。