中國是怎樣拯救地球的？衛(wèi)星遙感影像告訴你！

地球變得更綠了，中國的貢獻(xiàn)比例居首。

這一結(jié)論來自于美國宇航局（NASA）對地觀測衛(wèi)星Aqua和Terra的數(shù)據(jù)。

2000年至2017年間，全球綠化面積增加了5%，其中25%來自中國。而事實(shí)上中國的植被面積僅占全球的6.6%。那么，這些變化是怎么發(fā)生的呢？

為此，我們邀請中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所長期從事植被變化監(jiān)測的專家，用長長長長的一串?dāng)?shù)字和衛(wèi)星遙感影像告訴你答案。

今年早些時(shí)候，一篇由美國波士頓大學(xué)領(lǐng)銜、美國宇航局主要資助的多國合作研究論文發(fā)表在《自然-可持續(xù)發(fā)展》（Nature Sustainability）期刊上，這篇題為China and India Lead in Greening of the World Through Land-use Management (《中國和印度通過土地利用管理引領(lǐng)世界變綠》)的論文發(fā)現(xiàn)：2000—2017年，中國和印度主導(dǎo)了全球陸地變綠（植被葉面積的增加）。更重要的是，在中國變綠的過程中，森林貢獻(xiàn)了42%，大于農(nóng)用地的32%，遠(yuǎn)大于印度4.4%的森林貢獻(xiàn)率。

來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/56452684，https://www.nature.com/articles/s41893-019-0220-7

這些年來，中國為拯救地球都做了什么？

能取得這一成果，中國的造林護(hù)林活動是重要原因。

從20世紀(jì)70年代以來，中國先后啟動了許多重大生態(tài)建設(shè)工程，其中與陸地變綠直接相關(guān)的至少有6個(gè)：天然林資源保護(hù)工程、退耕還林（草）工程、“三北”防護(hù)林工程、長江/珠江流域防護(hù)林工程、京津風(fēng)沙源治理工程、退牧還草工程。這些工程覆蓋了我國的絕大部分地區(qū)。

“三北”防護(hù)林工程，1979年開始實(shí)施，涉及13個(gè)省市自治區(qū)，工程建設(shè)總面積406.9萬平方公里，占全國陸地總面積的42.4%，至今總投資約500多億元。

天然林資源保護(hù)工程，1998年開始試點(diǎn)，涉及17個(gè)省區(qū)、724個(gè)縣、160個(gè)重點(diǎn)企業(yè)、14個(gè)自然保護(hù)區(qū)等，到2004年累積投資488.3億元。

退耕還林（草）工程，始于1999年，涉及25個(gè)省區(qū)、1897個(gè)縣區(qū)，是迄今為止世界上最大的生態(tài)建設(shè)工程，僅中央投入的工程資金就超過4300多億元。

長江/珠江流域防護(hù)林工程，一期為1989—2010年，根據(jù)森林清查資料及林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒，共造林約6.3萬平方公里、育林約5.5萬平方公里。二期涉及的范圍更廣，其中長江流域防護(hù)林二期工程包括17個(gè)?。ㄊ校┑?033個(gè)縣（市、區(qū)），規(guī)劃造林任務(wù)6.9萬平方公里。

京津風(fēng)沙源治理工程，始于2002年，涉及北京、天津、河北、山西及內(nèi)蒙古等五?。▍^(qū)、市）的75個(gè)縣，總面積45.8萬平方公里，一期工程初步匡算投資558億元。

退牧還草工程，自2003年以來，北方7省區(qū)退牧還草工程約64萬平方公里，中央已累計(jì)投入資金295.7億元。

“綠色長城”（https://www.diyitui.com/content-1533789034.74527271.html）

這些數(shù)據(jù)告訴你：綠色奇跡是怎么發(fā)生的

要了解中國這些造林工程的成果，觀察數(shù)據(jù)的變化是最直接的。在生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測領(lǐng)域，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)是通過衛(wèi)星遙感獲取地球影像，從而進(jìn)行持續(xù)不斷的觀測。

下面用幾組數(shù)據(jù)和影像告訴你，綠色奇跡是怎么發(fā)的。

在遙感應(yīng)用領(lǐng)域，評價(jià)植被覆蓋及植被生長情況的指標(biāo)叫做“植被指數(shù)”，其中“歸一化植被指數(shù)”（NDVI）的應(yīng)用最為廣泛。NDVI越高，植被覆蓋率越高。

計(jì)算發(fā)現(xiàn)，中國、印度及歐洲大部分國家2015年NDVI相對于1982年有明顯的增加，說明這些國家陸地明顯變綠了；而整個(gè)北美地區(qū)、澳大利亞、非洲與南美洲南部國家的NDVI呈降低趨勢。

再提出一個(gè)衡量的指標(biāo)——凈初級生產(chǎn)力(NPP)。

NPP是植物通過光合作用，固定大氣中二氧化碳后形成的光合產(chǎn)物量或有機(jī)碳量，是生態(tài)系統(tǒng)中其他生物生存和繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)。

分析2000—2014年全球國家尺度的NPP空間分布和每年的變化后，可以發(fā)現(xiàn)，全球國家尺度的NPP分布中，53個(gè)國家占有全球90%以上的NPP總量，前3、前12名國家分別占有全球30%、60%以上的NPP總量。中國約占全球NPP總量的5%，居世界第四位。不過不能忽視的是，由于我國西部區(qū)域大面積為荒漠或稀疏植被區(qū)，單位面積平均NPP值約為300gC/m2/y，全球排名并不靠前，與加拿大、澳大利亞、印度等國差不多。

（a）2000—2014年像元尺度（編者注：像元，是構(gòu)成遙感數(shù)字圖像的基本單元。）NPP年平均值空間分布

（b）國家尺度年NPP總量空間分布

（c）國家尺度單位面積NPP值空間分布

（d）占全球NPP總量90%以上的前53個(gè)國家NPP總量

（以上結(jié)果來源于https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969716319507）

就2000—2014年變化趨勢來看，我國大面積區(qū)域NPP是在上漲的，尤其是西部區(qū)域。幾個(gè)NPP大國中，我國的NPP年凈增加約11Tg C，遠(yuǎn)大于NPP總量排在第一位的巴西（5Tg C/y）、第三位的美國（2Tg C/y）。

（a）2000—2014年像元尺度NPP年際變化率空間分布

（b）2000—2014年國家尺度NPP年變化率空間分布

（以上結(jié)果來源于https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969716319507）

對于2000—2014年中國區(qū)域的NPP變化率來說，“三北”防護(hù)林工程的大部分區(qū)域都呈現(xiàn)增加的趨勢，尤其是陜西省。

2000—2014年我國像元尺度NPP年際變化率空間分布（圖中墨綠色粗線為“三北”防護(hù)林工程五期界線）

除了變化的數(shù)字之外，一目了然的圖像更能說明問題。

首先看看陜西省榆林市。

通過美國Landsat系列衛(wèi)星的1987、2014年數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，可以發(fā)現(xiàn)：榆林市2014年林地面積約是1987年的4倍，2014年裸土面積僅是1987年的四分之一；不僅如此，草地面積也增加了0.3萬平方公里。

從下面這兩幅衛(wèi)星影像中能更直觀地看出榆林這一區(qū)域的情況，1984年還是大片沙地或裸土的區(qū)域，2016年已經(jīng)被植被大面積覆蓋了。

以東經(jīng)108°43′14.916″，北緯37°41′0.996″為觀測中心點(diǎn)拍攝的榆林

再看看同屬陜西省的寶雞市。

寶雞市附近，1984年雖然有些植被，但植被覆蓋率不過40%左右，而32年后的2016年，植被覆蓋率達(dá)90%以上。據(jù)《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，寶雞僅2002—2016年間，總造林4064.9平方公里，人工造林2117.06平方公里，飛播造林779.51平方公里，新封山育林1168.33平方公里。

以東經(jīng)107°10′50.01″，北緯34°52′04.29″為觀測中心點(diǎn)拍攝的寶雞附近

還有甘肅省天水市。

從衛(wèi)星影像上看，20世紀(jì)80年代所見之處多為裸地，據(jù)《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，僅2002—2016年間，天水總造林3427.56平方公里，人工造林2877.52平方公里，飛播造林29.45平方公里，新封山育林520.59平方公里。如今天水市一片郁郁蔥蔥，享有西北“小江南”之稱。

以東經(jīng)106°10′53.97″，北緯34°53′11.03″為觀測中心點(diǎn)拍攝的天水

最值得一提的是位于河北的綠色奇跡塞罕壩。

從下面兩幅衛(wèi)星影像中能直觀地看出：相對于1984年，2016年塞罕壩森林覆蓋率得到了明顯提高。

以東經(jīng)117°25′34.824″，北緯42°28′57.36″為觀測中心點(diǎn)拍攝的塞罕壩

從資料圖片上也可以看出，新中國成立前塞罕壩區(qū)域基本上全是荒漠，而經(jīng)過三代人50多年的不懈努力，塞罕壩的森林覆蓋率從11.4％提高到80％。如今的塞罕壩已是連片的人工林海。2017年12月聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署宣布，中國塞罕壩林場建設(shè)者獲得2017年聯(lián)合國環(huán)保最高榮譽(yù)——“地球衛(wèi)士獎”。

新中國成立前的塞罕壩荒漠

今日塞罕壩，擁有全國面積最大的集中連片的人工林海。

中國是世界上人工造林面積最大的國家，

目前森林覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了22%。

在應(yīng)對氣候變化、拯救地球家園方面，

中國從來沒有只停留在口頭承諾上。

綠水青山就是金山銀山，

未來，中國將會有更多地方

誕生綠色奇跡，荒漠變林海。