三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008） [Assessment of Impacts of the Three-North Protective Forest Program on Ecological Environments by Remote Sensing Technology-Launched After 30 Years(1978-2008)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱教君，郑晓，闫巧玲 等 著

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• 三北防护林
• 生态环境
• 遥感监测
• 生态评估
• 林业工程
• 生态安全
• 植被变化
• 荒漠化防治
• 环境影响
• 遥感应用

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030467874

版次：1

商品编码：11883094

包装：平装

外文名称：Assessment of Impacts of the Three-North Protective Forest Program on Ecological Environments by Remote Sensing Technology-La

内容简介

　　《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》是作者近年来（2007～2015）以三北防护林工程为对象、以遥感监测与地面观测相结合为手段、以评估三北防护林生态环境效应为核心开展的相关研究工作的系统总结，涵盖了中国科学院知识创新工程（KZCXl-YW-08-02，2007-2011）、鼠家自然科学基金（31025007，2011-2014）和中国科学院战略性先导科技专项（XDA05060400，2011-2015）等项目资助下所完成的重要研究内容。《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》共9章，首先，对防护林工程生态效应监测与评估研究概况进行了综述（第1章）；其次，介绍了三北防护林工程环境要素（温度、降水、蒸散、干燥度、地下水等）（第2章）、防护林数量与质量（第3章）的监测结果；再次，评估了农田防护林的粮食增产效应（第4章）、水土保持林的控制水土流失效应（第5章）、防风固沙林的沙漠化防治效应（第6章）和三北防护林工程的固碳效应（第7章）；最后，分析了三北防护林工程建设的成效、存在问题与原因（第8章），并提出三北防护林工程未来发展的方向与对策（第9章）；另含附录5篇。书后附有彩图和主要参考文献。
　　《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》可供从事林业（林学）、生态建设、生态恢复（生态学）以及地理学、环境科学和遥感应用等领域的科研、教学、工程技术人员，大专院校、研究院所的大学生、研究生等参考。

内页插图

目录

序一
序二
前言
Introduction
1 防护林工程生态效应监测与评估研究概述
1．1 防护林工程的范畴与目的
1．1．1 防护林工程的范畴
1．1．2 防护林工程的目的
1．2 防护林的防护效应与防护林衰退
1．2 ，1防护林的防护效应
1．2．2 防护林衰退
1．3 防护林生态效应监测与评估意义
1．3．1 防护林生态效应监测意义
1．3．2 防护林生态效应评估意义
1．4 防护林生态效应监测与评估方法
1．4．1 防护林生态效应监测的方法
1．4．2 防护林生态效应评估的基本方法
1．5 防护林生态效应监测与评估内容
1．5．1 防护林生态效应监测内容
1．5．2 防护林生态效应评估内容
1．6 防护林生态效应监测与评估存在的问题
1．6．1 防护林生态效应监测存在的问题
1．6．2 防护林生态效应评估存在的问题
1．7 三北防护林工程
1．7．1 三北防护林工程建设与区域生态环境质量
1．7．2 三北防护林工程的发展过程
1．7．3 三北防护林工程生态效应监测与评估的必要性

2 三北防护林工程建设区环境要素监测
2．1 三北防护林工程建设区气温遥感监测
2．1．1 数据来源与处理
2．1．2 高空间分辨率月气温SRMSIT遥感监测方法
2．1．3 气温遥感估算方法有效性验证
2．1．4 三北防护林工程建设区气温空间分布特征
2．2 三北防护林工程建设区降水遥感监测
2．2．1 年降水遥感监测方法
2．2．2 降尺度模型的评价
2．2．3 三北防护林工程建设区降水量的降尺度结果
2．3 蒸散量的空间化
2．3．1 潜在蒸散量的遥感监测
2．3．2 实际蒸散量的遥感监测
2，4三北防护林工程建设区干燥度遥感监测
2．4．1 干燥度指数的遥感监测方法
2．4．2 干燥度指数的有效性验证
2．4．3 三北防护林工程建设区干燥度空间分布
2．5 三北防护林工程建设典型区地下水位中尺度与遥感监测
2．5．1 三北防护林工程建设典型区中尺度地下水位监测
2．5．2 三北防护林工程建设典型区地下水位遥感监测

3 三北防护林工程防护林数量与质量动态评估
3．1 防护林数量（面积）遥感识别方法
3．1．1 遥感影像的来源及预处理
3．1．2 防护林信息遥感解译标准与原则
3．1．3 片状／带状防护林信息解译过程
3．2 三北防护林工程建设区分区
3．3 片状防护林数量（面积）动态评估
3．3．1 Landsat尺度下片状防护林面积动态变化
3．2．2 片状防护林数据校正方法
3．3．3 SPOT5尺度下片状防护林面积动态变化
3．4 带状防护林（农田防护林）数量（面积）动态变化
3．4．1 SPOT5尺度下农田防护林面积获取方法
3．4．2 三北防护林工程建设区农田防护林面积动态变化
3．5 三北防护林数量（面积）动态变化
3．6 三北防护林（片状）质量动态评估
3．6．1 防护林（片状）质量遥感监测方法
3．6．2 防护林（片状）质量动态变化
4 三北农田防护林的作物增产效应
4．1 农作物区域确定
4．2 作物气候生产潜力估算
4．2．1 作物气候生产潜力的评估方法
……
5 三北防护林工程水土保持效应动态评估
6 三北防护林工程沙漠化防治效应动态评估
7 三北防护林工程碳储量动态评估
8 三北防护林工程建设成效、存在问题与成因分析
9 三北防护林工程的未来发展
参考文献
附录
彩图

前言/序言

　　防护林是以发挥防护效应为基本经营目的的森林的总称，从生态学角度出发，防护林可以理解为利用森林具有影响环境的生态功能，保护生态脆弱地区的土地资源、农牧业生产、建筑设施、人居环境，使之免遭或减轻自然灾害，或避免不利环境因素危害和威胁的森林。因此，营建防护林已成为世界各国防御自然灾害、维护基础设施、促进区域经济发展、改善区域环境和维持生态平衡等最重要的林业生态工程。美国、苏联和日本分别于20世纪30年代中期、40年代末和50年代中期实施了美国大平原各州林业工程、斯大林改造大自然计划和日本治山治水防护林工程；中国则在20世纪50年代初开始实施了中国东北西部内蒙古东部防护林建设工程。这些以国家运作方式开展的防护林工程，在世界范围内开创了防护林工程建设的先河。
　　由于三北防护林工程的带动作用，之后又相继启动了沿海防护林、珠江流域综合治理防护林、长江中上游防护林、辽河流域防护林、黄河中游防护林等17项防护林工程。2001年国家对林业生态工程进行了系统整合，形成了包括天然林保护工程、三北和长江中下游地区等重点防护林建设工程、退耕还林还草工程、环北京地区防沙治沙工程、野生动植物保护及自然保护区建设工程、重点地区以速生丰产用材林为主的林业产业基地建设工程在内的六大林业重点工程，并将三北防护林工程纳入“三北和长江中下游地区等重点防护林建设工程”之中。系统整合后的六大林业重点工程仍然突出了三北防护林工程的主体地位和作用。三北防护林以其资源性、可再生性与多效益性等独具的特点，成为改善中国北方地区生态环境、提升国家可持续发展能力和增强综合国力的重要举措，同时也是全球生态环境建设的重要组成部分。三北防护林不仅对减缓风沙和水土流失的严重威胁、缓解能源短缺等生态环境问题具有十分重要的作用，而且为农牧业生产提供了生态屏障，在稳定农牧业生产、维系三北地区的生态平衡等重大生态安全和粮食安全方面具有十分重要的战略意义。

《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》 本书聚焦于中国北方干旱、半干旱地区广袤的土地，深入剖析了始于1978年、历时三十载的三北防护林体系工程对区域生态环境产生的深远影响。该工程作为一项旨在遏制荒漠化、改善生态环境的宏大国家战略，其成效的客观评估至关重要。本书正是以科学、严谨的态度，运用先进的遥感技术，对工程实施三十年（1978-2008）期间，三北地区生态环境的演变轨迹进行了系统性的监测与评估。 研究背景与意义： 三北地区是中国生态环境最为脆弱的区域之一，长期以来面临着严重的土地退化、荒漠化、水土流失以及生物多样性下降等问题，严重制约了区域经济社会的可持续发展。三北防护林工程的建设，旨在通过植树造林、封沙育林、退耕还林还草等一系列措施，构建一道横跨祖国北方的绿色屏障，以期实现生态环境的改善，提升区域的生态承载能力。然而，任何一项规模宏大的生态建设工程，其效益与潜在影响都需要进行科学、客观的评价。在工程实施三十年之际，对工程的生态环境效应进行系统回顾与评估，不仅是对过去三十年艰辛付出的总结，更是为未来工程的持续改进和深化提供科学依据。 研究方法与技术路线： 本书的核心技术手段在于遥感监测。遥感技术以其宏观性、时效性、客观性等优点，成为监测大尺度地表环境变化最有效的手段之一。研究团队充分利用了不同时期（1978-2008）的卫星遥感影像数据，包括 Landsat、SPOT、FY系列等，结合地面调查数据，构建了多时态、多尺度的遥感数据处理与分析平台。 具体而言，研究涵盖了以下关键技术： 数据预处理与融合： 对不同传感器、不同时相的遥感影像进行几何校正、辐射定标、大气校正等预处理，并进行影像融合，以提高空间分辨率和信息量。 土地覆盖/利用变化提取： 利用监督分类、面向对象分类等方法，对遥感影像进行解译，提取不同时期的土地覆盖类型（如森林、灌木林、草地、农田、裸地、水体等）和土地利用方式，并进行变化检测，量化土地覆盖和利用格局的动态演变。 植被覆盖度与生态质量评估： 基于遥感影像的光谱特征，提取植被指数（如NDVI、EVI等），监测植被覆盖度的时空变化，并结合植被覆盖度、植被健康度、土壤水分等多种遥感反演参数，构建区域生态质量评估模型，量化工程实施对生态质量的提升程度。 荒漠化与沙化监测： 利用遥感影像的纹理、地表覆盖特征等，识别和监测荒漠化和沙化土地的分布与演变，评估防护林工程对遏制荒漠化扩张的贡献。 水土流失监测： 结合地形数据和遥感反演的降雨、植被覆盖等信息，对区域水土流失状况进行估算和监测，评估防护林工程对减少水土流失的效果。 生物多样性指示性监测： 尽管遥感技术难以直接监测生物多样性，但可以通过监测植被类型、植被结构、栖息地破碎度等间接指标，作为生物多样性变化趋势的指示。 研究内容与核心发现： 本书系统地分析了三北防护林工程实施三十年以来，对以下关键生态环境要素的影响： 植被覆盖度的变化： 详细描绘了工程区植被覆盖度在时间上的增加趋势，以及在空间上的分布特征，揭示了哪些区域的植被改善最为显著。 土地覆盖/利用类型的转型： 分析了农田、草地、林地等各类土地覆盖类型的面积变化，以及土地利用方式的调整，如退耕还林还草的实施情况。 荒漠化与沙化土地的控制： 量化了防护林工程对遏制荒漠化和沙化土地蔓延的成效，分析了工程在不同区域对防治荒漠化的贡献度。 土壤保持能力的提升： 评估了防护林建设如何有效减少水土流失，改善土壤质量，提升区域的水土保持能力。 生态系统结构与功能的改善： 探讨了工程对区域生态系统整体结构（如森林斑块的连通性、物种栖息地的改善）和功能（如碳汇能力、水源涵养能力）的影响。 区域气候环境的潜在响应： 初步探讨了大规模植被恢复对区域小气候，如降雨、温度、湿度等方面可能产生的潜在影响。 本书的研究结果，将为深入认识三北防护林工程的生态环境效益提供坚实的科学证据，也为未来的生态建设工程提供宝贵的经验和启示。研究成果的发布，将有助于提高社会各界对生态环境保护重要性的认识，促进区域经济与生态环境协调发展。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对自然科学和环境问题抱有浓厚兴趣的读者，我一直对三北防护林工程这一史无前例的生态工程所带来的深远影响充满好奇。《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》这本书，以其独特的视角和科学的方法，无疑为我们提供了一个深入了解这一宏大工程的绝佳机会。我非常期待书中能够详细阐述，遥感技术是如何被应用于监测和评估防护林工程的生态环境效应的。例如，书中是否会介绍具体的遥感指数（如NDVI、EVI等）如何反映植被的生长状况和覆盖度？是否会利用热红外波段监测地表温度的变化，从而评估防护林对局地气候的调节作用？又是否会运用高光谱遥感技术来识别不同植被类型，分析生物多样性的变化？这本书的价值在于，它不仅是对一项伟大工程的总结，更是对运用前沿科技手段进行生态监测和评估的实践探索，为我们理解和应对未来的环境挑战提供了宝贵的经验。

评分☆☆☆☆☆

这次有幸拜读了《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》，这本书给我带来了非常深刻的启发和思考。作为一名长期关注中国生态建设的普通读者，我一直对三北防护林工程的巨大成就和潜在影响充满好奇。这本书的出版，无疑为我们提供了一个审视这一宏大工程的绝佳视角。从遥感技术这一前沿手段切入，对30年来的生态环境效应进行监测和评估，这本身就充满了科学的严谨性和探索的精神。我特别想知道，作者是如何克服了遥感数据获取、处理和分析的巨大挑战，将看似抽象的遥感影像转化为对生态环境变化进行量化评估的有力证据。这本书一定凝聚了科研人员大量的心血和智慧，通过图文并茂的展示，我期待能够直观地了解到三北防护林工程在改善土地退化、提高植被覆盖率、涵养水源等方面究竟取得了哪些显著成效，又在哪些方面存在不足和待改进的空间。同时，30年的跨度也意味着，我们可以看到不同时期、不同地域的防护林建设呈现出的差异性，这对于未来更科学、更精细化的生态修复项目具有重要的借鉴意义。这本书的价值，不仅仅在于对过去的回顾，更在于它为我们指明了未来生态环境保护和可持续发展的方向。

评分☆☆☆☆☆

阅读《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》，我期待能从中看到一个跨越30年的宏大生态变迁史。这本书以遥感技术为“眼睛”，捕捉了中国北方地区在这段时期内由风沙肆虐、土地贫瘠到逐步绿意盎然的转变过程。我希望书中能够展现出，这种转变在地理空间上的分布特点，以及不同区域防护林建设所面临的挑战和取得的成效。例如，在最为干旱的西部地区，防护林的成活率和固沙效果如何？在水土流失严重的黄土高原地区，防护林是否有效地改善了河流的含沙量？书中对这些区域性差异的深入分析，无疑将为我们理解三北防护林工程的复杂性和多样性提供宝贵的 insights。同时，我想象着书中一定包含了很多令人震撼的遥感影像对比图，它们如同时代的见证者，诉说着这片土地上发生的深刻而积极的变革，也激励着我们继续为生态文明建设而努力。

评分☆☆☆☆☆

这本书《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》仿佛是一次穿越时空的科学考察。我非常好奇作者是如何将遥感技术这门现代科学工具，与中国这场规模宏大的生态工程相结合，从而实现对30年间复杂生态环境变化的精准捕捉。书中关于遥感影像数据来源、处理流程、以及所采用的分析模型和方法论的介绍，定然是本书的学术亮点。我希望能深入了解，具体采用了哪些遥感传感器，比如Landsat、MODIS还是Sentinel等，以及它们在捕捉不同尺度的生态变化时各有什么优势。同时，如何对这些海量的遥感数据进行有效的预处理，去除噪声，校正辐射和几何畸变，更是至关重要的环节。我尤其关注的是，书中如何通过遥感数据反演和评估诸如植被指数（NDVI）、叶面积指数（LAI）、地表温度、土壤水分等关键生态参数，并将其与实地调查数据进行交叉验证，以确保评估结果的准确性和可靠性。这种严谨的科学方法论，正是本书价值所在，它不仅是对三北防护林工程成效的客观评价，也是对未来生态监测技术发展的一次重要探索。

评分☆☆☆☆☆

《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》这本书，让我对遥感技术在环境保护领域的作用有了更深刻的认识。这本书聚焦于中国北方地区这一重要的生态屏障，对三北防护林工程30年来的生态环境效应进行了系统性的遥感监测与评估。我非常好奇书中是如何通过遥感影像，揭示出防护林工程对区域生态系统产生的多维度影响。例如，在土地退化方面，防护林是否有效地遏制了荒漠化和盐碱化的扩张？在生物多样性方面，是否吸引了更多的野生动物，促进了生态系统的健康发展？在水资源方面，是否增加了土壤的持水能力，改善了区域的水文循环？我相信，书中一定会用大量的遥感影像数据和科学的分析方法，为我们展示这些复杂而微妙的生态变化，使我们能够更客观、更全面地认识到三北防护林工程的巨大价值和深远意义，同时也为其他地区的环境治理提供借鉴。

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我一直对三北防护林工程所处的地理区域——中国的北方地区——的脆弱生态环境深感关切。这个区域面临着严峻的荒漠化、水土流失和气候变化等挑战。《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》这本书，恰恰聚焦于这一关键领域，并运用了先进的遥感技术进行长期的、系统的监测和评估，这让我感到非常振奋。我希望书中能详细阐述，三北防护林工程在应对这些严峻挑战方面，究竟起到了多大的作用。例如，在防风固沙方面，是否能够有效降低沙尘天气的频率和强度？在水土保持方面，是否能够显著减少土壤侵蚀，提高地表水的涵养能力？在改善区域气候方面，是否能够带来一定的降温增湿效果？这本书通过遥感技术对这些宏观环境效应的量化评估，无疑将为我们理解和认识三北防护林工程的生态效益提供坚实的科学依据，也为制定更有效的区域生态治理策略提供重要参考。

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阅读《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》，我最期待的部分是它如何利用遥感技术这个“千里眼”，揭示出三北防护林工程在不同生态系统类型区的具体影响。例如，在干旱半干旱地区，防护林的防风固沙作用是否如预期的那样显著，有效地遏制了沙尘暴的频发？在黄土高原地区，它是否成功地减轻了水土流失，改善了土壤质量，进而对农业生产和农民生活产生了积极影响？书中详细的案例分析和数据支撑，无疑能够解答这些疑问。我个人对遥感影像的时序性变化分析特别感兴趣，通过不同时间点的影像对比，我们可以清晰地看到土地利用方式的转变、植被类型的演替以及生态环境质量的动态变化。这种宏观的、全局的视角，是传统地面调查难以比拟的。这本书提供了一个系统性的评估框架，不仅仅是简单的植被覆盖度变化，更深入地探讨了生物多样性、土壤水分、地表温度等一系列重要的生态环境指标。我想象着书中会展现出令人震撼的遥感图像，它们如同无声的证人，讲述着这片土地30年来的沧桑巨变，也诉说着人类努力改变自然、与自然和谐共生的故事。

评分☆☆☆☆☆

这本书《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》让我看到了科技的力量如何赋能于生态环境保护。我非常关注书中对三北防护林工程长期效益的评估。30年的时间跨度，足以让我们看到一个生态工程的初步成效，以及其可能存在的长期影响。我希望书中能够深入探讨，防护林工程在改善区域生态环境的同时，是否对当地的社会经济发展也产生了积极的促进作用，例如，是否改善了农业生产条件，增加了农民收入，或者带动了相关产业的发展。通过遥感数据，是否能够监测到这些间接的社会效益？同时，我也期待书中能够对三北防护林工程的未来发展方向提出一些前瞻性的建议，例如，如何进一步优化防护林的结构和布局，提高其适应性和稳定性，以应对未来气候变化等挑战。这本书的价值，不仅在于它对过去30年的回顾和总结，更在于它为未来可持续发展提供了科学的依据和有益的启示。

评分☆☆☆☆☆

作为一名非专业人士，我希望《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》能够以一种相对易懂的方式，向公众展现遥感技术在生态监测中的强大力量。虽然书中包含大量的科学数据和专业术语，但我相信作者定会通过精美的图表、直观的示意图，以及生动翔实的案例，将复杂的科学原理和研究成果呈现出来。我期待能够看到，那些曾经荒芜的土地，在防护林的覆盖下，逐渐焕发生机，沙丘被绿色的屏障所阻挡，干涸的河床重新有了涓涓细流。这本书不仅仅是对一项工程的总结，更是一种关于希望和坚持的叙事。我想了解，在遥感影像的背后，是多少代林业工作者和科研人员，克服了难以想象的困难，用汗水和智慧，一点一滴地改变着这片土地的面貌。这本书的意义，在于它让我们看到了科学的力量，也看到了中国人民改造自然、造福子孙后代的决心和毅力，它激励着我们继续前行，为建设更加美好的生态家园而努力。

评分☆☆☆☆☆

我对《三北防护林工程生态环境效应遥感监测与评估研究：三北防护林体系工程建设30年（1978-2008）》一书中，关于防护林体系的结构和动态变化的研究特别感兴趣。中国的三北地区幅员辽阔，不同地区的气候、土壤条件和生态脆弱性差异很大，因此防护林体系的建设也必然呈现出多样化的特点。我希望书中能够深入探讨，不同类型的防护林（例如乔木林、灌木林、草地等）在不同生态区域发挥的作用和效果。通过遥感影像，我们能否看到这些不同类型的植被如何随时间演变？例如，初期的造林成活率如何？随着时间的推移，优势树种和灌木是否发生了变化？草地植被的覆盖度和生产力是否得到了有效恢复？这本书的价值在于，它不仅仅停留在对整体生态环境效应的评估，更深入到防护林体系自身结构和组成的分析，这对于理解防护林的长期稳定性和生态效益至关重要，也能为今后的植被恢复和管理提供科学指导。