人类已经度过了20世纪。20世纪在人类社会经济发展历史上是突出而辉煌的一页。世界现有53亿人口除了10亿人口仍处于贫困线以下，基本上解决了生存问题，即吃饭问题。1990年世界粮食总产量19.7亿t，比1948～1952年平均产量增加1.8倍，超过同时期世界人口增长1.1倍的速度。中国也能够用世界6.9％的耕地养活近世界1／4的人口。科学技术的发展更是惊人，20世纪发明了火车、汽车、飞机、宇宙飞船、人造卫星，以至人类登月成功；电讯方面电话、电视、电脑多媒体、可视电话也已成功运用，用互联网通信几秒钟就可以送达，还可实现非常便宜的可视通话、可视会议；人类已可以在原理上克隆任何生物，人工培养需要移植的器官；等等。然而，人类在20世纪得到的教训是：人类虽然基本上解决了存活和温饱问题，但人类生存的环境却是恶化了，人类发现自己生活在很糟糕和很不安全的环境里，也面临着更不能保证后代人的生活环境和生态安全问题。
一、困恼的世界生态环境危机
人类发现所生存的生态环境的严重性是在20世纪70年代，1972年斯德哥尔摩的“人类环境会议”发出了警示：由于人类长期以来，特别是工业革命以来，对自然资源，特别是对森林资源，无节制地开发，以及向大自然排放、倾泄废弃物，使局部的生态环境问题逐渐变成全球性的生态环境危机。
1．温室效应
全球温室效应所引起的全球变化，一是由于人类使用化石燃料大量排放CO2、CH4、CFC、N2O等温室气体，二是人类大面积砍伐森林，减小了森林吸收CO2的“汇”，导致大气中CO2等浓度的增加。全球变暖所带来全球农业格局变化所引起的影响，此外，还会引起冰川融化和海平面上升，每10年增高254cm，到2030年估计上升20cm，到21世纪末上升至65cm，由于沿海城市、农田、所有土地都会被淹没，沿海地区盐水侵入地下淡水层，沿海湿地丧失，等等。人类1／3的人口生活在离海岸线60km以内，由此将遭受全球性灾难带来的动荡。
2．大气氧化作用减弱
最近研究认为，大气中有天然“清洁剂”羟基，能与甲烷和CO反应而清除它们，但由于人类过多燃烧石油、木柴，向大气排放CO，羟基正在被耗尽，伤害大气自身的免疫系统，其后果尚不十分清楚，但会是严重的。
3．全球性水土流失和荒漠化
由于森林被砍伐，大量林地转化为耕地，随后又被弃耕，土壤侵蚀普遍严重。因农地使用过度，地力衰退，盐渍化加重或受严重污染，全球平均每年有5.0×106公顷的农地不能再继续生产粮食。全球的沙漠在扩大，每年以5.0×104～7.0×104平方公里的惊人速度在扩展。全球荒漠化危害的土地面积约占世界土地的1／4，涉及全球人口的1／6。
4．生物多样性急剧下降，许多物种绝灭和濒危
现在地球上动植物种消失速度较过去6500万年之中任何时期都要快1000倍，大约每天有100个种灭绝。20世纪以来，全世界3800多种哺乳动物已有110个种和亚种消失了；9000多种鸟类中已有139个种和39个亚种消失了；还有600种动物和25000多种植物正面临绝灭危险。自然生态系统类型，特别是森林生态系统类型很多也消失了。生物多样性丧失的后果是自然界的稳定和平衡破坏，基因资源丧失，许多农作物和家禽畜的复壮基因失去来源，新的食物、医药、化工原料的来源越来越少，生物进化过程受干扰和影响，这些损失难以估计。
5．酸沉降危害普遍而且严重
酸雨危害严重地区有欧洲、北美、中国三大片和日本一小片。北美最大，美国就占300万km2，其次是我国，100万km2。酸雨威胁农业、林业和野生动物。全世界约有9亿城市居民暴露在有害的SO2水平中，10亿多人暴露在超标水平的颗粒物中。
上述许多全球性生态环境问题绝大部分原因都与森林破坏和减少有关。对于大气污染问题，虽然起因主要不是森林减少，但森林却可以吸收有毒气体和颗粒，可以减轻大气污染。因此，1992年世界“人类环境与发展大会”，签署5个公约，即《21世纪议程》、《生物多样性框架公约》、《防治荒漠化公约》和《全球气候变化框架公约》，以及一个《关于森林的原则声明》，都十分强调森林的作用，把森林提高到了十分重要的位置，如认为“森林资源对于发展和环境保护是至关重要的”，“森林对于经济发展和维持种种形式的生命是必不可少的”，还提到保护和恢复森林是保护生物多样性、减缓全球气候变化、减少自然灾害的重要措施和途径。
二、我国的生态环境状况和生态安全问题
我国生态环境在20世纪的变化令人担忧。目前可以说是中国历史上规模最大、涉及面最宽、后果最严重的生态破坏和环境污染时期。
1．土壤侵蚀面积为367万km2，占整个国土面积的38.2％，其中水蚀面积179万km2，风蚀面积188万km2，黄土高原的水土流失面积占总面积的79％，土壤侵蚀模数平均达3000t／km2·a，每年流入黄河的16亿t泥沙，80％来自黄土高原。燕山、太行山区水土流失面积占总面积的50％；辽河流域水土流失面积占流域面积的25．9％；长江流域水土流失面积达56万km2，比50年代增加55．6％，年流失土壤22．4亿t；珠江流域水上流失面积约7．7万km2，年流失土壤20.3亿t；淮河流域水土流失面积5．5万km2，年流失土壤1．8亿t。因水土流失我国每年减少耕地13．3万公顷，造成经济损失20亿元。
2．我国荒漠化(荒漠化是指在干旱半干旱区以风蚀为主的土地退化过程)土地面积262万km2，占国土面积的27.2％，超过全国现有耕地面积的总和我国近1／3国土面积受到风沙威胁，60％以上的贫困县集中在这里。荒漠化速度在50～70年代每年约1560km2，增加到80年代的2460km2。全国估计每年因风沙危害造成的经济损失达45亿元。
3．由于我国地理条件复杂，不少情况也造成我国生态环境上的先天不足，加大加剧了我国生态环境容易恶化的脆弱因素。我国山地面积达国土面积的2／3，山区又是我国重要江河的源头，山区在外营力和地质构造不稳定的内营力基础上，山崩、滑坡、泥石流危害严重。人为的外营力主要是森林植被的破坏，陡坡开垦农田、公路和其他基建工程对地质构造稳定性的影响等。我国又是干旱灾害频繁和水资源匮乏的国家，我国年总降水量约6000亿m3，但由于水利设施不足和森林天然蓄水库的减少，实际能用水量仅4770亿m3，人均占水量为世界人均的1／4，由于我国季风特征，降水变率大，降水集中雨季，暴雨强度大，容易引起洪涝灾害，而又易发生旱灾。90年代以来，我国平均每年因灾害损失1000多亿元。我国还有大面积干旱区，即强度的生态脆弱区，包括南北疆、内蒙、甘、宁、晋和陕的一部分，大兴安岭西麓。为了满足生活用水和生产用水，过量抽取地下水或截留上游水资源，已给全国带来严重的水资源危机。新疆塔里木河上中游的截流，使下游胡杨林、梭梭林成片枯死。黄河自1973年至1981年来年年断流，1997年断流达261天。1972年以来华北地区地下水位普遍降低，河流断流，北方17省区市，形成40多个地下水大漏斗，有的深达几十米，全国20多个城市，包括天津、上海、北京、西安等都发生了不同程度的地面沉降；全国200个县、市发现地裂缝757处；18个省区地面塌陷737处。建国以来，黄河下游河床每年增高8～l0cm，有的河段已高出两岸l0m以上，黄河已成“悬河”，郑州及以下城市和平原都处于威胁之中；长江流域由于上游森林减少，水库淤塞，中游湖泊因围垦、设障、淤高而蓄洪、调洪能力下降。从以上我国许多重大的生态环境灾害看，不仅是平时所估计的“局部改善，整体恶化”问题，也有—个严峻的“生态安全”问题。我们不能设想，我国改革开放20年来，在国民经济稳定高速发展，人民生活日趋小康的时期，实际上还有祸在旦夕之虑。因此，改善生态环境，谋求一个安全的生存生活环境，已是全球，也是全国的迫切要求。没有生态安全，没有良好的生长环境，也就没有人类社会的可持续发展。
三、林业生态环境建设是改善我国生态环境，解决生态安全，保证可持续发展的重要途径
1．森林在全球变化上的调节功能
(1) 对全球C循环，吸收CO2的“汇”，遏制温室效应的影响
森林的C贮量是农田的20～100倍，森林少是造成全球温室效应的原因，占1／3～1／2的比重，如果停止全球性大毁林，每年可减少向大气释放CO2 25亿t，造1公顷森林每年估计可吸收15tCO2。
(2)对全球N循环的影响
氮是重要的生命基本物质，地球N循环中，森林为主体的陆地生物N储库为10×1015 克，每年吸收土壤N的通量为2.5×1015 克，这个通量在全球N平衡中起很大作用。
(3)对全球水循环的影响
水循环是最基本的生物地球化学循环，它强烈影响着其他生物地球化学循环过程，陆地生物量(以森林为主)通过它的蒸发与蒸腾，影响着陆地与大气间的水通量，通过径流影响土壤水储蓄和河流水文动态，与海洋的水循环发生关系，它还通过森林线对冰川线的上下和冰川储量发生影响。
2．森林对区域的蓄水调节、调洪缓洪和防蚀减沙功能
森林生态系统以其高耸的树干和繁茂的枝叶组成林冠层，林下茂密的灌木和草本植物形成的下木和活地被物层及林地上富集的枯枝落叶层与发育疏松而深厚结构优良的土壤层截持和蓄储大气降水，从而对大气降水进行重新分配和有效调节，发挥着森林生态系统特有的水文生态功能。
森林可固定、改良土壤，使森林土壤具有较大的蓄水能力，并提高土壤的水分入渗率和渗透率，使大量的水分下渗成为地下水。这对减少洪水量、延缓洪水过程有重要作用，对洪水的减缓作用是显著的。随着森林覆盖率的增加，地表径流的形成和土壤侵蚀明显减小。长江三峡库区林地、灌丛、草地和农地的年侵蚀量，分别占三峡库区总侵蚀量的6.19％、10.76％、23.05％和60％，以农地为最大，达9450×10t／a，以农地为最高，农地年入江泥沙量占三峡库区入江泥沙总量的46.16％；林地最少，仅占5.95％。
3．森林在改善空气污染和酸雨影响方面的功能
有些树种可以吸收污染物质。全球植被(大部分为森林)是全球最大的有机S贮库。我国资料也表明，陕西铜川市植被净化空气的SO2约每年556.7g，粉尘1601.7t，从而减轻了空气污染。
因此，必须自上而下，有一个新的林业观。对林业重视，就是对环境重视，对林业的投资，也同时是对环境的投资。对林业的投资，能一举两得，甚至一举多得。这已是世界的共识和我国政府领导的共识，因而近年来加强了对林业生态建设。为全园林业生态工程建设开创了一个新时期，21世纪将是一个发展的重要阶段。
四、20世纪下半世纪我国林业生态环境工程建设发展的回顾
我国自70年代末开始注意到北部(三北)严重的干旱、风沙危害问题，1978年开展了著名的“绿色长城”即“三北防护林体系工程”，自此至今，已陆续开展了6大林业生态环境工程建设。
1．三北防护林体系建设工程
该工程建设范围包括三北13个省(自治区、直辖市)的552个县(市、区)，总面积406.9万km2，占国土总面积的42．4％。15年来，多方投资32亿元，农民投工15亿个工日，完成人工造林超过1330万hm2，封山封沙育林600万hm2，飞机播种造林60万hm2，零星植树55亿株。该工程建设的主管单位于1987年被联合国环境规划署评为“全球环境保护先进单位”，该项工程也受到联合国组织的表彰并荣获联合国环境保护奖。该工程的生态效益、经济效益明显，三北地区已有1100万hm2农田实现林网化，粮食产量净增加10％～30％；有890万hm2的沙化、盐渍化、牧草退化的草牧场得到保护和恢复，牧草产量净增20％以上。18万km2的黄土高原披上绿装，初步控制30％的水土流失。营造的薪炭林年产薪柴超过700万t，解决了500多万农牧户燃料奇缺的困难。营造的经济林年产干鲜果品60亿kg，新增产值60多亿元。林木蓄积量达8．7亿m3，年产木材800万m3，使不少地方民用木材已经自给。但也发生杨树单纯种植过多，耗水多而后期衰退和虫害严重等问题，值得注意和改进。
2．长江中上游防护林体系建设工程
为了改善长江中上游水土流失、洪灾、旱灾、泥石流频繁发生的恶劣生态环境，促进区域经济发展，经国家批准，1989年长江中上游防护林体系建设一期工程在上游的6省39个县试点启动，工程最终将涉及长江中上游12个省(直辖市)271个县(市、区)，总面积160万km2，占国土面积的16．6％。工程开展以来，共新造经济林60万hm2以上，部分地区70％～80％的农产兴办了“五小园”(小果园、药园、茶园、桑园、竹园)，一大批农户通过经营庭院林业、发展经济林果和经济草类开始走上致富之路，已有100多个县水土流失面积得到初步控制，湘、鄂、黔等省山区沙化、石化速度开始下降，很多昔日干枯的小溪恢复了常年流水，多年不见的野生动物已开始在森林中繁衍生息。
3．沿海防护林体系建设工程
1988年国务院批准沿海防护林体系工程其范围包括北起中朝边界的鸭绿江口，南至中越边界的北仑河口，总长为1．8万km，涉及11个省(自治区、直辖市)的195个县(市、区)，总面积25．10万km2，占国土面积的2．6％，旨在万里海疆营造起以防风固沙、护堤、保护农田、涵养水源为主体的区域性林业生态工程。目前，在我国辽阔的海岸线上，已建成一段段绿色屏障，大部分农田已建防护林网。该工程缓解了群众用材烧柴紧缺的局面，促进了农业生产和地方经济的发展，对开展森林旅游、推动沿海地区对外开放发挥了巨大作用。据研究分析，沿海防护林体系具有比其他地区的防护林更明显的减灾效益，其减灾能力达到30％～40％。沿海各地还充分利用地理优势，大力开展森林旅游。近几年，新建森林公园30个。
4．平原绿化工程
我国平原总面积为115万km2，占国土面积的12％。平原绿化林业生态工程主要目的是改善农区生态环境，防止旱、涝、风沙和水土流失，促进农业牧业稳产、高产，缓解农民群众缺材少柴的困难，促进农林产业结构的调整，维护平原农村经济持续发展。全国918个平原、半平原和部分平原县，平原综合防护林体系相继建成，在部分地方已形成几个至几十个县相连的农田防护林体系，给农村带来显著的生态、经济和社会效益。初步有效地遏制了沙尘和干热风危害，推动了粮食生产的发展。
5．太行山绿化工程
1987年以来，林业部先后在40个县(市、区)进行了绿化试点，太河山绿化工程的范围包括北京、河北、河南、山西4个省 (直辖市)的110个县(市、区)，总面积达1200万hm2以上，实施该工程对于改善华北及京津地区的生态环境，促进地方经济和国民经济发展，推动太行山区经济翻番，实现农民勤劳致富奔小康具有重要的现实意义和深远影响。
6． 防沙治沙工程
50年代以来，我国政府十分重视治沙工作，全国以治沙为目的的造林达1000万hm2，10％的沙漠化土地得到治理。过去受风沙危害产量低而不稳的约4.4万hm2农田受到保护，各地还结合封山育林育苗，营造了约66.7万hm2薪炭林，约有500万农民的燃料问题得到解决，沙区风沙危害得到有效遏制。
自从我国在1992年参加里约的“世界环发大会”的签约以来，国家领导人就更加重视了林业生态环境建设工程。江泽民主席在1998年作了“大抓植树造林、绿化荒漠、建设生态农业”和“再造一个山川秀美的西北地区”指示，其他国家领导人也批示“提出一个治理黄土高原水土流失的工程规划，争取十五年初见成效，三十年大见成效，为根治黄河作出应有的贡献”。1998年夏在三河洪水灾害后，国务院要调整我国治理水患的思路，朱总理提出了“封山植树，退耕还林，退田还湖，平垸行洪，以工代赈，移民建镇，加固堤坝，疏浚河道”32字方针。国务院1998年末提出当年就全面停止天然林的采伐的决定，即“天然林保护工程”，以保护好天然林资源，搞好生态环境建设。
国家林业局在1998年开展的6项林业生态工程的基础上，目前经国务院批准，增加和调整成：天然林资源保护工程，退耕还林工程，三北、长江流域等重点防护林体系建设工程，环北京地区防沙治沙工程，全国野生动植物保护及自然保护区建设工程和重点地区速生丰产林基地建设工程等6个大林业生态环境建设项目。
21世纪是我国全面展开林业生态环境建设的新时代。在21世纪后半世纪将基本完成保障我国生态安全和全面改善我国生态环境的任务，大部分地区达到山川秀美的美好远景。我们有幸参与这样的世纪性的宏伟的建设任务，各级有关政府、社会和人民都要有这样的思想准备去迎接它、承担它、完成它。它将是人类历史上的壮举。
（蒋有绪 中国科学院院士、中国林业科学研究院首席科学家）
