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陳甫:從一棵樹到一片林——衛(wèi)星遙感帶你感受塞罕壩的死與生
關(guān)鍵字: 塞罕壩衛(wèi)星遙感【文/ 觀察者網(wǎng)專欄作者 陳甫】
2017年12月5日,在肯尼亞內(nèi)羅畢舉行的第三屆聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)上,我國(guó)塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)建設(shè)者被授予“地球衛(wèi)士獎(jiǎng)”?!暗厍蛐l(wèi)士獎(jiǎng)”作為聯(lián)合國(guó)系統(tǒng)最具影響力的環(huán)境獎(jiǎng)項(xiàng),每年都會(huì)評(píng)選出在環(huán)境領(lǐng)域有杰出貢獻(xiàn)的個(gè)人或組織,予以表彰獲獎(jiǎng)?wù)咴诃h(huán)境保護(hù)及促進(jìn)提高環(huán)境質(zhì)量方面的特殊貢獻(xiàn)和成績(jī)。塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)的獲獎(jiǎng),引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,在這里究竟發(fā)生了什么,讓聯(lián)合國(guó)環(huán)境部門給予如此肯定?接下來,就讓筆者帶領(lǐng)大家,感受一下塞罕壩近50年來經(jīng)歷的“死而復(fù)生”。
塞罕壩的歷史變遷
塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)位于河北省承德市圍場(chǎng)滿族蒙古族自治縣北部壩上地區(qū),屬內(nèi)蒙古渾善達(dá)克沙地南緣,系內(nèi)蒙古高原與大興安嶺余脈、陰山余脈交接處,海拔在1000米以上。
“水的源頭,云的故鄉(xiāng),花的世界,林的海洋,珍奇異獸的天堂”,這是塞罕壩歷史上的景象。遼、金時(shí)期,塞罕壩水草豐沛,森林茂密,被稱為“千里松林”;清朝初期,康熙皇帝看上了這一塊“南拱京師,北控漠北,山川險(xiǎn)峻,里程適中”寶地,把塞罕壩地區(qū)設(shè)為“木蘭圍場(chǎng)”,以供皇家進(jìn)行“春搜、夏苗、秋狝、冬狩”四季狩獵的禮儀。
然而,隨著清王朝歷史的推移,因吏治腐敗和財(cái)政頹廢,內(nèi)憂外患的清政府在同治二年(1863年)開圍放墾,塞罕壩的森林植被因此被破壞。后來,塞罕壩又經(jīng)歷了日本侵略者的掠奪采伐和連年山火,原始森林已蕩然無存,當(dāng)年“山川秀美、林壑幽深”的太古圣境和“獵士五更行”、“千騎列云涯”的壯觀場(chǎng)面不復(fù)存在,塞罕壩地區(qū)退化為高原荒丘。到解放初期,原始森林已蕩然無存,呈現(xiàn)“飛鳥無棲樹,黃沙遮天日”的荒涼景象(圖1)。
圖1 塞罕壩早期的荒蕪景象
塞罕壩距北京僅有180公里,海拔較高,在北風(fēng)呼嘯下,猶如屋頂向院落揚(yáng)沙般,沙塵入侵北京。為了阻止沙地向南擴(kuò)張,1962年,林業(yè)部在塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)、大喚起林場(chǎng)、陰河林場(chǎng)的基礎(chǔ)上建立起塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)總場(chǎng)。經(jīng)過三代林場(chǎng)人的不懈努力,50多年前的一片沙海,成為了現(xiàn)如今世界上面積最大的人工森林(圖2)。
圖2 如今的塞罕壩
天眼比較
就像醫(yī)生對(duì)患者進(jìn)行面色觀察、體溫量測(cè)、X光透射分析,遙感衛(wèi)星從太空中對(duì)地球進(jìn)行拍攝,獲得的遙感影像能夠?qū)Φ厍虻慕】颠M(jìn)行診斷:可見光波段可以觀測(cè)地球表面的變化,熱紅外波段可以感受地球的溫度,微波波段可以穿透地表,看到地表下面的部分構(gòu)造等等。利用遙感衛(wèi)星的這個(gè)優(yōu)勢(shì),我們對(duì)塞罕壩地區(qū)的森林植被狀態(tài)進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間序列的觀察分析。
圖3a 1970年美國(guó)鎖眼偵查衛(wèi)星
圖3a 2016年Qucikbird衛(wèi)星
圖3是塞罕壩林場(chǎng)中一個(gè)隨機(jī)小樣區(qū)的森林植被變化情況。第一張黑白色的影像是1970年美國(guó)鎖眼衛(wèi)星獲取的,由于森林的反射強(qiáng)度遠(yuǎn)低于沙地,在影像中,森林表現(xiàn)為黑色,而亮白色的則為裸土和沙地,白色亮度越大,說明沙子的成分越高。第二張為2016年Qucikbird衛(wèi)星獲取的影像,深綠色區(qū)域?yàn)樯?,淺綠色區(qū)域?yàn)椴莸鼗蚋?,亮白色區(qū)域?yàn)榻ㄖ?、道路或裸地。圖中紅色圈出的范圍,由1970年的沙化地,變成了2016年的森林,這種由沙到林的轉(zhuǎn)變,在塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)內(nèi)大量存在。
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