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与遥感所读博的蔡博峰闲聊时，知道他的博士论文是关于“三北防护林”评价方法的。我们的谈话有些内容事关生态，有些概念挺有意思。现把我们的谈话内容，择其梗概，略述如下：
单：关于森林，地理所前所长黄秉维院士写过文章，曾发表在我们杂志（1981年第1期）上，题目是《确切地估计森林的作用》，发表后，引起轩然大波，有的部门反应强烈，出现了一批反驳文章。
黄先生后来又写了一组回应文章《再谈森林的作用》。黄先生的观点是，不要过分夸大森林的作用。当时流行这样几种观点：森林能致雨，能增加河流的流量和农作物的产量，对气候也有很大影响。黄先生引用了大量国内外的文献，再加上他的地理工作实践，对这些观点逐条反驳。你知道这回事吗？
蔡：不知道，那时我三岁。但为了我的博士论文能通过，我可不想惹麻烦。我不强调结论，而只强调我的科学方法。我国有许多有关生态的大工程，效果怎样评价是一个大问题。比如三北防护林，从1978年开始，一直做到2050年，要做七十三年，涉及的地区占半个中国，这件事太重大了，我希望通过我的论文，找到一个评价重大工程的方法。
单：我上网搜了一下，知道了这个工程是世界“最大的植树造林工程”。
蔡：这个工程现已进行二十九年了，有关方面宣布：第一阶段（1978年～2000年）国家累计投资近4０亿元，没算地方投资。累计完成造林面积2204万公顷，森林覆盖率提高了近５个百分点，圆满地完成了第一阶段的目标。
单：你的结论怎样呢？
蔡：我的结论是三北防护林地区，“绿量”下降了。
单：你的概念很新，人家都说森林覆盖率多少多少，你怎么说“绿量”。什么叫“绿量”？
蔡：“绿量”（greenness）是一个通过卫星遥感获取的反映植被生长状态和空间分布密度的植被指数（NDVI）。
单：我想起几年前，我去中国遥感事业的创始人陈述彭院士家，陈先生就说，我们可以通过遥感，大范围地测农田里作物叶绿素的量，从而可以算出农业的产量。你这个“绿量”是不是跟植物的叶绿素有关？
蔡：对。三北防护林涉及的地区面积达400多万平方公里。研究这么大的区域，没有遥感技术是不可想象的，卫星通过传感器接收地面物质发射的光谱信息并记录下来，“绿量”反映了植被在红光和近红外的吸收和反射特性，因此能很好地反映地面植被的生长情况。
单：这就是说一个地区植被长势越好，叶子越多，“绿量”就越大。
蔡：而且卫星记录的“绿量”，可以不断更新，我统计了从1981年直到2000年的三北防护林地区的“绿量”变化，每个月的都有，最后把这些记录总结出来。
单：你的结论如何？
蔡：结果是，三北防护林涉及的地区，“绿量”总体上看是下降了。64.64％的地区基本稳定（比如沙漠、戈壁等），有21.36％的地区“绿量”呈下降趋势，仅14％的地区“绿量”呈上升趋势。
单：你为什么统计的是从1981年到2000年？
蔡：这是三北防护林实施的第一阶段。
单：“绿量”上升和下降都是哪些地区？
蔡：总的来说，东北地区有所上升，而西北和华北地区下降较明显。
单：这说明西北地区绿色植被的总量减少了，但有关方面的网站上说的很清楚：经过防护林工程第一阶段后，三北地区的森林覆盖率将由5.05％提高到9％。这是怎么回事？这是不是说，原来的森林覆盖率虽然低，但是有大量的草地、灌丛，也就是说“绿量”并不低。植树以后，森林覆盖率上来了，但一些草地灌丛却消失了，所以“绿量”下来了。
强调森林覆盖率，忽视了草地和灌丛的生态作用，其实就防止沙漠化方面，草地和灌丛的作用并不比森林差。
蔡：总的来说三北地区的生态环境这些年来不仅没有改善，还趋于恶化了。原因是什么？不能直接说这是三北防护林工程造成的，也有可能是别的因素，比如气候。在网上能看到一些说三北地区生态环境变坏的报道，但是反驳的人说，这是气候原因造成的，如果不造三北防护林，那里现在可能更差，可能都变成沙漠了。
单：就是说，气候因素和其他因素搅在一起，无法说清三北防护林与环境恶化的关系。当年黄先生也感到了说清类似森林的作用这种问题很艰难。
蔡：问题的复杂性就在这里。林业生态工程的难点是对成果进行评价。实施者可以控制工程的实施，但却无法控制工程的结果。我现在做的工作就是模拟一个在同等气候条件下不受三北防护林工程影响的生态系统，把它作为评价三北防护林生态工程的参照和标准。通过对比替代的和实际的效果，就可以明确地评价工程的成效和价值。
单：像三北防护林这样庞大的工程，历时七十三年，在这么长的时间里，气候变化都有几个小周期了，在过去定下的目标和规划怎么可能不做调整和修改？
蔡：我希望至少要把最终目标“森林覆盖率达到15％”改成“植被覆盖率达到15％”，在西北干旱区追求15％的森林覆盖率是很难的，很可能带来生态破坏。因为这个地区大部分年降水量低于400毫米，400毫米是森林生长对降水的最低要求。而且贺兰山以西，大部分地区降水量低于200毫米。
单：黄先生当年反对夸大森林的作用时，就特别提到树木的蒸腾作用很厉害，大量的水汽会从叶面蒸腾，一棵树就像一台抽水机一样。在干旱区种树会引起地下水的下降，一棵树活了，千万根小草就会死掉。人工造的林子活了，天然的草地和灌丛却消失了，这不应该。
我和蔡博峰的对话略记到此。回到家里，还在想这件事。我想，人工造林应分两种情况：一种是在原来有林的地方造林，这是会成功的。还有一种情况是，在原来没树只有草原和灌丛的地方造林，这就另当别论了。
首先要问的是：这里为什么只有草原和灌丛而没有森林？原来没有，现在我们来造，难道我们比上帝还高明么？我看到一本名叫《苏联的草地》的书，关于“草原上为什么没有森林”这个问题有激烈的争论，有人说草原都是次生的，是人类把树砍了以后出现的。这种理论如果是事实的话，在草原上种树当然是对的，但是大部分科学家不同意这种观点。有一种理论认为是气候的原因。但同样的气候，为什么有的地方是森林，有的地方是草地，这又引出了强调土壤原因的一派。强调土壤的，又分化学派和物理派，化学派认为：地表平坦，水流不畅，土壤淋溶不充分，有害的盐类聚集多的地区不长树；物理派认为，粗粒的沙质的土壤长森林，因为水能渗下去，树的根深，细粒的黏土长草，因为水在表层，草的根浅；还有一派认为由于土壤的变化，使森林和草原周期性出现。其他的观点从略。
这些争论，使我强烈感受到了森林生长所要求的复杂条件，有气候上的，有土壤上的，还有地形方面的。而且是长草还是长树，并不是人类所能改变的。类似飞播造林、植树节等群众性造林活动等，是不是把森林的生长看得太简单了！
单：关于森林，地理所前所长黄秉维院士写过文章，曾发表在我们杂志（1981年第1期）上，题目是《确切地估计森林的作用》，发表后，引起轩然大波，有的部门反应强烈，出现了一批反驳文章。
黄先生后来又写了一组回应文章《再谈森林的作用》。黄先生的观点是，不要过分夸大森林的作用。当时流行这样几种观点：森林能致雨，能增加河流的流量和农作物的产量，对气候也有很大影响。黄先生引用了大量国内外的文献，再加上他的地理工作实践，对这些观点逐条反驳。你知道这回事吗？
蔡：不知道，那时我三岁。但为了我的博士论文能通过，我可不想惹麻烦。我不强调结论，而只强调我的科学方法。我国有许多有关生态的大工程，效果怎样评价是一个大问题。比如三北防护林，从1978年开始，一直做到2050年，要做七十三年，涉及的地区占半个中国，这件事太重大了，我希望通过我的论文，找到一个评价重大工程的方法。
单：我上网搜了一下，知道了这个工程是世界“最大的植树造林工程”。
蔡：这个工程现已进行二十九年了，有关方面宣布：第一阶段（1978年～2000年）国家累计投资近4０亿元，没算地方投资。累计完成造林面积2204万公顷，森林覆盖率提高了近５个百分点，圆满地完成了第一阶段的目标。
单：你的结论怎样呢？
蔡：我的结论是三北防护林地区，“绿量”下降了。
单：你的概念很新，人家都说森林覆盖率多少多少，你怎么说“绿量”。什么叫“绿量”？
蔡：“绿量”（greenness）是一个通过卫星遥感获取的反映植被生长状态和空间分布密度的植被指数（NDVI）。
单：我想起几年前，我去中国遥感事业的创始人陈述彭院士家，陈先生就说，我们可以通过遥感，大范围地测农田里作物叶绿素的量，从而可以算出农业的产量。你这个“绿量”是不是跟植物的叶绿素有关？
蔡：对。三北防护林涉及的地区面积达400多万平方公里。研究这么大的区域，没有遥感技术是不可想象的，卫星通过传感器接收地面物质发射的光谱信息并记录下来，“绿量”反映了植被在红光和近红外的吸收和反射特性，因此能很好地反映地面植被的生长情况。
单：这就是说一个地区植被长势越好，叶子越多，“绿量”就越大。
蔡：而且卫星记录的“绿量”，可以不断更新，我统计了从1981年直到2000年的三北防护林地区的“绿量”变化，每个月的都有，最后把这些记录总结出来。
单：你的结论如何？
蔡：结果是，三北防护林涉及的地区，“绿量”总体上看是下降了。64.64％的地区基本稳定（比如沙漠、戈壁等），有21.36％的地区“绿量”呈下降趋势，仅14％的地区“绿量”呈上升趋势。
单：你为什么统计的是从1981年到2000年？
蔡：这是三北防护林实施的第一阶段。
单：“绿量”上升和下降都是哪些地区？
蔡：总的来说，东北地区有所上升，而西北和华北地区下降较明显。
单：这说明西北地区绿色植被的总量减少了，但有关方面的网站上说的很清楚：经过防护林工程第一阶段后，三北地区的森林覆盖率将由5.05％提高到9％。这是怎么回事？这是不是说，原来的森林覆盖率虽然低，但是有大量的草地、灌丛，也就是说“绿量”并不低。植树以后，森林覆盖率上来了，但一些草地灌丛却消失了，所以“绿量”下来了。
强调森林覆盖率，忽视了草地和灌丛的生态作用，其实就防止沙漠化方面，草地和灌丛的作用并不比森林差。
蔡：总的来说三北地区的生态环境这些年来不仅没有改善，还趋于恶化了。原因是什么？不能直接说这是三北防护林工程造成的，也有可能是别的因素，比如气候。在网上能看到一些说三北地区生态环境变坏的报道，但是反驳的人说，这是气候原因造成的，如果不造三北防护林，那里现在可能更差，可能都变成沙漠了。
单：就是说，气候因素和其他因素搅在一起，无法说清三北防护林与环境恶化的关系。当年黄先生也感到了说清类似森林的作用这种问题很艰难。
蔡：问题的复杂性就在这里。林业生态工程的难点是对成果进行评价。实施者可以控制工程的实施，但却无法控制工程的结果。我现在做的工作就是模拟一个在同等气候条件下不受三北防护林工程影响的生态系统，把它作为评价三北防护林生态工程的参照和标准。通过对比替代的和实际的效果，就可以明确地评价工程的成效和价值。
单：像三北防护林这样庞大的工程，历时七十三年，在这么长的时间里，气候变化都有几个小周期了，在过去定下的目标和规划怎么可能不做调整和修改？
蔡：我希望至少要把最终目标“森林覆盖率达到15％”改成“植被覆盖率达到15％”，在西北干旱区追求15％的森林覆盖率是很难的，很可能带来生态破坏。因为这个地区大部分年降水量低于400毫米，400毫米是森林生长对降水的最低要求。而且贺兰山以西，大部分地区降水量低于200毫米。
单：黄先生当年反对夸大森林的作用时，就特别提到树木的蒸腾作用很厉害，大量的水汽会从叶面蒸腾，一棵树就像一台抽水机一样。在干旱区种树会引起地下水的下降，一棵树活了，千万根小草就会死掉。人工造的林子活了，天然的草地和灌丛却消失了，这不应该。
我和蔡博峰的对话略记到此。回到家里，还在想这件事。我想，人工造林应分两种情况：一种是在原来有林的地方造林，这是会成功的。还有一种情况是，在原来没树只有草原和灌丛的地方造林，这就另当别论了。
首先要问的是：这里为什么只有草原和灌丛而没有森林？原来没有，现在我们来造，难道我们比上帝还高明么？我看到一本名叫《苏联的草地》的书，关于“草原上为什么没有森林”这个问题有激烈的争论，有人说草原都是次生的，是人类把树砍了以后出现的。这种理论如果是事实的话，在草原上种树当然是对的，但是大部分科学家不同意这种观点。有一种理论认为是气候的原因。但同样的气候，为什么有的地方是森林，有的地方是草地，这又引出了强调土壤原因的一派。强调土壤的，又分化学派和物理派，化学派认为：地表平坦，水流不畅，土壤淋溶不充分，有害的盐类聚集多的地区不长树；物理派认为，粗粒的沙质的土壤长森林，因为水能渗下去，树的根深，细粒的黏土长草，因为水在表层，草的根浅；还有一派认为由于土壤的变化，使森林和草原周期性出现。其他的观点从略。
这些争论，使我强烈感受到了森林生长所要求的复杂条件，有气候上的，有土壤上的，还有地形方面的。而且是长草还是长树，并不是人类所能改变的。类似飞播造林、植树节等群众性造林活动等，是不是把森林的生长看得太简单了！