由朱教君研究员主持的“防护林工程与荒漠化防治内蒙古院士工作站”项目2025年度进展顺利。项目针对赤峰市沙漠化程度和治理空间不明、沙漠化治理成效未知、缺乏困难立地（流动沙丘）植被构建理论与技术、“山水林田湖草沙”复合系统耦合机制不清等问题，在院士工作站开放基金支持下，开展科学研究，主要结果如下。
赤峰市生态系统与沙漠化变化特征：选取1975、1990、2000、2010、2015、2020和2025 年赤峰市行政区9万km2内多源遥感影像，通过非监督分类结合人工目视解译方法，利用团队创建的基于生态学原理的降尺度取样方法，获取农田、森林、草地、沙地等主要生态系统的空间格局与面积变化特征；将赤峰市沙漠化划分为轻度、中度、重度、极重度沙漠化。为提高解译精度，于2024年6月和2025年10月野外调查，获取解译验证点GPS信息19000多个，并采用混淆矩阵法、长期监测样地、清查数据等，对解译结果进行精度验证。解译精度为90.10%，Kappa系数为0.861。目前正在整理相应的数据。
赤峰市沙漠化演变的环境-生物驱动因素分析：基于气温、降水、土壤含水量、地下水、固沙林草数量与质量、放牧强度、人口密度与经济水平等多源遥感与地面观测数据，构建1975-2025年沙漠化演变与驱动因子数据库。通过遥感反演、克里金插值和实地调查等手段，获取影响沙漠化变化的关键环境因子和生物因子分布特征，并采用Sen斜率分析、M-K检验、地理探测器和结构方程模型等方法设计驱动机制分析框架，重点关注气候、水文、植被和人类活动等多因素的交互作用对沙漠化演变的影响。目前，前期工作已完成气温、降水与固沙植被指标的收集与处理，构建了覆盖全市的多源数据集；利用机器学习方法对2025年的地下水位和土壤含水量状况进行反演，历史年份的反演工作也在进行中；同时完成了沙漠化等级的统一分类与时序制图，为开展沙漠化驱动因子定量分析奠定了基础。目前正在进行驱动因子间交互作用、直接与间接路径以及整体贡献度的分析，为后续揭示赤峰市沙漠化演变的关键驱动机制提供支撑。
翁牛特旗“以路治沙”模式治沙成效研究：以赤峰市翁牛特旗实施的“以路治沙”模式为研究对象，收集近35年（1990~2024年）8期高清影像，解译不同时期翁牛特旗以路治沙实施范围内的沙漠化程度分布，开展道路影响域及沙漠化变化调查，分析道路核密度与沙漠化治理成效的关系。结果表明：1）道路核密度、植被变化与沙漠化演变呈显著耦合。1995-2024年，道路核密度由北向南逐步升高，无路区大幅缩小，中密度区显著扩张。同期草地减少，耕地、林地面积增加，表明道路建设与土地利用变化共同促进植被恢复。在道路网络影响下，沙漠化格局由1990-2010年的扩张与集中分布，转向2010年后的整体减弱与碎片化增加，显示道路核密度增加、植被恢复与沙漠化改善存在协同关系。2）穿沙公路对沙漠化治理的贡献具有阶段性差异。早期（1995-2005年）治理主要由植被恢复等间接因素驱动，道路贡献较弱；在中期（2005-2010年），道路的直接贡献首次超过间接贡献，道路核密度与景观格局成为主要驱动力；在后期（2010年后），两类贡献交替占优，并在2020-2024年基本趋于一致，表明道路建设与植被共同构成治沙体系。3）道路核密度存在关键阈值（0.25 km/km2）。当道路核密度低于关键阈值时，道路对沙漠化治理具有显著促进作用；当道路核密度高于关键阈值时，高密度道路网络与沙漠化土地空间耦合增强，治沙效应减弱甚至可能逆转。
科尔沁沙地松树山自然保护区植被变化与土地沙化的时空格局及驱动机制：乌兰敖都站余海滨工程师（博士在读）在闫巧玲研究员的指导下，基于院士工作站开放基金，开展了“科尔沁沙地松树山自然保护区植被变化与土地沙化的时空格局及驱动机制”研究，已完成博士开题。沙地自然保护区作为生态安全屏障的重要载体，在应对土地沙化、保护生物多样性和维持生态系统稳定性方面发挥着重要作用，是开展沙地生态演变过程与机制研究的天然试验场。内蒙古松树山自然保护区，位于赤峰市翁牛特旗，总面积42377 ha；松树山自然保护区天然植被遭遇到最近一次严重破坏是1958-1965年修建红山水库而大肆砍伐周边森林，导致大量成熟的用材林基本被砍伐殆尽，部分生长状况不佳、难以利用或不便运输的树木得以保存，从而形成以天然油松、元宝枫、蒙古栎、暴马丁香、榆树等树种为主、稀疏分布的针阔混交林类群。保护区西北部有西拉木伦河支流少郎河（又名响水河）自南而北穿流而过，河谷部分湿生植被和两岸沙生、旱生植被共同形成了草-灌-乔结合的湿地植被类群；因受气候变化和滥樵、滥牧等人为因素的共同作用，保护区内风沙活动频繁、地表侵蚀剧烈、植被退化严重，以流动沙丘、半流动沙丘为主的沙漠化面积（约2万ha）占保护区总面积的47.2%。因此，内蒙古松树山自然保护区以科尔沁沙地中遗存的珍贵油松-蒙古栎等针阔混交林生态系统、响水河湿地生态系统为主要保护对象。结合该地区20世纪60年代初期的最早航空影像，从USGS、CDSE、ERGARDS、Google Earth、国家对地观测科学数据中心（NODA）、地理空间数据云等平台系统搜集了1962、1966、1970、1975、1980、1985、1990、1995、2000、2005、2010、2015、2020、2025等14期航空、遥感影像，主要来源于Keyhole、Landsat系列、SPOT系列、Sentinel-2、GF-2等多源影像资源。已完成不同时期、不同分辨率遥感影像的地理配准、辐射定标、大气校正、正射校正、影像融合与镶嵌等预处理工作，获取了自1960s以来的松树山自然保护区长时序遥感影像数据集。同时，考虑到不同时期卫星遥感影像的空间分辨率划分保护区土地类型和识别树种存在较大困难，为提高解译精度，于2025年10月采用搭载RTK差分定位器的多光谱无人机对保护区河谷湿地、针阔混交林、阔叶林、榆树疏林及人工灌木林等主要植被类型进行航拍，获取了10个样地的无人机高分辨率数据，并建立了相关的地面解译标志点。通过大疆智图软件对各样地的影像进行拼接，将其作为卫星遥感影像校准的参考，也为后续构建保护区主要植被类型的无人机影像光谱特征与卫星遥感影像光谱特征的对应关系奠定了重要基础。
科尔沁沙地沙障-植物配置-菌剂协同固沙机制研究：为了快速、持续恢复流动沙丘，1）在2024年建设的其白线与乌日线工程固沙区，针对榆树、沙棘、柽柳等10种固沙植物，设置了丛枝菌根菌剂（AMF）、固氮根瘤菌剂（Rhizo）、溶磷解钾菌剂（PKS）及生物炭等4类共13种处理，每处理不少于20株，于2025年9月完成约900株植物的整株采样与数据收集。在完成野外采样的基础上，重点分析不同菌剂处理对植物关键功能性状（如比叶面积、根系结构等）及根际土壤理化性质（养分含量、含水量等）的影响，旨在阐明菌剂通过改善植物生理状态与根际微环境，从而提高其抗旱性与生长活力的内在机制。目前样品处理与室内分析工作正在进行中。初步结果显示，AMF菌剂处理下植物普遍具有更发达的根系和更高的叶片水分利用效率，PKS菌剂则显著提高了根际土壤有效磷含量。预期通过系统测定，可明确不同菌剂的作用途径，为精准筛选与应用提供理论依据。2）在格日僧流动沙丘区，布设了210亩沙障工程，针对高大沙丘与平缓沙地生境差异，设计了1 m×1 m方格、1 m带状及4 m×4 m等不同规格的机械、生物及复合沙障。2025年雨季已完成沙打旺、苦参、披碱草等草本植物的播种，计划于2026年早春实施榆树、山杏、黄柳等乔灌木栽植，并同步接种菌剂。试验设计综合考虑植物生态位互补（如深根与浅根、菌根类型差异）及生态与经济功能结合，通过监测不同配置模式下植物的存活、生长及种间关系，揭示在沙障与菌剂辅助下植物群落的构建过程与稳定机制，以形成成本可控、效益可持续的流动沙丘治理优化模式。目前已完成本底调查与方案设计，即将进入实施阶段。
提出复合系统协调度理论与应用框架：地球表层由自然与人为系统交织形成的复合系统（Composite Systems）广泛存在于自然界与人类社会，“山水林田湖草沙”正是代表了复杂、多组成的复合生态系统的重要概念。复合系统的最优功能发挥水平与稳定可持续发展则需通过子系统间物质、能量、信息的高效交换与协同运行实现；而复合系统协调度（CDoCS）是定量描述复合系统协调性这一关键特性的指标。然而，已有研究中对复合系统协调度描述不清、导致复合系统协调性运作机理不明，因而缺乏可指导实践的优化调控框架，难以应对“山水林田湖草沙”一体化治理与社会-经济-自然系统失衡等现实挑战。研究团队从复合系统本质特征出发，构建了“理论解析-方法创新-实践验证”的研究体系。首先，从系统内外双维度厘清复合系统协调度内涵。其次，突破传统量化方法局限，提出具有普适性的复合系统协调度量化模型，并采用数理语言构建“协调度-约束”双系统机理模型，揭示子系统间协同作用的内在规律。在此基础上，设计包含“明确内涵-量化评估-约束分析-优化调控”四步骤的复合系统协调度应用框架，明确各环节技术路径与操作要点。在以复合系统协调度为基础的复合系统协调性原理应用框架基础上，针对现有复合系统治理存在的问题总结出五大核心难点、以“山水林田湖草沙”复合生态系统为例提出了实践路径：通过更新治理理念明确协调性核心诉求，科学划分治理单元实现跨区联防联治，基于“协调度-约束”模型建立资源优化配置方案，最终形成全链条综合治理体系。
提出基于复合系统协调度和风域划分的沙区“山水林田湖草沙”一体化治理方法：以复合系统协调性原理为核心，针对沙区治理痛点构建了“理论适配-空间界定-模型构建-实践验证”的完整研究体系。通过将沙区“山水林田湖草沙”作为复合生态系统，将复合系统协调度（CDoCS）作为核心度量指标，精准锚定“三生”（生态-生产-生活）功能协调发展的治理目标。其次，创新性解决空间单元匹配难题，引入“风域（Windscape）”概念，基于输沙势、局地温差及地形等关键指标，建立风域分离度评价体系，打破行政区划与风沙运移自然过程脱节的局限。将涵盖我国96.5%沙地的“三北”工程区划分为28个一级风域、169个二级风域及1686个三级风域，明确三级风域为CDoCS计算与一体化治理的最小基本单元，通过风蚀量统计验证，证实风域划分对风沙运移空间特征的捕捉效果优于传统网格划分。基于风域划分的结果，建立沙区复合生态系统“协调度-约束”双系统机理模型，提出以“三生”功能协调稳定为目标，以全量水资源为核心约束，以提升沙区复合生态系统CDoCS为目标求解的沙区“山水林田湖草沙”一体化治理技术，形成“目标设定-协调度评估-约束分析-方案优化”技术流程。以赤峰市翁牛特旗为例，基于2020年土地利用数据与“三生”功能指标构建协调度系统，结合区域水资源总量与土地调整潜力设定约束条件，制定“山水林田湖草沙”空间优化方案。结果显示，优化后该区域复合系统协调度（CDoCS）从0.578（中等协调，“三生”发展不协调）提升至0.656（中等偏高协调，“三生”发展基本协调），为实现生态恢复与区域发展共赢提供了参考依据。
本年度发表中文文章2篇，投稿SCI论文1篇，培养特别研究助理1名、博士3名。