在我國，乾旱半乾旱地區不能造林，似乎已成為一個定律。還有，就是年蒸發量低於年降水量的地區也不能造林，這個說法也很普遍。這一說法已經根深蒂固，尤其是在學術界。
《自然》雜誌也來湊熱鬧：說中國沙漠造林或加劇水資源短缺。該雜誌發表的一項研究（《中國半乾旱氣候變化研究進展（Progress in Semi-arid Climate Change Studies in China）》）說，1994年至2008年間，中國的半乾旱地區比1948年至1962年間增長了33%。另一篇論文（《全球旱地最近的變化:來自兩個主要乾旱資料庫的證據（Recent changes in global drylands: Evidences from two major aridity databases）》）也說，自1980年以來，中國的乾旱地區增加了大約160萬平方公裡。2016年的一項研究（《黃土高原植被恢復已接近可持續水資源極限（Revegetation in China’s Loess Plateau is approaching sustainable water resource limits）》）說，恢復活力的生態系統已經在吸收降雨，減少流入河流的水量。2020年10月發表的一項模型研究（《黃土高原植被恢復對區域生長期水分平衡的影響（Impact of revegetation of the Loess Plateau of China on the regional growing season water balance ）》）也得出了類似的結論，並聲稱不要繼續推行「退耕還林」計劃。
在學術上鼓吹旱區不能造林的同時，中國的綠化造林實踐，卻奮勇前行，並不理睬這些「研究」。
一、旱區造林的實踐正與理論背道而馳迅猛發展
新疆
目前新疆已有12個地州市、82個縣（市）基本實現了農田林網化。一個以農田防護林、大型防風固沙基幹林帶和天然荒漠林為主體，多林種、喬灌草相結合的綜合防護林體系已初步形成。
阿拉山口是北疆主風道，每年8級以上大風有160天。2011年以來，全兵團人工造林230萬畝，治理沙化土地700萬畝，在風口前沿建起2萬畝防護林。昔日「鹼風割面、黃土漫天」的場景不復存在，基本扭轉了沙進人退的局面。
新疆古爾班通古特沙漠綿延4.88萬平方公裡，是我國第二大沙漠。「十二五」時期，新疆生產建設兵團完成沙化土地治理732.6萬畝。這裡的人們採用封沙育林手段使「沙海變桑田」。
「塔裡木沙漠公路防護林生態工程」，全長436公裡，總體寬度72～78米，林帶總面積3128公頃，樹種以抗逆性極強的檉柳、沙拐棗、梭梭等優良防風固沙灌木為主，採用滴灌系統。
阿克蘇地區林業局統計，柯柯牙荒漠綠化工程從1986年開始實施到2015年結束，前後整整30年，義務植樹，人員達到340萬人次，造林共計115.3萬畝。
新疆麥蓋提縣位於塔克拉瑪幹大沙漠西南邊緣。麥蓋提縣的總面積達到11023平方公裡。在2012年，麥蓋提縣就決定在塔克拉瑪幹沙漠邊緣種樹，栽種了胡楊、梭梭等11種苗木樹，累計完成了造林面積達30萬畝，僅僅4年的時候就做到了人進沙退，一望無際的黃沙，已經變成了一望無際的綠洲了。
新疆洛浦縣，頭枕崑崙，腳踩大漠，784平方公裡的綠洲橫亙在塔裡木盆地南緣。2012年春天，各族幹部群眾20萬人在縣城東部十餘公裡外的沙丘、戈壁展開會戰。縣委號召之後，栽楊樹、種紅柳，移沙包、拉滴灌。他們每年春秋兩次義務植樹，目前，園區面積已達12萬畝。
近年來，新疆呼圖壁縣加快推進「綠色圍城」項目建設，不斷加大生態修復力度，通過植樹造林、荒漠治理等舉措，使當地生態環境得到明顯改善。如今，在該縣北部荒漠區域，黃羊、野雞、野兔等野生動物數量明顯增多。
庫爾勒市於2001年開始大規模實施荒山綠化。截至目前，庫爾勒市林地總面積已達到142690公頃，森林覆蓋率18.19%。截至2018年底，建成區綠地率41.13%，綠化覆蓋面積3217公頃。
目前，全疆綠洲外圍的荒漠化和沙化土地面積出現縮小態勢，沙區植被蓋度增加。人工綠洲面積已由新中國成立初期的1.3萬平方公裡擴大到現在的6.2萬平方公裡。
青海
近年來，青海堅持自然恢復和人工修復結合，採取「造」「管」「封」等綜合措施，厚植綠色基礎。五年來，投資210億元，完成營造林1275.7萬畝，僅2017年青海營造林規模突破400萬畝。
西寧市區有南北30萬畝黃土山。自20世紀八十年代開始造林，迄今已綠化了23萬畝。這種地方的綠化，一定的時期內要依靠管網灌溉。但部分早期營造的林分，已經脫離灌溉而「自食其力」了。如湟水林場，已經停止澆水20年了，林內可見到天然長出的樹苗。
圖1：西寧市湟水林場，原為黃土山；
圖2：西寧市剛綠化的黃土山
格爾木市海拔2780米，乾旱少雨。2019年，全市綠化覆蓋率達到20.58%。截至2019年，格爾木市累計完成工程造林面積42877.2公頃，其中人工造林9255.4公頃，封山（沙）育林33621.8公頃。
克圖沙區原是青海湖東北岸的一片沙區。通過40多年的治理，在青海湖北岸的風沙線上築起了一道長8公裡、寬3公裡的綠色屏障，遏制住了沙丘向東蔓延，確保了青海湖核心區域的生態安全。在上世紀80年代，這裡還是滿眼黃沙的流沙區。
貴南縣從1996年開始，通過設置草方格沙障，點播沙蒿、檸條等方式，全縣累計治理沙漠化土地14萬公頃。此間沙漠化土地面積22.8萬公頃，佔該縣總面積的34.2%。上世紀中期之前，貴南縣黃沙頭沙漠每年以5米至15米的速度擴展蔓延。23年間，貴南縣累計投資超過13億元（人民幣），共實施退耕還林3.2萬公頃，治理沙漠化面積超過9.1萬公頃。全縣的森林覆蓋率由1996年的2.6%，增加到了現在的14.94%。
位於海西州柴達木盆地的梭梭林是中國海拔最高的梭梭林。據介紹，柴達木梭梭林省級自然保護區於2000年5月由青海省政府批准建立，分別由德令哈市、烏蘭縣、都蘭縣的3大塊相對獨立的區域組成，總面積3734萬公頃。經核查，3個項目已按年度實施方案完成生態恢復項目，面積核實率為100%，核查合格率為100%，生態恢復項目的實施促進了周邊原生植被的恢復。
甘肅
甘肅省在沙化「重災區」河西北部風沙沿線地帶建成了長達1200公裡的防沙固沙林(帶)，治理470餘處風沙口，使1400多個村莊免遭流沙危害。
持續治理推動了甘肅黑河、石羊河下遊乾枯多年的居延海和青土湖「重現碧波」，有力遏制了土地沙化趨勢，創造了「人進沙固、綠進沙退」的人間奇蹟，為全球生態治理提供了「中國方案」。
甘肅古浪縣八步沙郭朝明等六位老人，39年前，幹了一件讓世人震驚的事情——治理沙漠。那時的八步沙，生態環境非常惡劣，沙丘以每年7.5米的速度向南移動。在八步沙三代人的努力下，使八步沙的風沙線整體後退了15公裡。
甘肅省酒泉市戈壁農業從無到有、從小到大，規模發展到9萬畝。鄂前旗地處蒙陝寧三省區交界。特殊的區位造就了荒漠化半荒漠化生態特徵，境內年降雨量低於300mm，平均蒸發量為2690.4mm，造林撫育難度較大。2010以來，累計完成營造林任務65萬畝，森林覆蓋率由16.28%提高到23.6%，農村牧區面貌實現整體提升。
據統計，通過重點工程實施，甘肅工程區森林覆蓋率由1977年的4.03%提高到11.33%，沙區沙化土地植被蓋度由2004年的14.56%提高到2017年的16.87%。
寧夏
寧夏海原縣，地處寧夏中部乾旱帶，總面積6899平方公裡。海源縣年平均降水量360毫米，年均蒸發量2200毫米，寧夏最乾旱的縣之一。位於寧夏中部乾旱帶上的紅寺堡，年均降雨200毫米、蒸發卻超過2000毫米。1998年9月，紅寺堡灌區首次試水，很快，這裡就安置了20萬貧困群眾，還吸引了3萬多居民自發移民到這裡。
寧夏定西已實現從「荒山禿嶺」到「綠水青山」的轉變。
2018年，定西市林地總面積1008萬畝，佔國土總面積的34.3%，森林覆蓋率由1978年的不足6.1%，增加到12%，水土流失治理程度達57.1%。
陝西，內蒙
毛烏素沙漠，總面積有4.22萬平方公裡，相當於丹麥一個國家的面積。其中一半都在陝西榆林境內。毛烏素的樹，一種就是70年。從灌木到喬木，從一點點綠色到連成樹蔭，種下2700萬棵樹。榆林市的綠色版圖，向北推進了400公裡。如果把這些樹按1米的株距排開，足足可繞赤道54圈！這個成就震驚了世界。
1988年，庫布齊植被覆蓋率僅有3-5%，2016年，就翻了好幾番，到達53%。
河北
河北省三代造林人在塞罕壩，足足種了55年樹。最多時，一年造林8萬畝。如今，塞罕壩已經不叫荒漠，而叫林場。森林面積達到112萬畝，每年為京津地區輸送淨水1.37億立方米。
河北省豐寧縣：2000年前，小壩子315.6平方公裡的總面積中有225平方公裡處於水土流失狀態。旱區地區的綠化一直沒有停止過。
根據2015年發布的第五次全國荒漠化和沙化監測結果顯示，我國荒漠化和沙化土地面積自2004年以來連續10餘年保持「雙縮減」，其中荒漠化土地面積已從上世紀末年均擴展1．04萬平方公裡轉變為目前的年均縮減2424平方公裡，沙化土地面積由上世紀末年均擴展3436平方公裡變為目前的年均縮減1980平方公裡。
世界
其實，世界各國也都非常重視通過植樹造林覆蓋地表，減少蒸發。國外成功的典型案例就是以色列。以色列沙漠約佔整個國土面積的一半，年降水量僅180mm。以色列沒有旱區栽樹會更加乾旱的說法。幾十年來，他們種植了2.4億棵樹木，改善了國土環境。
在阿爾及利亞、摩洛哥、突尼西亞等國家，都在系統地種植棕櫚樹，為的是保存土壤水分（參見下圖）。
通過植樹造林保持水源，是各國的通行做法，尤其是在沙化地區。為什麼單有我國在鼓吹乾旱地區不能造林呢？
二、水分蒸發才是吸乾旱區水源的惡魔，而非造林
認為在旱區造林是違背自然規律並會導致當地更加乾旱的意見，幾十年來不絕於耳，少有人置疑。究竟是旱區不能綠化造林的那些理由是否可靠，而能綠化造林的道理又是什麼？
現在我們來辨析這個問題。
2.1旱區土壤的水分究竟是如何喪失的？
首先我們應當知道土壤水分散失有三個途徑：流失，蒸發，蒸散。
蒸發是一個純物理過程，它是水分在陽光或風力的作用下的直接散失；蒸散是水分通過植物體的散失，是水分的間接散失。流失，在這裡我們假設是一個恆定值，不必去考慮了。
可以這樣來表述：
Q土壤 = Qevaporation + Qtransporation
Q土壤，為土壤內的水分總量；
Qevaporations，為通過蒸發散失的土壤水分總量，；
Qtrnaspiration,為通過植物體散失的水分總量。
上述公式中，如果Qevaporation=Q土壤，就是無植物沙漠中的情況，這就是一般人所說的土壤蒸發量；如果Qtranspiration= Q土壤，就是植被覆蓋的情況。
土壤的水分蒸發（evaporation）是很可怕的。如果沒有水源補充，它就會會徹底毀掉一個區域的任何生命系統。反之，要想維護一個地區的生命系統，就必須治理土壤水分蒸發。這個問題，清末主政西北的大員左宗棠當年就有所行動，西部旱區的群眾也發明了一些辦法。然而對這些經驗，一些專家似乎視而不見。
舉例來講，山東省東營市年降水量約600 mm左右，但全市多年平均實際蒸發量為1885mm；青島全市多年平均降水量688mm，而實際蒸發量是1000～1100mm。我國大部分地區都是這個情況。但這在水源較豐富地區，不會成為問題。
問題是旱區。如塔克拉瑪幹沙漠，平均年降水不超過100毫米，最低只有4-5mm；而年理論蒸發量高達2800mm。羅布泊地區,年降水量在50mm以下，該地區的理論蒸發量達到3000mm以上。甘肅民勤縣年平均降水量為113mm，理論蒸發量高達2646mm，是全國最乾旱的地區之一。景泰縣年降水量182.4mm,年蒸發量3000mm。陝西延安地區的吳起、延川，原本年降水量450mm(綠化前)，年蒸發量為1400～1700mm。青海海原年平均降水量360毫米，年均蒸發量2200毫米。寧夏中部乾旱帶上的紅寺堡，年均降雨200毫米，蒸發卻超過2000毫米。我國三北地區大部分都是這種情況。
蒸發量分為理論蒸發量和實際蒸發量。理論蒸發量是指地面水分充足時的蒸發量。在旱區，本身水源缺乏、實際蒸發量很小。但蒸發有一個貪婪的特性，就是它不達到理論蒸發值是不會罷休的，它一定會抽走旱區土地的最後一滴水，就像要吸乾人的最後一滴血。一個地區，在這樣的情況下，必定會走向終結。
蒸發這個過程，除了受熱、風影響外，也受地被物的影響。如果地面上有覆蓋物，蒸發就會被阻滯。西部旱區有一種耕作制度，叫砂田法，就是農民在農田排滿石塊，讓作物在石縫裡生長，他們叫「壓砂保墒」。但這種阻止土壤水分蒸發的做法，只是單一地減少土壤水分蒸發。能夠以綜合作用的方式改善地區環境的，是林、灌、草這種大規模的地被物。林灌草還會降低風速，也有減少蒸發的作用。
旱區，包括沙區，必須通過發展植被，創建綠色環境，為自己開闢生路。消極地保存地下水，不發展植被，只能加劇乾旱化。
但是，用植被阻滯土壤水分蒸發，又會產生植物蒸騰。植物蒸騰是水分通過植物體的生理過程的散失，也是水源散失的一個途徑。這正是一些人反對在旱區植樹造林的理由。
據園藝部門的試驗，在覆蓋的條件下，土壤水分損失僅為清耕的1/3，覆蓋5年後，土壤水分平均比清耕多出70％。
我們沒有找到乾旱地區的裸地水分蒸發量與覆蓋植被後的蒸騰量的比較研究數據。但一些零散的關於一些樹種耗水量的研究數據都說明，樹木蒸騰耗水實際是非常有限的，可能在200-300mm（不確定），這使我們斷定用植被阻止土壤水分蒸發，是划算的。
還有，這個蒸騰與蒸發有著本質的不同——蒸騰作用完全把水分蒸發這個純粹消耗水資源的作用，替代成了可產生多種對人類有益效用的過程。這些效用，其一是生產產品——木材、糧食和其他生物質；其二是植被固沙、保土、肥地；其三是產生正面氣象效用，其原理我們歸納為「三增三降」，這個尤其重要。
森林生態系統不能根本扭轉大氣環流，但可加大大氣環流下墊面粗糙度，增加大氣溼度，和增加空氣中的凝結核；還可降低地表溫度、降低近地氣溫、降低近地風速。這裡歸納為「三增三降」。這個「三增三降」的核心效果是增雨。
2.2 旱區造林有增雨機制
這一增雨效果是基於降水形成的以下三種機制。
一是溼氣冷熱交匯形成降水。森林植被可增強溼氣的冷熱交匯。
二是水汽阻隔降水。當水汽大量被阻，也會形成降水。森林增加下墊面粗糙度，會強化這種阻隔作用。
三是凝結核降水。人工降水就屬於凝結核降水，這時的凝結核是人工釋放的碘化銀。森林因光合作用能釋放大量的凝結核。只要有凝結核，空氣溼度達到30%以上就有可能形成降水。這也是林區水多的根本原因。
通常認為沙漠種樹會因蒸騰而消耗水資源，這隻看到了事物的一個方面，忽視了森林植被規避土壤蒸發的一面。
如果沙漠地表裸露，溫度非常高，溼度非常低，就不會形成降水。因此，必須種植植物，提升沙漠地區的空氣溼度，為增雨創造前提條件。沙區有植被蒸騰，空氣中的水汽增加，降水就會增加。假設森林每天留住1mm水，365天就是365mm。
甘肅省小隴山地區有八百萬畝森林，增雨效果是每年200mm。陝西省吳起縣1997年森林覆蓋率為19.2%，年均降水量為478.3mm，到2007年森林覆蓋率上升到62.9%，年均降水量提高到582mm，增加了21.7%。青海省都蘭縣從20世紀70年代開始大力度造林，1990年降水量為147.6mm，到1999年為363mm，降水量10年增加了一倍多。這種例子很多。
一個反證是：印度熱帶大沙漠（塔爾沙漠）周邊地區雨量都很大，但就是不在沙漠地帶降下來，原因就是沙漠熱浪上升，空氣乾燥，不會凝聚成雨。
需要說明，森林的增雨效應，要求森林植被的規模足夠大。如果規模很小，乾燥氣流深入森林，不但增雨的效果難以產生，樹木本身的生存也會受到威脅。
2.3旱區造林有涵水機制
一片土地的水資源，分為地上部分（地上水體、徑流）和地下部分（土壤水和地下水體）。地上徑流會部分滲入地下，部分流走。徑流流得越快，滲入地下的機會就越小，流失越多。因此，特別是在旱區，要設法留住降水。
森林植被可以通過其諸多功能，使得降水更多地留下來。這就是森林的涵養水源作用。其原理是：
森林減少地表徑流：林地土壤疏鬆，還有枯枝落葉層，利於水分下滲。這樣的林地徑流很少形成，通常一場小到中雨，是不會形成徑流的。森林消減洪峰：通過林灌層和枯枝落葉層截持、涵蓄、延緩等作用，消減和延遲洪峰。沙區和黃土高原區土層深厚，滲透性很高，削洪作用更為明顯。森林減少徑流泥沙和減少土壤有機質流失。
依據上述原理，可以這樣認為，在旱區，森林植被產生蒸騰，這會消耗水資源。但這一作用以其規避土地蒸發量獲得代償，就是森林盤踞的土地範圍內，可規避土壤水分蒸發。更何況蒸騰散失水分的代價，會以另外多種效用（經濟產出、增雨機制、減緩徑流、防風固沙、增加土壤肥力、消減洪峰、生態效應、碳匯效益等）加以補償。
一個乾旱地區，樹木的枯枝落葉形成的地被物，對於阻止地面蒸發，也是非常有效的。
最好理解的是公路效應。降水落在公路上，會很快曬乾。但公路上如果有一堆草料，這塊草料堆就會是溼的，水分的保留就會延長時間。
以上的分析，說明在旱區建設森林環境，是對地區水資源的理性保護和有效擴充，這才是旱區逆轉頹勢、走向繁榮的希望。
三、總結
因此，在乾旱半乾旱地區，發展植被是對的。一般說來，林業人不應當反對旱區造林。也不應再繼續說蒸發量大於降水量的地區不能造林。
我們應當說的是，旱區土壤缺水的惡魔是土壤水分蒸發，而不應歸結於旱區造林。這樣說，是在助長旱區乾旱。
我國的旱區造林實踐，正迅猛發展。好在實踐部門沒有聽取學界的意見。但願我國的治沙造林、旱區造林，能夠更加迅猛地發展。
在我國，一定能夠發展起一門旱區造林科學。