加强生态环境保护和建设是实施西部大开发的根本和切入点。先后实施了退耕还林、天然林保护、京津风沙源治理、退牧还草等生态工程，大力增加和恢复林草植被，水土流失减少，风沙危害减轻，长江上游、黄河上中游等重点流域生态环境明显改善，国家西部生态安全屏障得到巩固。
退耕还林等重点工程
退耕还林是我国建国以来造林数量最多、投资规模最大、涉及范围最广、效果最为显著的重大生态工程。截至2008年底，累计营造林4.03亿亩，其中退耕地造林1.39亿亩，占同期全国造林总面积的52%，工程区森林覆盖率提高3个百分点。组织实施巩固退耕还林成果专项规划，积极推进基本口粮田建设、农村能源建设、生态移民、后续产业、补植补造，促进了农民增收，为农民长远生计提供了保障。天然林资源保护工程有效保护了13.9亿亩森林资源，占全国森林总面积的60%；新增森林面积9500万亩；长江上游、黄河上中游13个省（区、市）全面停止了天然林商品性采伐。京津风沙源治理工程累计完成治理任务12700万亩，土壤风蚀和水蚀明显降低，大气释尘量减少。启动实施“三北”防护林四期工程，累计安排防护林建设任务近3000万亩，沙化土地净减少7921平方公里。水土保持工程累计治理水土流失面积约4.6万平方公里。
草原保护与建设
截至2008年底，退牧还草工程累计安排草原围栏建设任务5.97亿亩，其中禁牧2.87亿亩、休牧2.97亿亩，配套安排重度退化草原补播改良任务1.22亿亩。开展人工饲草料基地和棚圈建设试点。天然草原得到休养生息，工程区植被覆盖度平均增长14个百分点，产草量平均增长68%。完成草原鼠虫害防治面积13亿亩，灾害扩展趋势得到初步遏制。农牧民生产生活方式发生积极变化。
重点区域生态治理
青海三江源自然保护区生态环境保护与建设工程全面实施，核心区生态移民2.6万人，生态恶化土地治理面积222万亩。甘南黄河重要水源补给区有效保护草原面积6000多万亩，定居游牧民2.14万户，初步恢复了水源涵养和土壤保持生态功能。岩溶地区开展石漠化综合治理工程试点，贵州、云南、广西石漠化恶化趋势开始得到控制。塔里木河、黑河流域治理工程成效显著，河道断流天数逐年减少，台特玛湖、居延海重现碧波荡漾，两岸胡杨林恢复勃勃生机。石羊河流域治理工程加快推进，民勤地区局部生态环境有所改善。
环境保护
水污染防治工程积极推进，三峡库区及其上游、丹江口库区及其上游水质保持稳定，黄河中上游水污染防治取得积极进展，滇池水质恶化趋势得到控制。重点污染源治理不断加强，节能减排取得重要进展，循环经济试点建设积极推进。主要污染物排放量有所下降，化学需氧量和二氧化硫排放量分别减少4.6%和5.6%，酸雨次数明显减少。城镇环保设施不断改善，农村面源污染治理取得初步成效。
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