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第1章 背景 1

1.1 毛乌素沙地开发利用的背景与需求 2

1.1.1 毛乌素沙地开发利用的背景与优势 2

1.1.2 毛乌素沙地整治是土地开发利用的需求 4

1.2 毛乌素沙地综合整治现状分析和存在问题 5

1.2.1 毛乌素沙地开展土地综合整治的紧迫性与可行性分析 6

1.2.2 毛乌素沙地综合整治潜力分析 6

1.2.3 砒砂岩与沙复配土壤稳定性研究关键技术问题 8

1.3 研究区概况 9

1.3.1 区域范围 9

1.3.2 自然环境特征 11

1.3.3 社会经济特征 12

1.4 示范项目区概况 14

1.4.1 自然条件 14

1.4.2 社会经济条件 15

1.4.3 基础设施状况 16

1.4.4 土地利用现状 17

第2章 研究进展和基础 18

2.1 毛乌素沙地资源开发利用情况 18

2.2 沙地治理的国内外研究进展 20

2.2.1 国外研究进展 20

2.2.2 国内研究进展 22

2.3 砒砂岩区治理及土地利用 25

2.3.1 砒砂岩的治理现状 25

2.3.2 砒砂岩区土地利用的背景、现状与趋势 32

2.3.3 砒砂岩区土地利用目标定位与生态友好型土地利用战略转型 35

2.4 砒砂岩与沙复配成土研究进展 37

2.5 研究的主要内容 39

2.5.1 复配土土壤特性研究 39

2.5.2 复配土水肥耦合研究 39

2.5.3 水资源可持续利用研究 39

第3章 基本理论和方法 41

3.1 土壤成土机理 41

3.1 1 成土因素 41

3.1.2 成土过程 44

3.2 新生土壤培肥理论 45

3.2.1 土壤培肥原理 45

3.2.2 国内外土壤培肥技术研究进展 46

3.3 土壤质量评价理论 49

3.3.1 土壤质量的概念和内涵 49

3.3.2 土壤质量评价 50

3.4 田间水肥管理理论 54

3.4.1 水肥耦合效应概述 54

3.4.2 水肥耦合效应的理论依据 55

3.4.3 水肥耦合效应的研究进展 55

3.5 区域水资源管理理论 57

3.5.1 水资源可持续利用的理论基础 57

3.5.2 水资源优化配置原则 58

3.5.3 水资源优化配置方法 59

3.6 生态修复基础理论 61

3.6.1 生态修复的概念 61

3.6.2 生态修复基础理论 61

第4章 试验设计 64

4.1 研究目的 64

4.2 材料与方法 64

4.2.1 材料 64

4.2.2 技术路线 69

4.2.3 田间小区设计 69

4.2.4 试验管理 71

4.2.5 试验方法与内容 71

4.3 复配土水力学性质研究试验设计 76

4.4 复配土保水持水性研究试验设计 76

4.4.1 不同颗粒级配复配土保水持水性研究 76

4.4.2 确定颗粒级配复配土持水、保水性能的研究 77

4.5 复配土土壤结构变化研究试验设计 79

4.6 复配土水肥耦合研究试验设计 80

4.7 复配土固沙效应研究试验设计 82

第5章 砒砂岩与沙复配成土后土壤特性分析 83

5.1 复配土水力学性质研究 83

5.1.1 复配土的水分特征曲线 83

5.1.2 土壤传递函数预测复配土水力学性质的适用性研究 84

5.1.3 土壤传递函数在预测复配土水力学性质中的应用 87

5.2 复配土土壤结构变化研究 88

5.2.1 复配土机械组成（质地）的变化研究 88

5.2.2 复配土土壤孔隙度的变化研究 89

5.2.3 复配土水稳定性团聚体变化研究 90

5.3 复配土可持续性研究 91

5.3.1 复配土土壤肥力评价 92

5.3.2 复配土土壤环境质量评价 95

5.3.3 复配土作物种植适宜性研究 100

第6章 砒砂岩与沙复配土壤水肥运移 101

6.1 复配土储水量研究 101

6.2 复配土氮素运移研究 103

6.2.1 复配土壤剖面中铵态氮运移特征 103

6.2.2 复配土壤剖面中硝态氮运移特征 103

6.2.3 复配土壤剖面中无机氮的累积量分析 105

6.3 复配土水肥损失模型模拟 106

6.3.1 模型参数输入 106

6.3.2 模型校验 107

6.3.3 水分分析 114

6.3.4 氮素平衡分析 115

6.3.5 水肥损失分析 116

6.3.6 不同气象条件年份下水肥耦合研究 118

第7章 区域水资源匹配研究 122

7.1 水资源储量分析 122

7.1.1 水资源概况 122

7.1.2 荒漠化地区水资源状况 123

7.2 水资源可持续利用分析 124

7.2.1 作物需水量计算 124

7.2.2 灌溉模式与制度选择 127

7.2.3 水土资源供需平衡分析 133

7.3 砒砂岩与沙复配土节水效益分析 139

7.3.1 复配土节水及保水特性研究 139

7.3.2 试验田复配土节水及保水效果对比分析 144

7.4 不同措施灌溉制度水资源平衡分析 144

7.4.1 一般节水设备措施下灌溉制度 144

7.4.2 复配土措施下灌溉制度 147

7.4.3 复配土节水措施下灌溉制度 148

7.4.4 不同节水措施下水资源平衡分析对比 149

第8章 复配土固沙效应研究 151

8.1 毛乌素沙地生态环境问题 151

8.1.1 土地沙漠化问题严重 151

8.1.2 砒砂岩水土流失严重 152

8.2 固沙效应分析研究 152

8.2.1 复配土土壤结皮分析 153

8.2.2 复配土冻层深度分析 153

8.2.3 复配土地表粗糙度分析 154

8.2.4 复配土地表积雪消融分析 155

8.2.5 复配土风洞试验分析 157

8.2.6 复配土植被恢复分析 159

8.3 本章小结 160

第9章 研究历程 161

9.1 砒砂岩与沙复配土理化性质室内研究 161

9.2 砒砂岩与沙复配土试验田作物种植研究 161

9.2.1 富平基地试验田研究 161

9.2.2 榆林野外科学观测站试验田研究 162

9.3 大纪汗示范工程项目基本情况 166

第10章 结论 169

参考文献 172