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第1章 绪论 1

1.1 防护林体系对位配置研究进展与发展趋势 1

1.1.1 防护林体系对位配置的基本概念 1

1.1.2 防护林体系研究进展 2

1.1.3 防护林体系空间配置研究现状 12

1.1.4 森林植被变化及其水文响应研究进展 18

1.1.5 防护林体系空间配置研究存在的主要问题及发展趋势 23

1.2 研究区概况 25

1.2.1 北京山区基本概况 25

1.2.2 潮白河流域概况 27

1.2.3 试验流域概况 29

1.3 研究方法 33

1.3.1 数据的获取和基础数据库的构建 33

1.3.2 数据处理及分析 34

1.3.3 生态学分析方法 35

第2章 防护林体系分类 38

2.1 华北土石山区森林资源现状 38

2.1.1 林业用地结构 38

2.1.2 森林资源空间分布状况 39

2.1.3 人工林与天然林的林地结构 40

2.1.4 防护林主要林种结构 40

2.2 防护林体系类型分类 41

2.2.1 分类原则 41

2.2.2 分类方法 41

2.2.3 防护林体系类型划分 42

2.3 北京山区防护林体系林种分类 46

2.3.1 林种分类原则 46

2.3.2 林种定义 46

2.3.3 不同防护林体系类型的林种构成 48

第3章 防护林体系适宜森林覆盖率及植被分布关键环境因子 50

3.1 典型小流域防护林体系适宜森林覆盖率 50

3.1.1 以水源涵养为目标的森林覆盖率 50

3.1.2 以防止土壤侵蚀为目标的森林覆盖率 53

3.1.3 以改善水质为目标的森林覆盖率 56

3.1.4 典型流域适宜森林覆盖率 59

3.2 典型小流域防护林体系植被分布关键环境因子 59

3.2.1 物种与环境因子关系 59

3.2.2 主要建群种以及种间关联分析 61

3.2.3 主要环境因子筛选 64

第4章 防护林体系植被类型的水平对位配置 69

4.1 防护林体系植被类型的对位配置 69

4.1.1 防护林体系植被类型对位配置理论基础 69

4.1.2 防护林体系植被类型对位配置方法 69

4.1.3 防护林体系植被类型对位配置实例 73

4.2 防护林体系树种对位配置 110

4.2.1 华北土石山区优势树种概述 110

4.2.2 华北土石山区主要优势树种适地性分析 118

4.2.3 主要树种水源涵养功能分析 137

4.3 防护林体系地貌对位配置 140

4.3.1 土壤pH 141

4.3.2 土壤有机质 143

4.3.3 土壤氮素 144

4.3.4 土壤磷素 145

4.3.5 土壤钾素 146

4.3.6 土壤有机碳 147

第5章 防护林体系植被类型的垂直对位配置 149

5.1 防护林体系各层物种的环境梯度分布特征 149

5.1.1 防护林体系乔木层物种在各环境梯度分布特征分析 149

5.1.2 防护林体系灌木层物种在各环境梯度分布特征分析 157

5.1.3 防护林体系草本层物种在各环境梯度分布特征分析 165

5.2 潮关西沟流域防护林植被对位配置 172

5.2.1 乔木层对位配置 172

5.2.2 灌木层对位配置 173

5.2.3 草本层对位配置 174

5.3 潮关西沟流域防护林植被现状分布与理论分布差异 175

5.3.1 植被现状分布 175

5.3.2 乔灌草各层建群种分布现状分析 177

5.3.3 理论植被分布 179

5.3.4 植被理论分布与分布现状的差异分析 188

5.4 潮关西沟流域防护林植被配置优化对策 194

5.4.1 乔木层树种优化对策 194

5.4.2 灌木层物种优化对策 197

5.4.3 草本层物种优化对策 199

5.4.4 潮关西沟流域典型小班植被优化配置示范 202

5.4.5 潮关西沟流域防护林体系优化后植被配置 203

第6章 防护林体系森林植被景观格局时空变化及水文生态响应 208

6.1 典型流域森林植被景观格局时空变化 208

6.1.1 景观分类 208

6.1.2 森林植被结构特征 208

6.1.3 森林植被动态变化 210

6.1.4 典型流域森林植被格局 217

6.2 防护林植被变化的水文生态响应 223

6.2.1 SWAT模型概述 223

6.2.2 SWAT模型的构建与模拟 231

6.2.3 森林植被变化的水文生态响应 251

第7章 防护林体系空间配置调整决策支持系统 259

7.1 防护林体系空间配置的理想结构 259

7.1.1 防护林体系空间配置的现状分析 259

7.1.2 防护林体系的理想结构及研究区防护林体系的理想结构 261

7.2 防护林体系空间配置调整的要素 271

7.2.1 调整的目标和原则 271

7.2.2 调整期与调整分期 273

7.2.3 调整单元 274

7.2.4 小班调整的优先度 274

7.2.5 调整的措施 275

7.2.6 目标状态的防护效益权重 275

7.2.7 小班调整状态表 276

7.3 防护林体系空间配置调整的流程 276

7.3.1 调整的基本流程 276

7.3.2 调整流程的形象化描述 279

7.3.3 半城子水库库区防护林体系空间配置调整流程 279

7.4 基于调整分期的防护林体系空间配置的调整模型 286

7.4.1 0-1型整数规划 287

7.4.2 模型的构建 287

7.4.3 半城子水库库区防护林体系空间配置的调整 290

7.4.4 调整结果分析 302

7.5 防护林体系空间配置调整决策支持系统的研建 303