第1章 绪论 1
1.1 我国防沙治沙50年的历程回顾 1
1.1.1 大规模考察和试验阶段 1
1.1.2 沙漠化及其防治蓬勃发展阶段 2
1.1.3 可持续的防风固沙工作新阶段 2
1.2 国内外研究现状 3
1.2.1 国外沙漠治理历史 3
1.2.2 国内沙漠治理历史 4
1.3 适宜的植被覆盖度在防风固沙工程中的重要性 6
1.3.1 植被覆盖度对土壤水分的影响 6
1.3.2 对近地面气流及土壤风蚀的影响 7
1.3.3 在固沙造林实践中的意义 7
1.4 低覆盖度行带式固沙林体系 8
1.4.1 低覆盖度行带式防风固沙林的概念和内涵 8
1.4.2 低覆盖度行带式防风固沙林思想的形成和演变 9
1.5 低覆盖度行带式林业的发展思路和主要技术 10
1.5.1 发展思路 10
1.5.2 主要技术 11
1.5.3 推广潜力与途径 14
1.6 低覆盖度行带式防风固沙林思想的创新点 15
1.6.1 理论方面 15
1.6.2 生产实践方面 16
参考文献 17
第2章 低覆盖度固沙林的防风固沙机理与效应 19
2.1 风速流场变化特征与防风效应 19
2.1.1 树木个体对风速流场的影响与防风效应 21
2.1.2 行带式防风固沙林风速流场变化特征与防风效应 27
2.2 近地表输沙通量与固沙效益 61
2.2.1 输沙量空间分布 63
2.2.2 风沙流结构 63
2.2.3 固沙效益 74
2.3 固沙林对土壤风蚀的影响 75
2.3.1 土壤风蚀强度动态变化 76
2.3.2 固沙林对土壤风蚀的抑制作用 78
参考文献 89
第3章 低覆盖度行带式固沙林水分利用机制与生态水文效应 92
3.1 固沙林密度与水分的关系 93
3.1.1 干旱区固沙林 93
3.1.2 半干旱区固沙林 95
3.1.3 亚湿润干旱区固沙林 100
3.1.4 固沙林密度与水量平衡 103
3.1.5 固沙林适宜密度 104
3.2 主要固沙树种土壤-植物水分关系及阈值 104
3.2.1 乔木固沙树种 104
3.2.2 灌木固沙树种 109
3.3 行带式固沙林土壤水分空间分布格局与动态变化 118
3.3.1 乔木固沙林 119
3.3.2 灌木固沙林 120
3.3.3 低覆盖度行带式固沙林 123
3.3.4 行带式固沙林水分格局探讨 127
3.4 低覆盖度行带式固沙林水分生态位适宜度 129
3.4.1 水分生态位适宜度理论 129
3.4.2 水分生态位适宜度应用 130
3.4.3 低覆盖度行带式固沙林水分生态位适宜度探讨 132
3.5 低覆盖度行带式固沙林水分利用机制 136
3.5.1 SPAC系统植物蒸腾 137
3.5.2 土壤-植物水势梯度 141
3.5.3 水分胁迫对植物水分生理生态特征的影响 143
3.5.4 根系分布及吸水特征 144
3.5.5 SPAC系统水分的补给与平衡机理 144
3.5.6 土壤水分主要利用带与渗漏补给带间的水分运动机制 145
3.6 低覆盖度行带式固沙林生态水文效应 147
3.6.1 降水截留效应 147
3.6.2 土壤入渗 148
3.6.3 蒸发散 151
3.6.4 水分深层渗漏 153
3.6.5 改良沙土水分物理性质 159
3.7 低覆盖度治沙与干旱区生态用水对策 161
3.7.1 我国沙区水资源现状 162
3.7.2 生态用水与可持续发展 164
3.7.3 低覆盖度行带式格局生态用水优势 166
参考文献 169
第4章 低覆盖度固沙林带间土壤自然修复机理与效应 175
4.1 低覆盖度行带式固沙林带间土壤自然修复机理 175
4.1.1 根系改良土壤机理 175
4.1.2 枯落物改良土壤机理 176
4.1.3 土壤结皮的形成机理 176
4.1.4 微生物的作用 177
4.2 低覆盖度行带式固沙林带间土壤自然修复格局化 178
4.2.1 不同行带式固沙林带间土壤粒径组成格局差异 178
4.2.2 不同行带式固沙林土壤修复格局差异 179
4.3 低覆盖度行带式固沙林带间土壤自然修复效应 179
4.3.1 灌木柠条锦鸡儿行带式固沙林带间土壤修复效应 179
4.3.2 杨树行带式固沙林带间土壤修复效应 189
参考文献 197
第5章 低覆盖度行带式固沙林带间植被修复机理与效应 199
5.1 生态界面植被自然修复格局 199
5.1.1 界面对植被多样性的影响 199
5.1.2 界面对行带式固沙林带间植被多样性的影响 202
5.1.3 综合分析 204
5.2 行带式固沙林带间自然修复效应 205
5.2.1 灌木柠条锦鸡儿行带式固沙林带间植被恢复效应 205
5.2.2 行带式杨树固沙林带间植被恢复效应 214
5.2.3 综合分析 224
5.3 带间植被修复与土壤修复耦合机制 224
5.4 界面效应的影响域及适宜带间距 226
5.4.1 带间修复植被、土壤与固沙林带间距的相关分析 226
5.4.2 修复程度的模糊综合评价 230
5.4.3 带间距优化与促进带间自然植被修复 233
5.5 带间自然植被修复的稳定维持机制 237
参考文献 238
第6章 低覆盖度行带式固沙林的生长优势及效益 241
6.1 界面生态原理与优势 241
6.1.1 界面效应的概念 241
6.1.2 低覆盖度行带式固沙林生长优势机理与内涵 241
6.1.3 界面生态学的内容 245
6.1.4 边缘效应研究的必要性 246
6.1.5 沙漠化发生过程中的边缘效应 246
6.1.6 界面效应研究尺度 246
6.1.7 边缘效应的两向性 249
6.1.8 边缘效应的研究方法 251
6.1.9 边界影响因子 254
6.1.10 边缘效应理论的应用 255
6.2 固沙林的生长优势及生物产量 256
6.2.1 科尔沁沙地杨树固沙林密度、配置与林分生长过程 256
6.2.2 人工林边行水分利用特征与优化配置结构研究 259
6.2.3 形成边行优势的土壤水分特征分析 265
6.2.4 边缘效应与增产机制、生物多样性之间的关系 267
6.3 固沙林的综合效益 270
6.3.1 营造“低覆盖度两行一带式”丰产林构想的形成 271
6.3.2 “低覆盖度两行一带式”丰产林的配置优势 271
6.3.3 “低覆盖度两行一带式”丰产林的效益 272
6.3.4 固碳效益 272
6.3.5 防护效益 273
6.3.6 病虫害防治效益 273
6.3.7 行带式造林林带土壤及物种丰富度增加 273
6.3.8 节约用水量和造林费用，提高成活率 274
6.3.9 提高土地利用率 274
6.3.10 对低产林的改造 275
6.3.11 改造杨树“小老树” 275
6.4 固沙林的混交优势 276
6.4.1 干旱半干旱区混交林需要研究的问题 276
6.4.2 干旱半干旱区混交林的理论基础 277
6.4.3 混交优势 283
6.4.4 混交模式 285
6.4.5 混交注意事项 290
参考文献 291
第7章 低覆盖度行带式固沙林的环境改善效应 293
7.1 低覆盖度固沙林带调节小气候机理 293
7.1.1 林冠遮荫对太阳辐射的调节 293
7.1.2 林带对湍流运动的调节 295
7.2 固沙林带对太阳辐射的影响 296
7.2.1 林带对总辐射的影响 296
7.2.2 林带对有效辐射的影响 297
7.2.3 林带对辐射平衡的影响 297
7.2.4 “两行一带”固沙林对带间辐射的影响 297
7.3 固沙林带对湍流交换的影响 299
7.4 固沙林带对温度的影响 299
7.4.1 林带对气温的影响 299
7.4.2 低覆盖度“两行一带”固沙林对带间气温的影响 300
7.4.3 林带对土壤温度的影响 302
7.5 固沙林带对空气湿度及蒸发潜力的影响 302
7.5.1 林带对大气湿度的影响 302
7.5.2 林带对蒸发力的影响 302
7.5.3 “两行一带”固沙林对带间相对湿度的影响 303
7.5.4 “两行一带”固沙林对带间蒸发力的影响 304
7.6 固沙林带其他环境效应 305
7.6.1 “两行一带”固沙林对带间降雨的影响 306
7.6.2 “两行一带”固沙林对降雪的影响 306
参考文献 307
第8章 低覆盖度防风固沙体系效果与典型模式设计 308
8.1 低覆盖度防风固沙体系效果分析 308
8.1.1 生态效益分析 308
8.1.2 经济效益分析 313
8.1.3 社会效益分析 314
8.2 低覆盖度固沙体系植物种筛选 315
8.2.1 乔木树种 316
8.2.2 灌木及半灌木树种 321
8.2.3 经济林树种 326
8.3 低覆盖度固沙体系典型设计 327
8.3.1 低覆盖度固沙体系设计原则 328
8.3.2 低覆盖度造林密度原则 329
8.3.3 极端干旱区低覆盖度固沙体系典型设计 330
8.3.4 干旱区低覆盖度固沙体系典型设计 331
8.3.5 半干旱区低覆盖度固沙体系典型设计 334
8.3.6 低覆盖度网格设计 339
8.4 低覆盖度行带式固沙林造林技术 340
8.4.1 造林准备 340
8.4.2 苗木修剪 340
8.4.3 栽植方法 341
8.4.4 造林整地方式 343
8.5 低覆盖度固沙林更新抚育技术 344
8.5.1 幼林管护 344
8.5.2 幼林抚育 344
8.5.3 病虫害防治 345
参考文献 346
后记 348