防护林体系空间配置与结构优化技术

序

前言

第1章 研究背景

1.1 研究的目的与意义

1.2 研究内容

1.2.1 华北土石山区防护林体系空问配置与结构优化技术研究

1.2.2 西北黄土高原防护林体系空间配置与结构优化技术研究

1.2.3 东北农牧交错区防护林体系空间配置与结构优化技术研究

1.2.4 长江上游防护林体系空间配置与结构优化技术研究

1.2.5 生态经济型防护林体系空间配置与结构优化技术研究

1.2.6 典型流域防护林空间配置与结构优化辅助设计决策支持系统研制

1.3 研究技术方案

第2章 华北土石山区防护林体系空间配置与结构优化技术

2.1 华北土石山区概况

2.1.1 华北土石山区基本情况

2.1.2 华北土石山区生态功能分区

2.1.3 华北土石山区生态与环境问题

2.1.4 华北土石山区防护林体系

2.2 中尺度流域防护林体系空间布局与水资源高效利用技术

2.2.1 潮白河流域土地利用 防护林格局变化分析

2.2.2 潮白河流域水文特征动态分析——以潮河流域为例

2.2.3 潮白河流域防护林体系建设土地利用格局优化

2.2.4 防护林体系建设对流域水资源效应情景分析——以潮河流域为例

2.2.5 中尺度流域防护林体系格局调控技术——以红门川流域为例

2.3 小流域防护林体系对位配置技术

2.3.1 小流域防护林体系格局变化的水文生态响应分析

2.3.2 防护林体系不同防护功能最佳森林覆盖率分析

2.3.3 防护林体系不同防护功能对位配置模式一以潮关西沟流域为例

2.3.4 小流域防护林体系对位配置技术——以潮关西沟流域为例

2.4 林分尺度防护林结构定向调控及其生态功能高效维护技术

2.4.1 防护林生态系统结构与功能关系

2.4.2 防护林体系适宜植被结构类型

2.4.3 最优林分结构调控模式与设计技术

第3章 西北黄土高原防护林体系空间配置与结构优化技术研究

3.1 区域划分及防护林研究概况

3.1.1 黄土区的界定与植被分区

3.1.2 黄土区植被建设面临的关键生态问题

3.1.3 西北黄土高原防护林体系建设要解决的主要科技问题

3.2 中尺度流域防护林体系空问配置及水资源高效利用技术

3.2.1 清水河流域土地利用的时空变化

3.2.2 清水河流域气候变化的水文响应

3.2.3 基于分布式水文模型SWAT的清水河流域与输沙模拟

3.2.4 中尺度流域防护林体系空间配置优化与水资源高效利用技术及效益分析

3.3 小流域尺度防护林体系对位配置模式

3.3.1 次生植被物种地形响应

3.3.2 土地利用、植被变化对流域水文的影响

3.3.3 基于MIKESHE与MUSLE的流域侵蚀产沙模拟

3.3.4 小流域尺度防护林对位配置技术及其效益

3.4 坡面林分结构调控与生态功能高效维护技术

3.4.1 林分生长状况

3.4.2 主要造林树种的耗水规律

3.4.3 不同结构林分的生态效应

3.4.4 适宜植被结构类型

3.4.5 林分结构调控与生态功能高效维护技术

第4章 东北农牧交错区防护林体系空间配置与结构优化技术

4.1 东北农牧交错区防护林体系研究现状与主要问题

4.1.1 东北农牧交错区主要生态环境问题

4.1.2 东北农牧交错区防护林研究现状

4.1.3 东北农牧交错区防护林工程技术需求与关键科学问题

4.2 防护林生态系统结构特征与防护功能的关系

4.2.1 草牧场防护林群落稳定性维持机制

4.2.2 防护林带结构与防护效能的关系

4.3 农牧交错区小流域防护林对位配置技术

4.3.1 小流域立地类型与防护林配置模式

4.3.2 农林牧耦合系统防风抗蚀型防护林植被对位配置技术

4.4 降水资源空间分异特征与防护林体系空间布局技术

4.4.1 农牧交错区生态脆弱性指标确定与分析

4.4.2 东北农牧交错区防护林体系适宜植被覆盖率

4.4.3 防护林体系植被构建与降水资源高效利用技术

4.4.4 农林牧复合生态系统防护林体系空间分布格局

4.4.5 东北农牧交错区防护林体系空间布局与合理配置技术

4.5 防护林林分结构定向调控与生态功能高效维护技术

4.5.1 仿拟自然的草牧场防护林适宜植被结构类型

4.5.2 低效防护林结构定向调控及其生态功能高效维护技术

4.5.3 以水分与养分调控为核心的防护林生态系统综合管理技术

第5章 长江上游防护林体系空间配置与结构优化技术

5.1 长江上游地区基本情况

5.1.1 区域概况

5.1.2 区域生态环境问题

5.1.3 区域防护林建设现状及存在的科技问题

5.2 中尺度流域（平通河）防护林体系空间配置与水资源高效利用技术

5.2.1 土地利用景观格局特征

5.2.2 不同生态类型区森林水文效应分析

5.2.3 防护林体系空间布局技术

5.2.4 基于防护林空间配置的水资源高效利用技术

5.3 小流域尺度（官司河）防护林体系对位配置技术

5.3.1 土地利用景观格局

5.3.2 防护林健康评价

5.3.3 防护林空间对位配置技术

5.4 防护林结构定向调控及其生态功能高效维护技术

5.4.1 防护林适宜植被类型和林分结构

5.4.2 防护林林分结构定向调控及其生态功能高效维护技术

5.4.3 川中丘陵区柏木防护林成熟研究

第6章 生态经济型防护林体系空间配置与结构设计技术研究

6.1 生态经济防护林体系概况

6.1.1 生态经济防护林体系的概念与内涵

6.1.2 生态经济防护林研究的历史与现状

6.1.3 生态经济型防护林研究面临的科学与技术问题

6.1.4 生态经济型防护林空间配置与结构设计技术研究示范区环境概况

6.2 特种生态经济功能型植物材料的选择及其建群潜能

6.2.1 优良生态经济功能型植物材料的筛选、引进

6.2.2 不同生态经济功能型植物材料的生物学特征及其生产性能

6.2.3 不同生态经济功能型植物材料的评价

6.2.4 优良生态经济型植物新品种选育

6.2.5 生态经济型树种建群潜能研究

6.3 生态经济型防护林空间配置与结构设计技术

6.3.1 主要生态经济型防护林林分结构设计技术

6.3.2 陕北黄土高原生态经济型防护林空间配置技术

6.3.3 陕西渭北黄土高原小流域生态经济型防护林空间配置技术

6.4 低效、残次防护林经济功能导向性调控技术

6.4.1 生态经济型防护林诊断技术

6.4.2 生态经济型防护林功能导向性结构调控技术

6.4.3 生态经济型防护林健康持续经营技术

第7章 典型流域防护林体系空间配置与结构优化设计决策支持系统研究

7.1 研究区域概况及本研究的必要性

7.1.1 研究区域概况

7.1.2 防护林配置与结构优化决策支持系统研究的必要性

7.2 区域防护林空间配置信息数据提取和分析技术

7.2.1 防护林空间配置信息数据的收集

7.2.2 防护林的空间格局、时空演变分析技术

7.2.3 防护林生长与立地信息提取与分析技术

7.2.4 基于地理加权回归的防护林生长状况与气候立地因子关系分析技术

7.3 防护林空间配置决策支持系统研制

7.3.1 系统结构设计及应用平台

7.3.2 系统开发的理论基础

7.3.3 系统的可视化开发

7.3.4 系统的应用

参考文献

《防护林体系空间配置与结构优化技术》利用不同时间、不同地点的多年实测实验数据，应用生态学、土壤学、水文学、植物生理学等学科理论，在森林生态系统尺度上分不同林分类型研究了包括生态水文功能、营养物质积累功能、气候调节功能、生物多样性保护功能、碳汇功能五方面的森林生态系统生态功能。其中森林生态水文功能部分研究了典型林分的林冠层、枯落物层和土壤层的截留、持水、渗透等过程机理； 森林营养物质积累部分包括了枯落物层和森林土壤的PH值、土壤阳离子交换量、土壤有机质含量以及N、P、K元素含量等内容；森林生态系统气候调节功能包含了林地对大气温湿度、土壤温度、光照强度和空气负氧离子的影响； 森林生物多样性保护部分分析比较了天然次生林和人工林中乔木、灌木的物种多样性，并分别分析了其典型群落的生物多样性规律；森林碳汇功能方面分别研究了典型天然次生林和典型人工林乔、灌、草三个层次包括地上部分和地下部分的土壤有机碳库和植被有机碳库的碳密度。 在分别对森林各项主要功能进行研究后，对典型区域森林生态系统的生态服务功能价值进行了评估。 最后建立了森林健康评价模型对典型区域森林生态系统林分尺度上的森林健康进行了评价。