流域防护林体系对位配置前言

20世纪后半期以来，在世界人口剧增和经济高速发展的过程中，人类赖以生存的生态环境发生了巨大的变化。全球性和区域性的生态环境问题不断加剧，如全球变暖、水资源短缺、水环境污染、土地退化与沙漠化、森林资源退化、生物多样性丧失等全球规模的环境问题越来越严重，所有这些变化均对当前生态系统的健康与安全构成了极大的威胁。在人类面对保护环境与发展经济中越来越多的两难境地的情况下，人们逐渐意识到自身赖以生存和发展的生态系统的重要性。因此，针对生态系统的各种研究也不断展开，如何正确地对生态、环境和资源危机做出必要的响应，已经成为当代生态学、环境学和资源科学研究的主题。生态系统研究系列著作是余新晓教授及其科研团队多年研究成果的总结，是在国家科技支撑计划项目、北京市重大科技计划项目、国家林业局科技项目和国际科技合作等项目的支撑下完成的。该系列著作研究结果依托国家林业局首都圈森林生态系统定位观测研究站(CFERN)为主要研究平台，内容充实、观点新颖鲜明，解决了当前生态系统研究中一些重要科学问题，填补了目前该领域研究中的一些空白。余新晓教授始终坚持生态系统领域研究，以一丝不苟的工作态度和坚持不懈的科研精神，在这一领域不断前进，取得了显著的成果，此系列著作可略见一斑。该系列著作从不同的尺度深入探讨了森林生态系统的结构和功能、流域森林景观格局的优化、森林生态系统评价、监测、预警等问题，并以北京山区典型流域为研究对象，分别对防护林体系植被类型进行了水平和垂直对位配置。该系列著作的内容均为生态系统领域热点问题，引领了该学科的发展方向，其不仅在理论框架、知识集成方面做了很多开创性的工作，而且吸收了国内外先进的研究方法，在推动生态系统关键技术研究方面进行了有益的探索，对我国进行生态系统管理研究起到了积极的推动作用，必将为我国生态环境建设提供一定的理论指导和技术支持。

序

前言

第1章 绪论

1.1 防护林体系对位配置研究进展与发展趋势

1.1.1 防护林体系对位配置的基本概念

1.1.2 防护林体系研究进展

1.1.3 防护林体系空间配置研究现状

1.1.4 森林植被变化及其水文响应研究进展

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

1.2 研究区概况

1.2.1 北京山区基本概况

1.2.2 潮白河流域概况

1.2.3 试验流域概况

1.3 研究方法

1.3.1 数据的获取和基础数据库的构建

1.3.2 数据处理及分析

1.3.3 生态学分析方法

第2章 防护林体系分类

2.1 华北土石山区森林资源现状

2.1.1 林业用地结构

2.1.2 森林资源空间分布状况

2.1.3 人工林与天然林的林地结构

2.1.4 防护林主要林种结构

2.2 防护林体系类型分类

2.2.1 分类原则

2.2.2 分类方法

2.2.3 防护林体系类型划分

2.3 北京山区防护林体系林种分类

2.3.1 林种分类原则

2.3.2 林种定义

2.3.3 不同防护林体系类型的林种构成

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

3.1 典型小流域防护林体系适宜森林覆盖率

3.1.1 以水源涵养为目标的森林覆盖率

3.1.2 以防止土壤侵蚀为目标的森林覆盖率

3.1.3 以改善水质为目标的森林覆盖率

3.1.4 典型流域适宜森林覆盖率

3.2 典型小流域防护林体系植被分布关键环境因子

3.2.1 物种与环境因子关系

3.2.2 主要建群种以及种间关联分析

3.2.3 主要环境因子筛选

第4章 防护林体系植被类型的水平对位配置

4.1 防护林体系植被类型的对位配置

4.1.1 防护林体系植被类型对位配置理论基础

4.1.2 防护林体系植被类型对位配置方法

4.1.3 防护林体系植被类型对位配置实例

4.2 防护林体系树种对位配置

4.2.1 华北土石山区优势树种概述

4.2.2 华北土石山区主要优势树种适地性分析

4.2.3 主要树种水源涵养功能分析

4.3 防护林体系地貌对位配置

4.3.1 土壤pH

4.3.2 土壤有机质

4.3.3 土壤氮素

4.3.4 土壤磷素

4.3.5 土壤钾素

4.3.6 土壤有机碳

第5章 防护林体系植被类型的垂直对位配置

5.1 防护林体系各层物种的环境梯度分布特征

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

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

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

5.2 潮关西沟流域防护林植被对位配置

5.2.1 乔木层对位配置

5.2.2 灌木层对位配置

5.2.3 草本层对位配置

5.3 潮关西沟流域防护林植被现状分布与理论分布差异

5.3.1 植被现状分布

5.3.2 乔灌草各层建群种分布现状分析

5.3.3 理论植被分布

5.3.4 植被理论分布与分布现状的差异分析

5.4 潮关西沟流域防护林植被配置优化对策

5.4.1 乔木层树种优化对策

5.4.2 灌木层物种优化对策

5.4.3 草本层物种优化对策

5.4.4 潮关西沟流域典型小班植被优化配置示范

5.4.5 潮关西沟流域防护林体系优化后植被配置

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

6.1 典型流域森林植被景观格局时空变化

6.1.1 景观分类

6.1.2 森林植被结构特征

6.1.3 森林植被动态变化

6.1.4 典型流域森林植被格局

6.2 防护林植被变化的水文生态响应

6.2.1 SWAT模型概述

6.2.2 SWAT模型的构建与模拟

6.2.3 森林植被变化的水文生态响应

第7章 防护林体系空间配置调整决策支持系统

7.1 防护林体系空间配置的理想结构

7.1.1 防护林体系空间配置的现状分析

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

7.2 防护林体系空间配置调整的要素

7.2.1 调整的目标和原则

7.2.2 调整期与调整分期

7.2.3 调整单元

7.2.4 小班调整的优先度

7.2.5 调整的措施

7.2.6 目标状态的防护效益权重

7.2.7 小班调整状态表

7.3 防护林体系空间配置调整的流程

7.3.1 调整的基本流程

7.3.2 调整流程的形象化描述

7.3.3 半城子水库库区防护林体系空间配置调整流程

7.4 基于调整分期的防护林体系空间配置的调整模型

7.4.1 0-1型整数规划

7.4.2 模型的构建

7.4.3 半城子水库库区防护林体系空间配置的调整

7.4.4 调整结果分析

7.5 防护林体系空间配置调整决策支持系统的研建

7.5.1 决策支持系统的概念

7.5.2 系统的构建思路

7.5.3 系统的功能设计

7.5.4 系统的结构设计

7.5.5 系统的开发运行环境

7.5.6 系统的应用

参考文献

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出版时间:2010-06-01

版次:1

开本:16开

所属分类:图书 > 科技 > 林业

根据特定的防护目的，防护林在配置和经营措施上各有特点，可区分为农田防护林、水土保持林、防风固沙林、草原牧场防护林、水源涵养林、沿海防护林等林种。

在一定的自然地理区域或一个范围内，依据地形条件,土地利用状况,主要自然灾害和人们生产活动情况,在当地发展生产总体规划的基础上,结合田边、道路、水利设施和居民点四旁植树，与速生丰产用材林、经济林、薪炭林各林种的布局配合，合理规划配置并形成防护林的综合体，即称为防护林体系。这一体系的各个组成林种在配置和布局上要相互协调，在林分的形式上可以林带、片林、林网相结合，乔木、灌木、种草相结合。各个林种要相互补充与完善，使防护林体系形成一个有机整体，发挥最佳的经济效益。对于特定的自然地理区域，因为影响当地生产、生活的主要自然灾害多是明显的(如水土流失、风沙，干旱风等)，所以为此规划的防护林体系多以某一林种为主体。如水土流失地区以水土保持林为主体；在风沙地区,以农田防护林为主体,结合其他林种，构成当地的防护林体系。为了提高防护林体系的总体效益，在规划配置上要考虑以最小的林业占地面积发挥最大的防护效益因此,应确定合理的防护林覆被率。一般在平原农地或草原牧场,覆被率为5％～10％为宜；在山地丘陵区,一般不宜小于30％。而且,要注意防护林体系内各个林种空间分布上的均匀、合理性；在防护林林分树种组成结构上，除了考虑各组成树种生物学的稳定性外，应发挥其最大的防风、固沙、保持水土和调节径流的作用，同时，也应考虑当地立地条件（指影响林木生长的气候、地形、地质、土壤、植被等环境条件的总称）和适生植物的种类。中国在“三北”防护林工程的树种组成配置上明确提出草类、灌木、乔木相结合的原则。一些环境条件较好的农区、沿海地区或具有灌溉条件的地区，防护林体系的树种组成和经营有向多层次、多形式、多目标发展的趋势，以便充分地利用土地等自然资源,不断提高生产力。如强调农林混作,泡桐与粮食作物间作和多种经济作物的混作，以及同牧草栽培结合等。这种立体林业的防护林体系，既可发挥植物群体相互依存，克服不良条件的影响，提高其防护效益，又可充分发挥土地生产潜力。