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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