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乌兰布和沙漠东北部位于内蒙古西部的东缘,属于后套平原西延部分。50年代至今,磴口县党和政府带领人民群众经过长期的艰苦努力,在乌兰布和沙漠东北部已营造了大面积的人工防护林体系,对沙区农田的高产稳产及多种经营起到了有力的屏障作用。防护林、农田相互联系、相互作用构成了众多规模大小不等、功能相对完善的农林复合系统,在乌兰布和沙漠东北部形成人工绿洲景观。乌兰布和沙漠东北部的人工绿洲,作为干旱区独有的地理景观,支撑着该地区的社会经济持续发展,并已成为我国干旱区可持续发展研究的重要领域。这些根据乌兰布和沙漠东北部生态环境特点建立的农林复合系统,如何科学布局、合理利用自然资源?不同配置模式效益如何?现有的农田防护林体系存在哪些主要问题,采用什么样的经营措施方可持续健康发展,取得最大的经济、生态和社会效益,都是亟待解决的科学问题。针对上述亟待解决的问题,作者于2006至2009年,选择构成乌兰布和沙漠东北部人工绿洲的重要生态单元的农林复合系统为研究对象,通过收集有关资料、专家咨询、农户调查、实地考察和试验等手段,对乌兰布和沙漠东北部农林复合系统进行了研究和分析。采用定性与定量研究方法,对乌兰布和沙漠东北部农林复合系统的水资源合理利用与绿洲可持续发展的关系,土地利用状况与农民人居生活关系,生态效益及其对农作物产量的影响,农林复合系统的能流和物流以及综合效益评价展开研究,主要结论如下:(1)根据乌兰布和沙漠东北部地区水资源平衡分析对2010年引黄水量的高中低三个方案的水资源平衡与承载力指标预测分析可知,引黄水量为3.4×108m3/a时,水资源供需处于平衡状态,从地下水的开发情况来看,灌区地下水开发尚有一定潜力。为该地区农林复合系统持续经营奠定了坚实的基础。(2)从1991年～2008年,18年间农林业的土地利用变化巨大(2.47-12.7万亩),农林业土地利用状况的变化引起了农民生活一定程度的改变。人均收入和人均支出都持续增多,并且有渐多盈余收入,到2008年农民人均盈余收入为2963元,是1993年的18.87倍;农民居住空间在增大,人居生活环境得到改善。林地发挥的生态功能改善了农民的生活环境。(3)不同配置的农田防护林以1行榆树+2行新疆杨+1行榆树—玉米复合系统改善小气候作用最明显;与纯农地相比,各农林复合系统能够调节小气候,使得复合系统内更有利于作物的生长和发育。1行榆树+2行新疆杨+1行榆树—玉米和1行榆树+2行旱柳+1行榆树—番茄复合系统中的土壤物理性质明显好于其他复合系统。3行箭杆杨+2行新疆杨+3行箭杆杨—玉米和8行小美旱杨—籽瓜复合系统中的土壤化学性质表现要比其他系统好,有机质含量大幅度增加,养分含量也随之提高。(4)磴口县农林复合系统的能量输入>输出,绝大部分的能量在系统内,复合系统目前处于能量的积累时期,农林复合系统对系统外界的依赖性较强,复合系统与外界的能量交换潜力较大。磴口县农林复合系统氮素和磷素的输入均大于输出,较大地影响了氮、磷的产投比和土地的有效利用。从整个农林复合生态系统来看,氮素的产投比0.74>磷素的产投比0.30。(5)各农林复合系统的净效益均大幅度的高于纯农地和纯林地系统。其中,经济效益最大的是1行榆树+2行新疆杨+1行榆树—玉米复合系统,其次为1行榆树+2行旱柳+1行榆树—番茄、2行箭杆杨—油葵和3行箭杆杨+2行新疆杨+3行箭杆杨—玉米复合系统。在这三种复合系统中,产值和净效益均比较高的是1行榆树+2行旱柳+1行榆树—番茄系统。各农林复合系统和纯林地的综合效益明显高于纯农地系统。复合系统综合效益大于纯林地—新疆杨片林的为1行榆树+2行新疆杨+1行榆树—玉米、1行榆树+2行旱柳+1行榆树—番茄和2行箭杆杨—油葵三种系统,它们分别是纯农地的3.71倍、2.95倍和2.77倍。