沙生灌木是毛烏素沙地的先鋒樹種，灌木經營所采伐的枝條是生產人造板、造紙和發電的良好原料。在錢學森先生倡導的發展沙產業的新型治沙思維指導下，內蒙古于20世紀末在沙化地區大面積推廣種植灌木資源，使得沙區推進速度得到有效的扼制［1－2］。通過對鄂爾多斯沙地灌木林長期跟蹤調查發現，該區域內除了少數天然灌木林外，其他整體長勢衰退，自然枯死現象在各試驗區塊頻發，生產力下降。照此持續，灌木林的生態服務功能必將退化。這其中有自然氣候因素惡化造成的結果，然而，有關灌木林經營的方式不當所引起退化更不容忽視。只是單純以灌木林的數量保護為核心，對灌木林僅采取簡單的帶狀輪伐撫育經營的方式是值得商榷的，需要從新的視角去研究灌木林的經營方式。依據生態學理論，分析灌木林衰退的誘因，可歸結為以下2個方面:(1)簡單的空間結構。相比于天然灌木林系統，占多數的人工灌木林植被在空間上布局的合理性和時間上的連續性較差，樹種單一，林內生物多樣性指標脆弱，系統自身維穩能力較差，對風災、蟲害抵御能力不強。連年輪伐使林內草本與地衣植被受風蝕破壞嚴重，采伐作業機械損壞土壤結皮結構和灌叢沙堆形態，破壞灌叢沙堆的“肥島”效應，土壤肥力下降。(2)灌叢密度與地區水分平衡矛盾。早期固沙灌叢采用高密度栽植，以增強其防風效益，隨著人工固沙灌叢的生長，灌叢水分營養面積不足，引起了各水分平衡分量的比例關系發生改變，土壤水分條件惡化，制約灌叢與植被的生存，造成固沙灌叢植物衰退。要想保持灌叢植被防風固沙功能的持續和高效。針對所分析的灌木林生態系統衰退原因，需要從沙生灌木林生態系統整體出發，深入研究其系統組成要素的結構和功能之間的關聯關系，對沙生灌木資源實施系統整體上的恢復和保護。這才能使人們所做的前期努力不付之東流，使得沙化問題得以更加持續有效的控制，這也是沙區生態和沙漠化治理研究發展的必然趨勢。

1人工灌木林經營方法

森林生態系統經營要求將森林作為有機整體，用自然特有的、從森林自身中學到的信息取代以人的愿望為中心的信息，從整體上認識森林生命的真實特征。與人工灌木林系統衰退相比，在毛烏素沙地中現存的少量的、未經人為干擾的、純天然的特殊灌叢群落—柳灣林(當地又叫柳巴拉)，其灌叢生長仍然茂盛，灌草種類豐富，是沙地中的天然“綠洲”，發揮著防風固沙、保護生態環境的重要作用。其灌叢空間組織結構，是長期適應自然的結果，具有高度的動態穩定性，是人工灌木林系統經營過程中值得研究和可供模仿的自然參照對象。對其結構模式進行研究，可以為大面積的人工灌木林結構化經營提供依據，對于區域生態安全與可持續發展具有重要的現實意義。基于灌木林生態系統的整體服務功能，對沙地柳灣林結構模式進行解析的過程，須依據生態學理論、系統學理論，通過學科間融合，從以下2方面入手進行研究:(1)通過分析天然健康柳灣林系統的灌草植被密度、樹種混交程度以及垂直層次關系等數據，闡明其特有的干旱環境下能維持系統自身健康穩定特性的灌木林系統空間結構體系。(2)分析在不同典型柳灣林林分結構下，群落的生態位配置關系及其維持系統自身健康的水分收支平衡的作用機制。

2人工灌木林經營的研究進展

就上述2方面問題，國內外已有相關文獻發表，取得了一些重要成果。森林生態系統經營是森林經營的發展方向，20世紀90年代美國提出森林生態系統經營的概念后，在世界范圍內展開了森林生態系統經營的理論和實證研究，森林生態系統經營是森林經營的整體趨勢，美國、加拿大和歐洲都已開展了有關森林生態系統經營的大量研究，并有相關經營標準出臺。國內也開展了這方面的工作，并取得了很多成就［3－5］。湯孟平，安慧君，惠剛盈等針對闊葉紅松林的空間結構化經營做了大量研究與實踐［6－8］。PavelGrabarnik等建立了一個能夠描述林分空間結構的隨機模型，經過馬爾可夫鏈蒙特卡羅模擬取得很好的效果［9］。IndraPrasadSapkota等利用林分空間結構指標描述尼泊爾薩爾森林受到不同強度干擾時自恢復的能力［10］。FernandoMontes等提出了林分空間結構分析的新的角度半變異參數指標［11］。如前文所述，沙生灌木林作為一特殊的森林生態系統，在內蒙古西部毛烏素沙區中起到防風固沙橋頭堡的作用，是灌木林經營的出發點和落腳點。因此，理所當然地要把生態系統經營的理論和方法應用到灌木林的經營保護中去。薛嫻提出須從系統論的角度去看待沙漠化與可持續發展問題［12］。當前國內同行針對灌木林經營的研究探索，也基本沒有跨越永續收獲經營理論的范疇。如何恢復灌木林的空間結構和功能方面的研究尚很少見報導。林分的空間結構是指林木的分布格局及其屬性在空間上的排列方式。空間結構決定樹木之間的競爭勢及其空間生態位，在很大程度上決定著林分的穩定性。因此如何科學合理地解析出柳灣林的空間結構，進而據此利用采伐撫育的人工手段來優化人工灌木林林分的空間結構應該是經營者努力研究的問題;同時基于空間結構分析的經營方案的優化設計也是目前國際上森林經營研究的一個重要方向，但有關灌木林結構化經營的研究還很少有開展。

沙生灌木林的生態功能是防風固沙，清楚灌木林抑制風沙起動的機理，是經營和改造灌木林系統結構的理論依據之一。國內外眾多學者開展了有關風沙物理學的研究工作，取得了許多研究成果。當前，風沙運動物理規律的研究方法包括野外觀測、風洞試驗以及數值模擬。國內外都建立了類型和大小不等的風洞，專門用以研究風沙運動以及土壤表面風蝕過程。在測試技術和手段上，引入激光測試系統，PTV高速攝像機等對目標顆粒運動軌跡進行跟蹤，量化研究了沙粒起動過程，通過各種參數分布，揭示了沙粒起動的機理及其與輸沙率的關系。應用超聲法測量顆粒兩相流粒徑及濃度，均取得了很好的效果。風沙流受其下墊面形態的制約，沙生灌木生態系統作為一種非均勻狀態的特殊下墊面結構，其對風沙流的響應機制應當受到關注。同時風沙流對下墊面的反饋作用又影響到灌草植被系統的空間結構穩定性。邢茂，郭烈錦研究得出沙床含水率對沙粒起動有很大影響，同時對低含水率沙床的起沙風速進行了界定。馬士龍，丁國棟等對單一白刺灌叢堆周圍的風速流場進行了實驗測定，指出其防風蝕的主導因子是迎風面寬度。在風沙流數值模擬方面取得了許多重要的成就，張克存，屈建軍，李振山，董志寶，倪晉仁等在經過研究，得出顆粒與床面的連續碰撞是風沙流的本質特征;顆粒的起躍形式受床面的微形態控制;顧兆林等對風揚粉塵—近地層湍流與氣固兩相流做了細致的研究，闡釋了近地層湍流與下墊面之間的相互作用機制，并且建立了風－沙－電耦合的數學模型。鐘衛通過對植被蓋度與近地表風沙流特征關系研究，指出了蓋度和植被疏透度與風蝕關系緊密。楊文斌研究了低覆蓋度下不同行帶式固沙林內風速流場和防風效果，得出了2配置模式都形成了風影區和風速加速區相互組合的水平流場結構。有關從生態系統整體出發，研究灌木林阻沙機理的研究卻很少見報導。灌木林生態系統中非灌木組成要素在防風固沙所起的作用同樣不容忽視，灌草植被系統結構的完整性與風沙流的輸移能力之間應存在著互饋機制，關于此方面的研究也少見開展［13－25］。