为了改善干旱半干旱地区生态环境,各地开展了大面积的植树造林工作。但由于西北地区降水资源匮乏,土壤水储量有限,大面积造林往往造成土壤水环境恶化,致使许多人工林生态系统衰退并功能丧失。本研究在“最大限度防止风蚀的同时尽量减小土壤水分过渡消耗”的前提下,探讨灌木防护林的最佳配置模式以及其合理密度,本研究通过野外观测、野外模拟实验、风洞实验、生物量调查等研究方法进行研究,旨在解决沙区生态建设中柠条防护林建设的配置问题,并为沙区退化草场生态建设提供科学依据。研究结果表明：(1)根据对研究区风沙运动基本参数的律定结果,研究区在观测时期内风力强劲,侵蚀发生频繁,且主要风向为NW、WNW或者NNW。研究区流沙地2m高度起动风速为冲击起动瞬时风速观测值变化于4.73～4.94 m／s之间,平均为4.83 m／s。退化草地起动瞬时风速观测值变化于6.46～6.62 m／s之间,平均为6.54 m／s。退化草地粗糙度在1.61～2.57 cm内,平均粗糙度为2.09 cm,流沙地的粗糙度比较小,流沙地粗糙度在0.37～0.64 cm,平均粗糙度为0.51 cm。在流沙地和退化草地两种不同的下垫面上,风速都随着高度的上升而增加,且两者符合对数相关关系。输沙率随着风速的增加而增加,且二者符合乘幂函数相关关系。(2)单株柠条周围风场基本符合圆柱绕流模型,其防护效应发挥最佳的部位位于植株的中下部,防护范围在背风面2H以内。不同行数林带的防风阻沙效应相比较,三行>双行>单行。其中单行配置防风阻沙能力最弱,三行配置林带略优于双行。不同带距配置的带状柠条林,随着带距的增加,防护效应有所下降。(3)风洞实验结果表明,不同带距柠条林模型防护距离分别是带距4H配置：19H；带距6H配置：15H；带距8H配置：13H；带距10H配置：9H；带距12H配置：8H。风洞实验弥补了野外模拟实验中大气紊流和精度不高的缺陷,是野外观测的支持和补充,二者结果拟合较好,风洞实验方法和材料是有效可行的。(4)通过对不同带距柠条林带间的风场、输沙率进行的野外观测与调查,从不同带距柠条林实际表现论证了模拟实验的可靠性。随着带距的增加,林内输沙率呈上升趋势。(5)不同带距柠条林带间植物多样性分析结果表明,带距越小、带间植物多样性越低。在干旱半干旱区的退化草地营造灌木防护林时,应合理控制带状柠条林带距和盖度,以利于带间草地植被恢复与正向演替。(6)综上所述,通过合理配置,低覆盖度带状柠条林能够满足防风阻沙和植被恢复的需求。在沙区植被建设中应选择双行配置,使其疏透度在0.5左右,带距以8H至10H之间为宜。本研究以沙区人工灌木防护林为研究对象,采用野外实测、野外模拟试验、风洞试验相结合的方法,探索了灌木林的适宜配置规格和密度问题,在研究方法上有一定创新,结果对干旱、半干旱地区防护林建设类型、适宜盖度、配置方式的确定,具有一定的指导意义。