因为人口的不断增加、人类活动的破坏以及全球气候变化的影响，中国北方干旱半干旱地区的环境日益恶化，水资源短缺、沙尘暴、极端天气的频繁出现已经严重影响了人们的生活和城市的形象。因此中国政府制定了一系列方针政策，如退耕还林、植树造林、退牧还草等，取得了一系列成就。但是，在植被恢复的过程中，常常出现一些不合理的现象，最典型的就是在干旱半干旱地区无法按照适地适树原理进行防护林设计，结果造成许多地区由于立地条件无法满足所植树木的生长，造成树木难于成活，即使成活也会出现大片“小老树”、土地沙化、水土流失加剧等负面影响，致使防护林无法达到其防风固沙，涵养水源的作用。　　 针对上述情况，开发了“基于生态水文过程的防护林空间配置决策支持系统”。系统构建主要是基于水分—植被关系原理，即：水分是植物生长的决定因素，植物生长好坏的主要指标是植被的叶面积指数，当一个地区水分条件好时，该地区的叶面积指数越大，反之则越小。因此，叶面积指数较小的地区便应以种植耐早的草本植物或灌木为主，而叶面积指数较大的地区可以建造乔、灌、草复合群落。系统以地理信息系统为平台，采用ArcGISEngine组件技术，使用Visual Basic语言编写。系统由于采用了组件式地理信息系统技术，可以将ESRI公司提供的具有简单GIS功能的组件嵌入到系统中，使程序的编写更加便捷，界面更加美观。同时使用ArcEngine可以使应用程序脱离专业的GIS软件而独立运行，避免了购买昂贵的专业GIS软件和多余的系统消耗，提高了效率。　　 创新点是在传统的全球尺度的气候—植被模型的基础上，加入了地形对土壤水分含量的影响，且与统计性的物种分布模型不同，采用生态水文机理而不是统计方法预测物种分布，从而可以用于山区小气候的模拟，并指导树种选择。地理信息系统的应用使结果更加直观。具体方法是从DEM图中提取地形因子(坡度、坡向)，将地面气象站观测的气象数据结合地形因子进行空间化，计算每个格网点上的参考蒸散量。输入最大叶面积指数，计算最大叶面积指数下的实际蒸散量。结合降雨，土壤质地和土壤厚度数据，逐栅格计算土壤水分含量。如果土壤水分不能支持该叶面积指数下的实际蒸散，则叶面积指数降低，重新计算实际蒸散，直到土壤水分达到平衡为止，输出使土壤水分达到平衡的叶面积指数，再用最大叶面积指数与树种的对应关系，得出树种决策图。以河北省阜平县为例，使用周围七个气象站点(保定、饶阳、石家庄、蔚县、大同、五台山、阳泉)1998-2007年的月气象数据计算了叶面积指数。通过对计算结果进行分析，得到以下初步结论：　　 1模型计算出来的叶面积指数通过与MODIS叶面积指数对比，其趋势一致，证明了系统的可靠性。同时将运算结果与土壤质地，土壤厚度，DEM，坡度和坡向对比发现，叶面积指数与土壤和海拔有很大关系，而与坡度坡向相关性不大，因此模型还需要进一步的改进。　　 2叶面积指数在第六年时达到稳定，此后随着气候的年际波动显示出波动性，证明了叶面积指数的气候敏感性。　　 3根据模型计算结果，阜平县的乔木(LAI≥3)覆盖率占阜平县面积的20％，可以用于植树造林指导。