这项技术为国家“九五”科技攻关“黄河中游防护林体系综合配套及功能持续提高技术研究与示范”（被评为“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果）、“华北土石山区水源保护林综合配套技术研究与示范”（获得北京市科技进步二等奖）及“干旱丘陵山地防护林营造技术”（主持人王斌瑞获得“九五”攻关先进个人）三个专题所取得的四项成果的集成，提出了黄河中游黄土区以流域为单元的防护林高效空间配置与结构技术及农林复合可持续经营技术；干旱半干旱地区丘陵山地集水、保水、贮水和节水造林与密度控制技术；华北土石山区水源保护林培育、经营、管理与效益监测评价综合配套技术。形成了以黄土高原与华北土石山地防护林体系建设的理论基础与综合配套技术体系。

根据黄土区小流域水土流失的空间分布规律和侵蚀地形特征，林水平衡关系与林木耗水规律，科学配置水土保持防护林。特点是以小流域为单元，因地制宜、因害设防、多林种、农林牧镶嵌的空间配置；林水平衡、多树种、乔灌草结合、适度造林的林分结构设计技术；侵蚀沟防冲固沟拦沙滤水的生物工程防护技术。

在黄土区农林复合系统分类体系的基础上，以林木与作物之间对土壤水分和养分的吸收利用特征及竞争关系为重点，提出黄土塬区、梯田及缓坡地实现水土资源高效合理利用的农林复合可持续经营结构及相应的蓄节水补灌系统和覆盖保墒、配方施肥等微观调控技术。

提出了土石山区水源保护林高效空间格局配置结构，确定了林分最优比例、适宜林冠郁闭度、最佳覆盖率及最优林分层次结构技术及天然植被定向恢复技术和油松林、刺槐林经营技术模式，建立了水土保持林与水源保护林智能决策支持系统，实现了智能化规划、设计、效益监测评价。

针对干旱半干旱地区蒸散需求远远大于降水的特点，开发出了土内蓄水保墒技术、土壤局部深层防渗技术、连续供水技术，特别是保水剂的棒状与网袋状反复使用技术为国内首创，有效提高了保水剂的使用效率；以林木耗水规律、适宜土壤水分、水分利用效率与生产潜力、降水资源承载力分析为基础，提出了干旱半干旱地区确定造林密度的原则与方法、中幼林密度的调控技术。