论文摘要
绿洲是乌兰布和沙漠最重要的生态经济区域,风沙危害严重地威胁着绿洲农田的健康运行,为保障绿洲农业的可持续发展,本文运用野外实验观测与室内分析相结合的方法,对绿洲风蚀防护体系防护效益进行了研究。其主要研究结果为:(1)绿洲风蚀防护体系构成:风蚀防护体系大体分为三层,由外向内的次序是第一层封沙育草带。第二层为人工栽植的防风阻沙带,主要由大灌木构成。第三层为造林树种的农田防护林网。(2)农田防护林防护效果。对几种典型结构和配置的农田防护林带进行风速观测表明,其防风效益与林带高度、结构、疏透度等因子有关,稀疏型林带防风效果最佳,平均为32.2%,疏透型次之为23%,通风型防风效果最差,为13.2%。林带防风效能较好的疏透度为40～50%,随着林带总平均疏透度的增加,防风效能显著降低。分层疏透度不同也直接影响防风效果,因此,林带结构应以稀疏型为主,林带总平均疏透度控制在30～50%,分层疏透度应控制在林冠层30～50%,林干层50%。此外,防护林可降低地表输沙量,且林后输沙量下降比例大于林前,新疆杨×美青64×沙枣混交林和沙枣纯林林后1H处输沙量减少为零。(3)防风阻沙林防风阻沙效果及降尘研究。对5种灌木防风阻沙林的防风效益和流沙地进行比较,结果表明:梭梭和花棒由于植株高大,遮挡面大,总体防风效果好,降低风速值达62.4%和53.8%,沙拐枣、杨柴、沙木蓼3种灌木植株相对矮小,总体防风效果较差,风速降低分别为44.5%、33.3%和32.4%。这一顺序恰与各灌木的枝丛密度、冠幅和高度等因子由大到小的排列相吻合。但在0.3m处,杨柴由于分枝数较多,疏透度较小而有效的降低了近地表0.3m高处的风速,为77.1%。在同一风速条件下,5种防风阻沙林的输沙量均较旷野流沙明显减小,且杨柴的输沙量减小幅度最大,可达98.5%,梭梭次之,为97.5%。新疆杨防护林的输沙量减小幅度最小,为39.6%。防风阻沙林降尘量在垂直分布上有一定的规律性,即2m高度的降尘量大于5m高度的降尘量。在典型强沙尘暴天气过程中,林地中央的降尘量显著高于其它观测点。3次强沙尘暴天气过程中,林地中央2m高度处的平均降尘量为22.8g/m2×1d,5m高度处平均降尘量为19.3g/m2×1d。而其他观测点降尘量2m高度处为3.14～14.4 g/m2×1d,5m高度处为1.87～8.36g/m2×1d。(4)封沙育草带天然植被防风阻沙效果。封沙育草带的天然灌丛对风沙流具有阻滞作用,以沙蒿和白刺灌丛为例,对单个灌丛周围风速及输沙量的变化进行了研究。灌丛的迎风面存在一个减速区,灌丛顶部及两侧为加速区,灌丛背风面存在一个静风区和一个尾流区。灌丛侧面的输沙量最大,背风面输沙量最小,迎风面2H处输沙量大于1H处,这与各点的风速变化是一致的。对不同盖度沙地的输沙量进行的观测表明,输沙能力随植被盖度的增加而减小,流动沙地输沙量最大,在5.6～9.4m/s范围内输沙量为2.25～21.75g,半固定沙丘的输沙量次之,为0.32～13.58g,固定沙丘最小,为0.06～2.29g。
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标签：乌兰布和沙漠绿洲论文; 风蚀防护体系论文; 效果评价论文;