不同年限的草方格沙障对生态恢复的影响

为研究草方格沙障不同布设年限沙地恢复状况,分别对裸沙地及草方格沙障布设1、2、5、和10年样地进行分层土壤取样,利用5点取样法、烘干法、统计分析、像素点法等方法对土壤的质量含水量、土壤粒径以及植被恢复状况进行分析。结果表明:1)土壤质量含水量与草方格沙障布设年限呈正相关关系(P 0. 05),沙障布设1、2、5、和10年后的质量含水量分别为裸沙地的1. 11、1. 14、1. 36、1. 47倍,0～10、10～20、20～30、30～40 cm土壤层的质量含水量分别为裸沙地的1. 46、1. 26、1. 83、1. 48倍; 2)草方格沙障布设后各土壤层次的土壤粒径均呈现出黏粒及粉粒含量增加、砂粒含量降低的趋势,沙障布设10年后黏粒含量平均增长2. 5倍,粉粒含量平均增长1. 98倍,砂粒含量平均降低5. 25%; 3)草方格沙障布设1年即出现先锋植物的萌发,5年后形成稳定先锋草本植被群落,10年后形成稳定的灌木群落,植被盖度达到59. 83%,草方格沙障能有效改善地表微环境,改良土壤条件,促进生态恢复。该研究为机械沙障对中国北方沙区沙地生态修复的影响提供参考和依据。     

防风固沙林研究进展

防风固沙林具有降低风速、防治风沙侵蚀、固定流沙、改变微环境等重要作用。随着荒漠化防治工作的逐步深入,国内外对防风固沙林的空间配置、研究方法、防护效益等展开了大量研究。文中梳理了防风固沙林的研究进展,并简要论述了其主要成就及存在的问题,以期为未来防护固沙林的建设、管理及研究提供新思路。     

不同灌木覆盖状态下防风机理研究

.通过野外观测,定量研究毛乌素沙地西南缘不同灌木覆盖状态下的防风机理。以沙蒿灌木林地和沙柳灌木 林地为研究对象,裸沙地作为对照,用多剖面自计式遥测风速仪连续观测、记录距离地面0.1、0.5、1.0、2.0、3.0、 4.0、5.0 和6.0 m 8 个不同垂直高度位置的风速变化。通过对风速测定结果的统计分析,绘制3 种状态下的风速廓 线图,并计算风速廓线方程、边界层位移厚度、边界层动量损失厚度和空气动力学粗糙度。结果表明:沙蒿灌木林 和沙柳灌木林在近地层较裸露沙地有明显的降低风速作用,随着风速增大这种作用逐渐减弱。不同地表覆盖的空 气动力学粗糙度随着风速的增大而呈对数减小。当风速较大时,边界层位移厚度比空气动力学粗糙度能更实际地 反映整体观测高度范围内风速降低的状况。从空气动量的角度分析,有植被覆盖的地表空气动量损失比较稳定, 裸沙地的空气动量损失则随风速增大而减小。      

风吹雪灾害防护林格局及配置研究

随着高寒区经济的大力开发,对较大区域面积实施风雪灾害的防护显得日益迫切,建立防护林是最经济、最有效和最持久的方法。以新疆吉木乃县为研究地点,在充分分析风速、风向等气象资料的基础上,结合当地土壤立地类型和乡土树种,研究当地风雪流的发生发展规律、风雪灾害特点和成灾机制,构建防雪林营造技术模式,以期为风吹雪地区减轻风雪灾害提供理论与实践参考。     

基于风速流场分析的乌兰布和沙漠绿洲防护林防风效果研究

  目的  基于风速流场分析方法对比乌兰布和沙漠绿洲5种典型配置结构防护林的防风效果，通过量化不同林网内的风速流场分布特征，分析各林网内的风速统计参数，进一步优化防护林配置结构，以期为干旱区绿洲防护林建设提供理论依据和参考模板。  方法  在乌兰布和沙漠磴口绿洲防护林中，选取5种不同配置结构林带的防护林林网为研究对象（紧密型乔木林网1，疏透度为0.13；疏密型乔木林网2，疏透度为0.24；疏透型乔灌混交林网3，疏透度为0.27；通风型乔木林网4，疏透度为0.39；疏透型乔木林网5，疏透度为0.27），在林网内采集多点同步风速数据信息，结合地学和统计学分析方法，分析不同林网内的风速流场特征、风速分布统计参数和防风效能等。  结果  研究表明5种防护林林网其防风效能范围各不相同，林网1为65% ~ 95%，林网2为67% ~ 85%，林网3为46% ~ 82%，林网4为44% ~ 67%，林网5为56% ~ 72%。其中2行乔木构成的疏密型林网2防风效能在67%以上，具有较高的防风效益和节约水土资源优势；由2行乔木2行灌木混交林带构成的林网3，当防风效能为60%时，其防护面积是2行纯乔木林带（林网4）的2.47倍，具有较好的防护效益和应用推广前景。  结论  乌兰布和沙漠绿洲中由2行乔木构成的疏密型林网和“窄林带，小网格”配置的乔灌混合林网均发挥了较好的防风效果。      

硬质地HDPE沙障防风效益的风洞试验

目的研究硬质地HDPE网沙障防风效能。方法按照1:10的比例制作不同高度（1、2和3 cm）、不同边长（10、15和20 cm）、不同孔隙度（0.5和0.6）的硬质地HDPE网沙障模型，通过布设测点模拟出不同配置模式下沙障网格纵截面流场图及风速稳定后沙障网格内水平流场图，并运用地统计学的方法进行空间自相关分析。结果空间自相关分析中18种不同配置模式的沙障有16种符合高斯模型，2种符合球状模型，且所有模型R2均高于0.97，空间相关度小于25%，变程大于测点间距，表明不同沙障网格都具有强烈的空间自相关性，且测点间距合理。气流在通过沙障时可顺畅的从沙障孔隙中穿过，不会造成气流的抬升加速作用，因此障后近地表及沙障上方的风速均低于相同高度处的对照风速。硬质地HDPE沙障防风效能在本研究设置的变量梯度范围内与高度呈正相关关系，与边长和孔隙度呈负相关关系，高度和孔隙度对防风效能的影响较大。结论硬质地HDPE材料性质稳定，不会产生塑性变形，抗老化能力强，且防风效果较好，应用前景较好。      

华北土石山区油松林对降雨再分配的影响

森林对大气降雨的再分配有着重要的作用,2010年通过对河北省木兰国营林场油松林穿透降雨、冠层截留量和树干径流的观测,分析了华北土石山区油松林降雨再分配的特征。结果表明:油松林的穿透降雨量、冠层截留量和树干径流量分别占大气降雨量的67.07%,29.79%,3.10%。油松林冠层穿透降雨量和树干径流量与林外降雨量呈明显的线性关系(R2=0.986,R2=0.893),林冠截留量与降雨量成幂函数关系(R2=0.765);根据回归方程,当林外降雨量大于0.264mm时,可发生穿透降雨,当林外降雨量大于4.89mm时,可发生树干径流;林冠在降雨再分配过程中起着主要的作用,在空间和时间上都进行了再分配。     

生物结皮发育对毛乌素沙地土壤粒度特征的影响

以宁夏盐池荒漠生态系统定位研究站域内藻、地衣、苔藓3种不同发育阶段生物结皮及裸沙地为研究对象,应用激光衍射粒度分析技术测定土壤粒度组成,计算分析平均粒径、标准偏差、偏度、峰态值和分形维数等土壤粒度特征参数,研究结果显示:研究区土壤粒度组成以砂粒为主,约占土壤颗粒体积分数的80%~95%,而粘粒、粉粒含量较少;土壤粒度分布较为集中,分选状况较差,偏度状况为极正偏度,峰态值为很尖窄、尖窄;土壤分形维数分布于2.15~2.30之间,且从大到小依次为苔藓结皮、地衣结皮、藻结皮、裸沙地。在生物结皮发育过程中,土壤粘粒、粉粒等细粒物质不断增加;粒度组成不断优化,整体呈现向均匀和对称分布演化趋势。生物结皮能够有效改良土壤结构,促进土壤发育,但速度十分缓慢。     

风沙区公路防积沙的新型防护栏研究

目的防护栏是保障公路交通安全的重要防护措施,但单一的设计并不能与多种环境相适应。在风沙区的实践活动中发现,安装防护栏的路段常会出现带状积沙,本文针对这一现状,在实地调查的基础上,从空气动力学的角度进行研究,为风沙区路面积沙提供解决方案。方法以公路防护栏为研究对象,对护栏板进行不同孔隙度、不同孔型的改造,利用风洞模拟、克里金插值等方法,分析不同孔洞防护栏对路面风速流场的影响,并计算不同类型防护栏对绝对含沙量的影响,选取适当的配置,达到防止路面积沙的目的。结果传统防护栏背风侧路面近地表风速下降至原风速的80%,在风速为5、8、11 m/s的条件下风沙流绝对含沙量分别下降了44.7%、64.8%和75.1%,护栏板对风沙流的阻挡作用是导致路面积沙的重要因素;新型防护栏能提高风沙流绝对含沙量,大孔型、小孔型防护栏对绝对含沙量的影响随孔隙度没有明显的规律性,但均低于初始水平,长条状孔型防护栏对绝对含沙量的影响随孔隙度的增大而减小,孔隙度达到0.3时绝对含沙量达到初始水平;风沙流结构中含沙量最高的近地表层中,不同孔型防护栏对风速的影响呈现出一致的规律性,随孔隙度的增大而减小,其中大孔型防护栏和小孔型防护栏在不同孔隙度条件下背风侧稳定后风速均小于初始风速,孔隙度为0.3和0.4的长条状孔型防护栏后稳定速度达到初始风速;从风速流场来看,传统防护栏后沿风向形成明显的减速区和低速区,长条状孔型防护栏后风速流场结构较为稳定。结论孔隙度为0.3和0.4的长条状孔型防护栏能起到改善路面风速流场,防止沙区公路积沙的作用。未来针对防护栏的研究应在符合安全标准的基础上,针对不同的行车环境进行相适应的改造,使其充分发挥防护作用。      

抚育间伐对华北土石山区油松林群落稳定性的影响

抚育间伐是森林经营的关键环节,对森林生态系统的稳定性有重要影响。对河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场3块间伐强度分别为47.65%(Ⅰ)、56.38%(Ⅱ)、66.44%(Ⅲ)的油松人工林样地和未间伐的对照样地进行植被群落和土壤调查,研究不同间伐强度对种群更新潜力、土壤肥力、植被生物量和物种多样性的影响,并采用模糊数学中隶属函数的方法对油松林群落稳定性进行评价。结果表明:间伐后在一定时间内并且在一定条件下种群更新潜力随间伐强度的增大而增大;土壤肥力随间伐强度的增大成增大趋势;间伐在减少立木蓄积量的同时增大了灌草生物量,且随间伐强度的增大而增大;适度间伐有利于提高物种多样性。油松林群落稳定性表现为:样地Ⅲ>样地Ⅱ>样地Ⅰ>样地CK,间伐有利于提高群落稳定性,适合当地油松林的抚育管理。