吉林水田防护林防风效能及其影响因子分析

对吉林省西部水田防护林10条典型林带的结构因子和防风效能进行调查,分析了林带结构因子与防风效能有效防护距离的相关关系。结果表明,林带结构不同,导致林带的防风效能差异显著,并且依据防风效能将水田防护林分为3类:Ⅰ（3、4、6、8）、Ⅱ（2、7）、Ⅲ（1、5、9、10）,有叶期防风效能（E_有叶期）和无叶期防风效能（E_无叶期）较好的林带分别为第3、4、6、8条林带.林带的有效防护距离是-60～160 m。第3、4、6、8条林带结构的防风效能较好。防风效能与林带结构因子分析表明,枝下高、β_有叶期、β_无叶期与E_有叶期和E_无叶期呈显著正相关,胸径与防风效能呈负相关,而且其枝下高、β_有叶期、β_无叶期适宜值范围分别为4~7 m、0.31~0.39和0.63~0.75之间,胸径的适宜范围为＜32 cm。     

坡地防护林防风效应的研究

本通过分析风洞实验的资料，确定了无林坡地迎风坡风速与理论值间的比例关系，基本解决了坡地林带风速对照点的问题，并通过定点常规气象观测研究了坡地防护林带的防风效应。     

上海市沿海防护林防风效应的风洞试验

以上海市沿海防护林为研究对象,在实地监测的基础上,配合室内风洞模拟试验,对不同结构的水杉、杨树纯林以及水杉+杨树混交林的防风效应进行测试,结果表明：3种林带的风速沿垂直方向的分布大致相似,为09H~20H,风速廓线较为倾斜;而在20H~40H,风速廓线接近垂直;接近地面的薄层内,风速廓线接近水平。3种林带的风速沿水平方向的分布也大致相似,气流经林带阻挡,大部分偏离原来流线,从林带上部区域流过,只有少部分气流穿过林带而使风速降低。在疏透度为40%的条件下,随着风向与林带夹角正弦值的增大,使风速降低30%的有效防护距离显著增大。     

防护林防风效应风洞模拟试验研究进展

林木几何形态特征复杂,且较为轻柔,在风荷载作用下会发生变形和振动,空气动力学效应复杂。针对如何通过风洞试验尽可能真实地模拟防护林在实际风场中的防风效应问题,通过梳理已有国内外相关文献,从模型设计、来流模拟和测试技术3个方面对灌木和乔木防护林防风效应风洞模拟试验的研究进展进行综述。结果表明:防护林风洞试验模型几何缩尺比的确定要综合考虑林木和风洞截面的尺寸,阻塞比一般应控制在5%以下;考虑到林木在风荷载作用下产生的变形和振动会进一步影响周围流场,模型设计时除了要考虑几何相似,还要加强对动力相似的考虑;在防护林风洞试验来流模拟及周围风速测定中,在平均风速的基础上,应加强对脉动风速统计特性的考虑;当采用天平测定林木气动力系数时,应结合林木风洞模型自身频率确定采样频率,避免2个频率过于接近造成结果失真。     

应用GIS对农田防护林防风效能评价

农田防护林作为农林生态系统的重要组成部分,具有防止土壤风蚀,保护农田生态系统作用,也是保护区域农业安全生产的生态屏障。以黑龙江省克山县为研究区,结合野外调查数据,应用GIS对农田防护林防风效能进行空间评价。结果表明：摩擦衰减系数与相对风速具有一致的变化规律,相关系数为0.735(P<0.001),摩擦衰减系数作为相对风速的替代变量可以描述防护林的防风效能;借助于GIS强大的空间分析功能,结合野外调查数据,直观地反映了农田防护林的防风效能,以及不同位置关系农田防护林防风效能的空间变化特征。     

塔里木河下游不同荒漠植被防风阻沙效应

以胡杨、多枝柽柳、铃铛刺和黑刺4种天然荒漠植物为研究对象,对植株单株周围风速以及输沙量的变化进行了观测。结果表明,胡杨对地表风速和输沙量的防阻作用不明显,多枝柽柳、铃铛刺和黑刺灌丛对地表风速和输沙量的影响较明显;不同灌丛的迎风面2倍树高( TH)处的风速大于迎风面1TH处风速,输沙量大小与风速大小成正比;灌丛两侧1TH处的风速与输沙量大于迎风面1TH和2TH处风速与输沙量;背风面1TH处的风速最小,背风面风速达到一定距离后渐渐恢复原来的风速;背风面输沙量1TH处最小,距离越远越大;这4种植物的防风效益依次为多枝柽柳B1>胡杨A1>多枝柽柳B2>铃铛刺C1>黑刺D1>铃铛刺C2>黑刺D2>胡杨A2。     

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。      

应用数量化理论Ⅰ分析和田护田林带的防风作用

本文应用数量化理论Ⅰ这一数学分析方法,阐明农防林防风效益的普遍规律及其特点,并予以科学地评价。通过对依变量(林带背风面不同距离的风速相对值和透风系数)与自变量(疏透度、大气热层结、风向交角和风力等级)之间变化的分析,依据各自变量的得分范围,偏相关系数,定量说明各自变量对依变量的贡献。结果依变量的变化与自变量中疏透度的变化相关最为密切,其余自变量则依次排列。疏透度是人为所能控制和调解的,而其余因子对防风作用的影响则可以通过大面积推广窄林带小网格的林网化建设,建立综合防护林体系而积极产生作用,使其影响降低到极小程度,最大地发挥林带本身的防风效果。     

前密后疏结构林带防风效应的风洞试验

通过2种非均匀结构林带对风速效应比较,探索低覆盖度的防护林结构模式,为干旱区防风固沙林建植提供参考。在风洞内布设覆盖度25%和30%的前密后疏结构的仿真防护林带,测定在6 m/s和10 m/s风速的林带水平与垂直方向风速,分析风场变化模式。结果表明,覆盖度30%林带与25%的防风效能差异不显著（P>0.05）,相同覆盖度林前与林后的风速降低率差异显著（P<0.05）。覆盖度25%的防护林带对6 m/s风速降低率>10 m/s的分别有88.32%和80.52%的观测点的风速降低;有2个较为明显的减速区,林带前2倍树高,第1个林带的第1行与第2行之间区域,即距第1行之后1~2H范围的风速降低最大。相同风速下,覆盖度25%的风速减速区较30%的面积大。覆盖度25%的林带降低风速率最大为83.38%,是覆盖度30%的风速降低率的1.11倍,25%覆盖度的前密后疏林带降低风速明显。适宜林带结构可提高低覆盖防护林效能。     

不同风场下高层建筑风效应的风洞试验研究

在大气边界层风洞中模拟了C,D两类地貌的风场,对某市区办公楼进行了风洞试验,分析了不同风场下高层建筑风压分布特性、风荷载及风致响应特性.结果表明：C类风场下平均风压系数、总体弯矩系数、最大基底剪力和最大基底弯矩均大于D类风场的对应值;C类风场下办公楼风荷载大于D类风场下办公楼风荷载;C类风场下各测点风压谱峰值对应频率均小于D类风场下各测点风压谱峰值对应频率;C类风场下结构顶部峰值加速度大于D类风场下结构顶部峰值加速度.     

农田林网半带更新的气象效应及其对小麦产量的影响

本文对农田林网半带更新的气象效应及其对小麦的影响进行了讨论。结果表明:半带更新后的林网仍在一定程度上保证了其防护效益的永续性。这种更新方式在生产实践上是可行的。     

冀北坝上地区农田防护林防风固沙效应研究

以冀北坝上地区农田防护林为研究对象,通过野外观测风速和输沙量变化,对比分析乔木（杨树）、灌木（沙棘）、乔灌混交（榆树+柠条）3种不同类型防护林的防风固沙效应。结果表明,不同类型农田防护林水平方向上的防风效应差异显著,最大防风效应位置和防护范围不同;乔木防护林最大防风效应在林后2H（18 m）处,防护范围相对较大;灌木防护林最大防风效应在林后5H（12 m）处,乔灌混交防护林最大防风效应在林后3H（8 m）处,防护范围相对较小;总的来看,30、200 cm高度平均防风效应:灌木防护林（25.0%、20.8%）＞乔灌混交防护林（24.2%、20.2%）＞乔木防护林（15.9%、12.9%）;垂直方向上的防风效应整体上呈现随着高度的增加而降低,30 cm高度防风效应优于200 cm高度。不同类型农田防护林能够降低风沙流高度,起到明显的固沙效应且差异显著;近地面0~60 cm高度输沙量随垂直高度的增加呈减小趋势,大部分集中在近地面0~20 cm内;总的来看,平均输沙通量乔木防护林（0.48 g·cm^-2·min^-1）＞灌木防护林（0.36 g·cm^-2·min^-1）＞乔灌混交防护林（0.35 g·cm^-2·min^-1）;乔灌混交防护林和灌木防护林固沙效果优于乔木防护林。冀北坝上地区应综合考虑防风固沙效应和自然环境条件,积极探索与推广乔灌木混交、灌木为主的农田防护林建设。     

大跨屋盖结构风效应的风洞试验与原型实测研究

以广州国际会展中心为工程案例,进行了刚性模型风洞试验和有限元模态分析,在此基础上计算了屋盖的风致位移响应,结果表明,对于屋盖风振响应影响最大的因素是结构的基阶振型,其次才是风荷载;随着阻尼比的增加,位移响应谱的共振峰得到了有效平抑,峰值位移响应也随之减小.基于现场实测,提出功率谱点积识别大跨屋盖结构竖向整体振动固有频率的方法,并与有限元计算结果进行了对比分析,实测得到的前4阶固有频率与振型均能与有限元模型较好吻合,其中基阶固有频率的相对误差仅为0.3%,证明了该方法的有效性.     

燕麦不同留茬高度对土壤风蚀的影响

以位于内蒙古阴山北麓武川地区耕地为试验地点,对燕麦不同留茬高度进行粗糙度、风蚀量和吹蚀量的监测,比较燕麦不同留茬高度对土壤风蚀的影响.结果表明,与传统耕作相比,燕麦田留茬能有效增大地表粗糙度和降低近地风速;随着燕麦留茬高度的增加,地表粗糙度增大、风蚀量和吹蚀量降低.     

不同配置固沙林的防风阻沙效果

人工固沙林建设中,通过风洞模拟试验,研究丛状、两行一带、单行一带和均匀4种固沙林配置模式的防风阻沙效果。结果表明:1）在植被覆盖度均为20%的条件下,4种配置模式的固沙林都有显著降低风速的效果;4种配置在林带前和林带后风速变化差异不大,林带内风速变化差异显著,均匀和丛状2种配置模式降低风速的效果优于两行一带和单行一带,其中丛状配置在近地面防风效果最好;2）4种固沙林配置在林带内阻固沙效果明显,林带前、后均出现不同程度的风蚀,风蚀和积沙量随着风速的增加而增加,积沙总量:丛状>均匀>单行一带>两行一带。研究结果表明,丛状固沙林配置模式在综合防风、阻沙效果方面优于其他3种模式,此结果可为干旱沙区固沙林建设提供新的造林模式。     

体育馆屋盖的风洞试验研究和数值计算

对一系列不同倾角的体育馆悬挑屋盖进行了风洞试验;模型比例为1:50,在屋盖上下表面安装128对测压管,在同步测压的基础上,我们获得每个测点的风压时程,通过对试验数据的处理,分析平均风压和脉动风压的产生机理.试验表面明,风压分布是受屋盖表面的气流流动分离所影响的.同时,对这种形式屋盖进行计算分析.     

校园不同绿地冬春季空气微生物特征及影响要素研究

空气微生物浓度与人类健康和公共卫生安全息息相关。为探明绿地通过植被类型、垂直结构、环境因子和土壤微生物对空气微生物分布的影响,选择了8块具有典型植被特征的绿地,采用自然沉降法取样并观测空气微生物冬春季的分布情况。结果表明,校园不同绿地空气微生物浓度春季显著高于冬季。受季节、植物种类和垂直结构影响,不同绿地空气减菌作用彼此间显著差异,所有绿地均能有效抑制空气细菌,且在春季表现出更好的减菌效果,对空气真菌基本无抑制作用,针叶林和乔草结构分别为减菌作用最佳的植被类型和垂直结构。环境因素和绿地垂直结构与空气微生物浓度存在显著线性回归关系,空气细菌浓度受温度影响最大,空气真菌浓度受湿度影响最大。土壤细菌多样性和丰富度与空气细菌浓度显著正相关,土壤真菌多样性与空气真菌浓度显著负相关。