砾石覆盖对土壤风蚀防护效率的风洞模拟研究

以防护效率表征砾石覆盖对土壤风蚀的防护效果,利用风洞模拟实验研究了砾石覆盖度和砾石粒径对土壤风蚀防护效率的影响。结果表明:当砾石粒径一定时,防护效率与风速相关性不大,随砾石覆盖度增加按对数规律增大,覆盖度达到60%后防护效率趋于稳定;当砾石覆盖度一定时,防护效率随砾石粒径的增大而降低,且小粒径砾石表现出更佳的防护稳定性。     

单一行带式乔木固沙林内风速流场和防风效果风洞实验

文中研究在风速为10m/s和15m/s的风洞实验条件下,覆盖度为20%和25%的两种单行一带模式固沙林内的水平和垂直空间的风速变化情况,达到对两种不同模式的风速流场和防风效果进行比较分析的目的。通过分析可以得出,两种配置模式都形成了风影区和风速加速区相互组合的复杂的水平流场结构。两种模式对垂直空间风速影响相近,根据对不同高度风速的不同影响划分为地表加强层(0.8 cm以下)、微变化层(1.2 cm)、显著变化层(1.6 cm和3 cm)和稳定变化层(6 cm-35 cm)这四个变化层。从距地表1.6 cm高度开始,垂直空间风速变化沿来风方向的风速总体上是逐步减小的趋势,且在林带处会出现一个峰值。总的来讲两种模式降低水平空间和垂直空间风速的效果都相同,但沿林带方向降低水平空间风速的效果有所不同,两种模式降低垂直风速的效果从地表向上都表现出先增加后减少的趋势。     

新疆绿洲防护林体系结构优化模型与应用研究

本文从生态经济效益出发，采用多目标规划的方法，构建了洛浦县绿洲防护林体系结构多目标优化模型。根据模型优化结果扩大造林面积，调整林种比例，进行林网结构优化及树种优化等，结果使资源结构优化，生态效益和经济效益充分发挥。     

乌兰布和沙地人工绿洲防护林体系模式生态和经济效益评价

对乌兰布和荒漠沙地生态经济型防护林体系的生态、经济、社会效益评价结果表明 :1 )在封沙育草灌木固沙林生产系统中 ,宽带模式的植物盖度比窄带模式提高 1 7～ 3 3 % ;风蚀量比窄带减少约 50 % ;花棒、杨柴、沙拐枣林带的全 N含量分别比裸沙地提高 75.3 5、66.2 0、6.3 4% ;全 P含量分别提高 1 2 8.1 8、1 40 .3 3、3 7.0 2 % ;全 K含量分别提高 0 .3 5、0 .76、0 .1 0 % ;有机质含量分别提高 1 49.0 5、1 75.65、76.5%。宽式林带的经济效益为窄式林带的 2 .0 1倍。2 )在防风阻沙林生产系统中 ,防风阻沙带防护范围内 ,风蚀量比荒漠区降低 91 .3～ 97.5%。小美旱杨与花棒和新疆杨与沙棘乔灌结合混交林的投入产出比分别是 1∶ 8.44、1∶ 1 8.0。 3 )在农田防护林生产系统中 ,林—农结构生产系统经济效益是农田生产系统的 1 .99倍 ;林—果结构生产系统经济效益比用材林增加 44 .8% ;林—牧结构人工草场比天然草场经济效益提高 4倍左右 ,即年盈利额平均为 461 7.84元 / hm2 。林—药结构生产系统模式 ,年盈利额平均高达1 90 86.3 6元 / hm2 。林—农、林—果、用材林等各生产系统的年盈利额分别为 2 2 89.3 0、1 3 2 7.50、91 6.80元 / hm2。 4) 1 982～ 1 994年 ,护渠林较无护渠林保护的干渠减少清淤投资     

少障工程防治格状沙丘前移的风洞实验研究

分析研究表明，格状沙丘主梁是在主风作用下形成的横向新月形沙丘链；而副梁是在两个次主风的共同作用下，在横向沙丘链迎风坡上逆向形成的纵向沙丘。风洞实验和野外预测结果证明，延缓格状沙丘前移，可以在其主、副梁上采用高立式加半隐蔽式沙障，构成复合沙障，利用其抬高阻滞作用而达到目的。     

沙障工程防治格状沙丘前移的风洞实验研究

分析研究表明，格状沙丘主梁是在主风作用下形成的横向新月形沙丘链；而副梁是在两个次主风的共同作用下，在横向沙丘链迎风坡上逆向形成的纵向沙丘。风洞实验和野外观测结果证明，延缓格状沙丘前移，可以在其主、副梁上采用高立式加半隐蔽式沙障，构成复合沙障，利用其抬高阻滞作用而达到目的。     

新疆防沙林带优化模式的研究

在定位观测和调查基础上,本文研究了不同结构和类型防沙林带的防阻沙效能和特点,应用数量化理论公式,采用林带结构、疏透度、树种组成、带高、带宽和沙源等6个参数,经电算得出单带式防沙林带的阴积沙量、形成的沙丘高度和宽度三个预测模型。采用方差分析和新复极差法(LSR),得出不同结构和类型防沙林带阻沙效能的差异排序为:林草结合单带或多带式——窄带多带式和片林——紧密结构单带式——稀疏结构单带式——通风结构单带式。根据自然条件、流沙危害的程度和水资源特点,提出了准噶尔盆地南缘、塔里木盆地南缘和吐鲁番盆地等3个不同风沙生态区防沙林带的优化模式。     

植被沙障对近地表风沙流特征影响的风洞实验

植被沙障在一些地区已成为沙害防治的有效手段,其应用也越来越广泛,但对其治沙机理尚不很清楚.在盖度为10%,15%,20%,30%,40%,60%情况下,对植被沙障的防风固沙效益进行了风洞试验.实验风速设置为6,8,11 m/s,测定不同植被盖度的风速廓线特征、风沙流结构特征及其防沙效果.实验结果表明:①积沙总量随盖度增加而逐渐降低,风沙流中的砂粒分布在一定的高度范围内,但分布的高度随盖度的增加呈下降趋势;②植株的茂密程度对风沙流的结构有明显影响,盖度越高,积沙量越集中在下部;③盖度并不是导致积沙量为零的唯一指标,风蚀是否发生,还与植被的疏透度、防护林的高度等有关.     

土壤凝结剂沙障防沙机理的风洞模拟实验研究

模型按 1 :1 0比例设计 ,在 7m/s、1 5 m/s和 2 0 m/s的实验风速下 ,对不同浓度土壤凝结剂处理的沙障模型进行风洞实验 ,测定其蚀积状况。实验结果表明 :抗风蚀强度以 40 %浓度处理的固沙模型最强 ,2 0 %最弱 ,但 30 %浓度防风蚀效果较为实用。积沙状况与浓度关系不明显 ,水平放置与坡面 ( 30°)放置时均以 1× 1 m规格的沙障积沙最多 ,1 .5× 1 .5 cm次之 ,2×2 cm最差。风速在障前受阻减弱 ,而后沿流速方向在沙障间逐渐增大 ,在第二格上方障埂处出现最大值 ,障后逐渐减速 ,直至障高 1 0倍处趋于稳定。障前、障后风速降低是引起障前、障后积沙的主要原因 ,也是土壤凝结剂沙障的防沙机理。     

干旱砾漠区防护绿地植物群落配置模式研究

以乌鲁木齐南部冲积扇砾漠区防护绿地的27个植物群落配置模式为研究对象,结合层次分析法与模糊综合评价,对不同植物群落配置模式的生态效果进行综合评价并排序.结果表明:樟子松-白滨藜-粉苞菊+伊犁绢蒿、白榆-中亚沙棘-粉苞菊+准噶尔铁线莲、裂叶榆-中亚沙棘-粉苞菊+顶羽菊、沙枣-白滨藜-粉苞菊的配置模式生态效果表现良好;基于...     

疏透型林带防护效应的实验及理论研究

采用风洞模拟技术和CFD计算相结合的办法,研究了疏透度(β)和林带带间距(L)对疏透型林带防护效应的影响,理论计算结果与实测数据有较好的吻合性。根据理论计算和实验结果对疏透度和林带带间距的取值进行了优化。     

孔雀河流域绿洲生态支持系统调控模式研究

生态环境用水量的减少是孔雀河流域近 50年来现代绿洲环境退化的主要原因 ,维持生态与社会经济的合理用水比例是绿洲系统持续发展的前提。以此为基础 ,本文采用水资源承载力的方法探讨了绿洲生态支持子系统和社会经济子系统优化调控模式 ,最后就配置方案及发展模式的可行性进行了分析     

探索油菜优化种植模式

本试验的目的是探索不同品种、不同种植方式的产量性状及经济效益,为发展油菜生产,推广油菜免耕直播提供理论及实践依据.     

干涸湖床不同类型盐土地表净风吹蚀实验研究

以内蒙古东乌珠穆沁旗及浑善达克沙地区域干涸湖床3种不同形态的盐土原状土为对象,通过风洞模拟实验,研究了干涸湖床不同类型盐土地表的净风吹蚀速率。对比风洞实验测定结果发现,3种盐土净风吹蚀速率依次是:蓬松盐霜盐土(14.44 g·m^-2·min^-1)>普通盐土(1.00 g·m^-2·min^-1)>结皮盐土(0.42 g·m^-2·min^-1)。风蚀过程中,不同类型盐土的近地表物质输移主要集中分布在0~10 cm的高度范围内,初始运动中,实验盐土风蚀颗粒物质以就地滚动和近距离跃移为主。实验观测发现,随着风速的增大,更多、更大的表面物质会受到更强烈的撞击与磨蚀作用,形成较细小的粉尘物质释放于空中,因此,干旱区盐土地表是形成区域盐碱浮尘或含盐沙尘天气的重要物源。不同类型盐土近地表物质输移总量从大到小依次是:蓬松盐霜盐土(3.17 g)、结皮盐土(0.42 g)、普通盐土(0.35 g)。     

新疆和田河流域单株柽柳灌丛流场的实验研究

柽柳是新疆和田河流域广泛分布的一种灌木,是影响柽柳灌丛沙堆发育的主要因素之一.依据风沙运动实验相似理论,以新疆和田河流域的柽柳灌丛为原型,用塑料制作成高(h)10 cm、冠幅10 cm×10 cm单株柽柳灌丛实验模型,在风洞中选用6,8,10,12 m/s和14 m/s5组不同风速,分别对单株柽柳灌丛模型作纯气流流场的模拟实验和在风沙流作用条件下单株柽柳灌丛周围沙粒蚀积特征的观测.模拟实验表明:在不同动力条件作用下,单株柽柳灌丛迎风侧的"足部"为一明显的气流减速区,但沙粒的蚀积特征表现为风蚀;在单株柽柳灌丛的上方一倍植株高度的范围内为气流加速区;在单株柽柳灌丛的背风侧顺风向为弱涡流区,表现为积沙、气流恢复区、风蚀;而在单株柽柳灌丛的两侧为气流的加速区,表现为强烈的风蚀;随着实验风速的增加,单株柽柳灌丛后涡流区内,积沙形成的沙条长短轴的长度经历了一个先减小后增大的变化过程;柽柳灌丛引发的风沙流流场结构的变化,干扰了风沙流的运行,对于维持柽柳灌丛沙堆的形态,促进柽柳灌丛沙堆的增长具有重要的作用.     

杨凌地区黄精氮磷钾优化施肥模式研究

采用氮、磷、钾三因素二次D-饱和最优设计,通过田间试验研究了氮、磷、钾的施肥量与黄精一年生根茎产量、多糖含量的效应函数。结果表明,氮、磷、钾肥对黄精产量的增产作用大小依次为磷肥>钾肥>氮肥,对多糖含量的作用大小依次为钾肥>氮肥>磷肥,其中磷肥为负效应,氮、钾肥为正效应。寻优结果表明,当目标产量为3 500~4 500 kg/hm2时,在95%的置信区间,优化施肥量为N 89.74~136.18 kg/hm2,P2O5121.39~157.16kg/hm2,K2O 61.06~92.63 kg/hm2。在多糖含量8%~9.5%之间,在95%的置信区间,优化施肥量为:N 103.91~153.65 kg/hm2,P2O569.5~124.27 kg/hm2,K2O 68.16~95.36 kg/hm2。黄精高产优质高效栽培的优化施肥量为:N103.91~136.18 kg/hm2,P2O5121.39~124.27 kg/hm2,K2O 68.16~92.63 kg/hm2,N、P2O5、K2O的最佳比例为:1∶0.89~0.91∶0.5~0.68。     

干旱区农牧结构优化模式探讨——以黑河流域中上游为例

分析了黑河流域中上游农业的现状和问题,认为积极调整农业产业结构、优化农牧结构是今后发展的必然趋势,它不仅可以促进农区和牧区两大经济生产系统全面健康发展,繁荣区域经济,而且在资源合理配置、改善生态环境方面都有很大作用。结合现有基础提出了农牧耦合的发展模式:一是绿洲子系统内部的耦合,即中游绿洲农区舍饲畜牧业与种植业的耦合;二是山地系统与绿洲系统的耦合,即山上繁殖,山下育肥模式与向山区放牧基地提供精细饲料,在牧区直接育肥模式。     

塔里木河干流绿洲250年人类活动、环境变化及可持续发展模式研究

塔里木河是中国最大的内陆河流,其绿洲可持续发展决定着新疆南疆地区的经济发展与环境稳定。文中根据历史文献和野外考察,分析18世纪中期-20世纪50年代的塔河人类活动与环境变化;利用遥感和GIS技术,获取塔里木河干流上、中、下游1973年、1990年、2000年和2008年土地利用/覆被数据;利用生态系统服务价值理论,分析1973-2008年土地利用/覆被变化的生态环境变化,并利用相关分析方法判断这种变化的驱动因子。结果显示:20世纪50年代以前,人工绿洲主要在源流进行,干流是天然绿洲环境,受制于河流特性的影响;以后人工绿洲开发主要在干流进行,以干流生态环境退化为代价,驱动其变化的是人口、经济利益、政策和资本等人文因素。在此基础上,利用自组织理论和利益相关者理论,建立了塔河干流绿洲可持续发展模式。     

毛乌素沙地农业生态系统优化模式研究

在分析毛乌素沙地环境背景与系统结构缺陷和功能缺陷的基础上,按照沙地农业生态系统模式优化必须从产业结构调整出发进行系统功能整合的思路,以沙地生态恢复、生态工程、资源高效利用及农业产业互补理论为指导,提出毛乌素沙地农业生态系统功能的有效化,必须协调处理好系统内的农业与畜牧业、农业与林业、农业与能源开发工业等的关系,构建防护型生态结构、节水型种植结构、稳定型畜牧结构和效益型农业产业结构为中心内容的沙地脆弱性农业生态系统优化模式体系.并指出注重系统模式之间互补、协调与整合尤为重要.     

不同降水年份渭北旱塬小麦高产栽培优化模式研究

根据两年多的因素旋转回归设计试验资料，按不同降水年份，对陕西渭北旱塬小麦高产栽培的优化模式进行了研究，结果表明，试验中各因素对小麦产量影响的顺序为：氮肥＞播期＞密度＞磷肥，不同的降水年份，小麦高产栽培的优化方案不同，干旱年份，要适期晚播、合理密植、重施磷肥少施氮肥，亩产高于200kg的方案是：播期9月26－30日、密度17．5－20万亩／苗、N7－9．5kg／亩、P2O5 7.5-10.5kg/亩，丰水年份，要适期早播、加大密度、重度氮肥少施磷肥，亩产高于400kg的方案是：播期9月17－19日、密度20－22万苗／亩、N9．5－11．5kg/亩、P2O44－6kg/亩。