南疆农作物风沙危害理论及防治研究进展

南疆沙漠边缘的绿洲农区是我国风沙危害最严重的地区之一，特别是棉花苗期和果树花果期，风沙造成幼苗死亡、茎倒枝折、落花落果，经济损失巨大，因此，开展南疆农作物风沙危害及防治研究具有重要的现实意义和区域经济价值。本文通过回顾农田的风沙流结构特征，梳理了风沙对农作物的2种危害形式，概述了农作物风沙防护机制及防治措施研究现状；最后，指出了农作物风沙危害研究中存在的问题，基于南疆的农作物类型及风沙环境特征，提出了未来南疆农作物风沙危害及防治研究重点并对未来研究进行了展望。     

北京春季风沙的分析

本文分析了1951—1980年北京30年风沙资料,研究得出:(1)、北京风沙春季最多,占51.6％;冬季次之,占30.5％;夏秋最少,均不足10％。(2),北京春季风沙以能见度在1—10公里范围内的扬沙为主,约占2/3;浮尘占1/4多;能见度小于1公里的沙尘暴最少,仅占1/12。(3),北京春季风沙87％的沙尘是来源于本地,有13％来源于干旱沙漠地区和黄土高原。(4),引起北京春季风沙的风速需在4.7米/秒以上。降水能抑制风沙形成。(5),北京春季风沙与造林绿化密切有关。解放前,北京树木和绿地很少,因此1951—1960年期间风沙极为频繁,平均每年春季约30次,约每三天有一次风沙日。解放后,大力开展绿化造林,到1961年,绿地扩大了四倍多,树木数目增长了200多倍,所以1961—1970年期间,春季风沙大幅度减少,平均每10天有一次风沙日。1966年以后10年,绿地减少了11％,树木减少了40％,因此,1971—1980年的最近10年期间,春季风沙又有回升趋势,平均每周有一次风沙天气。北京的绿地面积再扩大两倍,即可基本上制止风沙为害。     

北京地区风沙的现状、成因及防治对策

在阐述北京风沙的现状及危害的基础上，探讨了北京地区风沙的成因，提出防治对策，对充分认识北京地区风沙，保护和改善北京地区的生态环境具有一定的指导意义．     

鄱阳湖砂山地区地表环境结构与其植物多样性的变化

该文对鄱阳湖砂山地区地表环境结构和土地风沙化过程中物种多样性的变化特征进行了分析,依据植物种在各类型风沙化土地出现的频率与不同风沙化阶段各生活型植物种的组成,探讨了风沙化过程中植物种绝灭与定居的特点.物种多样性指数分析表明:风沙化过程是物种多样性衰减的过程,风沙化首先导致特有种的灭绝,其次为稀有种.从植物的生活型来看,多年生草本与乔木类植物受风沙化影响最大,而灌木类植物可存活风沙化过程各个阶段,在风沙化过程中植物种的绝灭速率大于定居速率.要建立有恢复力的砂山景观生态系统,进行生态重组,既需要在砂山地区内也需要在砂山地区外的生态存储,现实情况也需要这种双重存储的生态学准备.      

裸露耕地风沙运动特性试验研究

以内蒙古阴山北部的典型农牧交错带耕地为试验区，利用手持式风速仪测定风速，JY222型地温仪测定地温，SC-I型集沙仪测定风蚀量，通过观测不同风速下的风蚀情况，获得裸露耕地风沙运动规律的参数——沙粒的起风速度、沙粒沿高度变化、风速、风蚀量的基本资料，详尽地分析了裸露耕地风沙运动的影响因素及运动特征。结果表明，耕地风沙运动与沙漠风沙运动不同,得出了耕地风沙运动的基本特性和运动规律。     

风沙地土壤改良剂对小麦增产作用

为了阐明在风沙地施用土壤改良剂后对小麦生育性状、产量等各方面的影响,通过田间试验,探讨风沙地施用风沙地土壤改良剂1500kg/667m~2与常规施肥对照相比,小麦的产量有显著提高。     

风沙流胁迫对霸王幼苗生理特征的影响

【目的】研究风沙流胁迫对霸王幼苗生理特征的影响,阐述霸王幼苗耐受风沙流胁迫的能力及其阈值,为揭示霸王幼苗遭受风沙流胁迫致死机理提供理论依据。【方法】以霸王1年生盆栽幼苗为试验材料,在风沙环境风洞中模拟风沙流胁迫条件,以风速表示胁迫程度,即分别在0,8,11和14 m/s风速条件下吹袭20 min,依次表示对照、轻度、中度和重度风沙流胁迫处理,研究风沙流胁迫对霸王幼苗叶片叶绿素以及丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量的影响。【结果】在轻度和中度风沙流胁迫条件下,霸王叶片的抗坏血酸过氧化物酶（APX）和过氧化物酶（POD）活性随胁迫程度的增强呈升高趋势,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性以及可溶性糖和脯氨酸含量变化不明显,叶绿素含量降低,丙二醛含量升高;在重度风沙流胁迫条件下,霸王叶片APX和POD活性均有不同程度减弱,而SOD和CAT活性略有增强,可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量升高,丙二醛含量降低。【结论】轻度和中度风沙流胁迫使霸王幼苗受到一定程度损伤,但未引起渗透胁迫,APX和POD通过清除活性氧,降低了风沙流胁迫对霸王幼苗的氧化损害;重度风沙流胁迫使霸王幼苗受到严重损伤,引发SOD和CAT活性增强,可溶性糖和脯氨酸含量增大,细胞液外流,渗透胁迫严重,最终使幼苗干枯死亡。     

风沙流体对棉花幼苗破坏作用试验研究

以南疆阿拉尔垦区风沙流体特征参数为依据,利用自制试验装置,模拟自然条件下风沙流体对棉花幼苗的损害作用,建立棉花幼苗寿命与风沙流体特征参数的关系模型,以期对棉花幼苗抗风沙破坏的能力进行评价和预测。试验表明,作用于棉花幼苗的净风风速、风沙流体含沙量及其交互作用对幼苗寿命均有显著影响,棉花幼苗寿命与风速呈现指数函数关系(y=673.97 e~(-0.259x),含沙量为0 g/s),棉花幼苗寿命与风沙流体含沙量呈现幂函数关系(y=840.45 x~(-1.184),风速为13 m/s~15m/s)。研究结果为各种防护措施设计提供了一定依据。     

风沙流胁迫对霸王幼苗生理特征的影响

【目的】研究风沙流胁迫对霸王幼苗生理特征的影响,阐述霸王幼苗耐受风沙流胁迫的能力及其阈值,为揭示霸王幼苗遭受风沙流胁迫致死机理提供理论依据。【方法】以霸王1年生盆栽幼苗为试验材料,在风沙环境风洞中模拟风沙流胁迫条件,以风速表示胁迫程度,即分别在0,8,11和14m/s风速条件下吹袭20min,依次表示对照、轻度、中度和重度风沙流胁迫处理,研究风沙流胁迫对霸王幼苗叶片叶绿素以及丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量的影响。【结果】在轻度和中度风沙流胁迫条件下,霸王叶片的抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)活性随胁迫程度的增强呈升高趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及可溶性糖和脯氨酸含量变化不明显,叶绿素含量降低,丙二醛含量升高;在重度风沙流胁迫条件下,霸王叶片APX和POD活性均有不同程度减弱,而SOD和CAT活性略有增强,可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量升高,丙二醛含量降低。【结论】轻度和中度风沙流胁迫使霸王幼苗受到一定程度损伤,但未引起渗透胁迫,APX和POD通过清除活性氧,降低了风沙流胁迫对霸王幼苗的氧化损害;重度风沙流胁迫使霸王幼苗受到严重损伤,引发SOD和CAT活性增强,可溶性糖和脯氨酸含量增大,细胞液外流,渗透胁迫严重,最终使幼苗干枯死亡。     

基于3S技术的库布齐沙漠地表形态参数与分形特征研究

在Landsat TM和ASTER GDEM数据分析基础上,结合GPS定位,对库布齐沙漠风沙地貌类型、形态特征进行定量分析。结果表明,库布齐沙漠风沙地貌类型有新月形沙丘及沙丘链、灌丛沙丘、格状沙丘、复合型沙丘、抛物线形沙丘、平沙地等;各类风沙地貌的分布与地形因子具有一定相关性;各类风沙地貌分维值变化不大,表明其处于相对稳定的演化过程中。研究为库布齐沙漠综合治理提供基础资料。     

晋西北丘陵风沙区风力侵蚀规律及防治途径

晋西北丘陵缓坡风沙区是沙漠化正在发展区,本文根据该区右玉县观测资料,分析了产生风蚀的主要原因及影响因素。分析表明,风蚀主要发生在春季。此期风大、干旱和地面无植被,导致了农地的严重风蚀。其年侵蚀强度达12780t/km#+2。地面植被对于风蚀具有明显的抑制作用。林地平均年风蚀量仅为农地的1/10,沙尘量为农地上空的1/35。对如何防治该区的风蚀,作者也提出了若干建议。     

近44年临夏地区风特征分析

利用1968～2011年临夏地区6个气象站风速风向观测资料,采用线性趋势分析、风向频率玫瑰图等方法,分析了临夏地区风速风向空间分布特征及风速的年际、季节、月际变化特征。结果表明,近44年临夏地区平均风速为1.4 m/s;春季最大,夏季次之,冬季最小;年平均最大风速为12.6 m/s,近44年年平均风速、最大风速均呈下降趋势,年平均大风日数在1.1～11.3 d;年内最多风向为N风,WSW、E风次之,WNW风最少。     

风能资源动态评估研究

根据国标《风电场风能资源评估方法》的要求,开发了风能资源动态评估系统,并采用该系统对沙岭风场2007年10月1～31日的风能资源各参数进行了计算和分析。结果表明,沙岭风场测风塔50m高度2007年10月风能资源达到风功率密度等级4级。     

博州风能资源研究

由于博州特殊的地理位置和地形特点,风力资源丰富,对博州风能资源进行初步观测和评估,为开发风力资源提供科学依据。观测结果表明,博州不仅阿拉山口风口及沿线风力资源丰富,而且赛里木湖东岸、博河河谷上游、鄂河河谷中游风力资源也十分丰富。这些地区有效风力出现小时数占全年70%左右,均在5 000 h以上,平均有效风功率密度均在200 W/m2以上,属于风能丰富区,且风能的品质较好,有利于风机稳定运行,具备很好的风电开发价值。     

黄河三角洲风能综合开发与利用研究

在介绍黄河三角洲地区自然资源现状和对风能资源进行估算的基础上,分析了风能综合开发与利用的优势,结合各地区实际情况提出相应对策,以期合理开发和利用黄河三角洲风能资源。     

野外土壤风蚀定量观测方法的研究

[目的]介绍野外土壤风蚀定量观测的新方法。[方法]在综合分析土壤风蚀量评估主要方法和手段优缺点的基础上,提出一种野外土壤风蚀量定量观测的新方法———风蚀圈法。[结果]风蚀圈的最大优点是简单实用、容易携带,可长期放置在野外,实现土壤风蚀的定量观测;其镶嵌在土壤中,表面基本与地面持平,可防止局部微地形对风蚀过程的影响;底部尼龙布透水通气性好,可保持风蚀圈内土样与周围土壤状态一致,观测数据接近实际;最大弊端是放、取土时部分土样容易跑出圈外,影响观测值的准确性。[结论]风蚀圈法是野外观测比较实用的方法,可用于测定单位面积的土壤风蚀量,实现风沙区风蚀季节的定量连续监测。     

临汾市风能资源区划分析

为了明确临汾市境内风电资源的丰匮及其分布状况,区划出风电可利用区和不宜开发区,将临汾市所辖17个县（市、区）气象观测站点的2000—2011年自记逐时风向风速资料进行了平均风速、有效风速时数、平均有效风能密度和划分有效风能区域的分析,绘制出全市年均风能密度和风能区划图。结果表明：市内的蒲县、隰县中东部和汾西县中西部的南吕梁山区,是临汾市风能资源最丰富的区域,符合可开发条件,为日后开发利用提供了依据。总体而言,临汾市属风电资源欠丰富区。但是,境内地势较高的连片山区,如南吕梁山区依然存有风电资源可利用区,具备开发利用的基本条件。     

WT在风电场风能资源推算中的应用

利用内蒙古地区2个风电场内6个测风塔18个测风高度完整一年的测风数据及该地区高分辨率的数字地形资料,采用风电场内一个参考塔的测量结果,通过WT推导风电场内目标塔的结果,比较推算结果和实际测量结果。结果表明：ST在该文2个风电场的推算结果基本能够反映该风场风能资源的变化情况,在A#风电场各测风高度推算值的月平均风速与实测值的月平均风速相对误差较小,在B#风电场中相对误差较大;从线性关系分析,无论是风速还是风功率密度,A#风电场的推算值与实测值的相关性优于B#风电场;WT对风电场无测风点风速的推算结果可作为无测风记录区风能资源初步评估的辅助资料,但仅以此推算结果作为风电场风能资源评估的依据还存在欠缺。     

朝阳燕山湖区风电厂风能资源评价

[目的]研究辽宁朝阳燕山湖区的风能资源情况。[方法]2006年4月实测风塔,历时1年,实测10、30、60m的风向和风速,详细计算和分析风能资源的各参数,评价朝阳燕山湖区的风能资源。[结果]燕山湖风电场塔高60、30、10m处的年平均风速订正后分别为4.7、4.2、3.8m/s,年、月平均风速随高度增高而增大。燕山湖风场以WSW风为主导风向,出现的频率为13%,其次为NW风,出现的频率为10%～12%,偏S风为主导能量风向。塔高60m处3m/s风速出现频率最高;塔高30、10m处2m/s风速出现频率最高。各梯度风速变化呈单峰型,均以10:00～20:00风速最大,4:00～8:00风速最小。实测塔高60m处的3～25m/s有效风力时数在5151h以上,年平均风能密度在140W/m2以上。[结论]燕山湖区风能资源较为丰富,适宜建设风电场,具有一定的开发利用价值。     

黑土地土壤风蚀特征参数及风蚀物分布规律研究

通过对黑土区风季风速和表土含水量的监测、旱作耕地风蚀物野外采集试验、室内风蚀物粒度分析试验,对东北黑土区土壤风蚀特征参数以及风蚀物的垂直分布规律进行定量研究,初步得出黑土区裸露耕地下垫面粗糙度、摩阻风速、起沙风速等风蚀过程的重要特征参数,得出黑土地土壤风蚀风沙流断面风蚀物含量、风蚀物颗粒尺度的垂向规律,为该区土壤风蚀、土地沙化的进一步研究与防治提供基础依据。