河北省坝上地区牧场防护林的防风效能研究

[目的]揭示河北省坝上地区御道口牧场防护林林带的防风效能,为牧场防护林建设提供理论依据。[方法]以樟子松防护林林带为研究对象,运用空间多点观测法观测。[结果]当旷野风速为3.84m/s时,在林后1(H为林带平均高度)H处,风速最小,同时防风效能最大,但随着水平距离的增加风速在逐渐升高而防风效能呈逐渐下降趋势。旷野风速越大,林带防风效能增大,有效防护距离变大。当旷野风速为5~6级时,在林内,1H,5H处的防风效能最好,防风效能范围为67.97%~94.27%。不同垂直高度上防风效能的变化趋势由大到小为:30,50,150,300cm,风速的分布规律变化趋势与防风效能正好相反,由大到小为:300,150,50,30cm。[结论]牧场防护林林带后的1~10H区域是林带的最佳保护区和作用范围,其中林后1H的防风效能最好,但会随着风速和垂直高度的变化而有一定的差异。     

高寒绿洲防护林体系防风阻沙效应研究

 以典型高寒人工绿洲—香日德绿洲为研究对象,对防护林现状进行实地调查,同时实测绿洲不同部位(外围、边缘和内部)和不同季节的多日大风风速及绿洲外围天然灌木林阻沙效应。在此基础上,对绿洲防护林体系的防风固沙效应进行分析。结果表明:香日德绿洲防护林体系防风效应显著,边缘风速降低约1/3,内部风速降低1/2以上,总体防风度60.44%;外围天然灌木林阻沙效应也十分显著,灌木冠幅和阻沙量之间呈线性相关,在0.01水平上呈极显著相关,相关系数达0.7823;灌木高度在0.01水平上也和阻沙量之间呈线性相关,相关系数为0.6088。     

河北坝上农田防护林防风效能及类型配置研究——以河北省康保县为例

通过野外试验观测,对比分析了不同种类和林网结构农田防护林的防风效能,在此基础上提出了区域防护林优化配置建议。结果表明:综合防风效应和有效防护距离因素分析,对乔木农田防护林的综合防风效应进行评价:疏透型农田防护林 > 通风型农田防护林 > 紧密型农田防护林护林;在垂直方向上,三种疏透度的乔木农田防护林在不同高度上大体遵循随高度的增加防风效能逐渐下降的趋势。乔灌混交林、灌木防护林平均防风效能:榆树+柠条的乔灌混交林带21.5% > 灌木防护林带20.5%,风速降低20%的有效防护距离分别出现在林后25H和12H。防护林建设方面乔灌木混交林应为首选;灌木防护林可布设在沙漠化严重的坡耕地或风口地带的农田;乔木防护林不是最佳的选择。     

阿克苏市郊柯柯牙防护林不同林龄新疆杨防风及土壤改良效应

新疆阿克苏市郊柯柯牙防护林绿化工程是干旱缺水环境下大面积人工植树造林的典范。以柯柯牙绿化工程中6年生、15年生和22年生的新疆杨人工林为研究对象,裸露沙地为对照,研究了不同林龄防护林0.5和2m高度的防风效果以及土壤改良效应。结果表明,新疆杨防护林防风效果明显,背风面防风效能在0.5m高度表现为：22年生 > 15年生 > 6年生,在2m高度表现为15年生 > 22年生 > 6年生。综合防风效能15年生和22年生的相近,均大于6年生。土壤容重明显降低,尤其表现在0-10cm的表层土。随着林龄的增大,土壤有机质和全氮含量不断增加,碱解氮、速效钾先增大后减少,有效磷含量则先减少后增大。     

干旱半干旱区落叶期农田防护林防风效果的风洞试验研究

探究落叶期不同结构乔灌木农田防护林带的空气动力学特征,合理配置林带结构对于减轻风季(10月-翌年5月)干旱、半干旱区农田土壤风蚀灾害具有重要意义.该研究利用风洞模拟技术,以"2行1带"式乔灌木林带为研究对象,按照1:100的缩尺比例,设计了不同疏透度、不同行距的林带模型,分析不同结构林带的风速廓线、防风效能和有效防护比...     

和田地区绿洲外围防护林体系的防风阻沙效益

通过对2010年和2011年和田地区策勒县、皮山县、和田县吉亚乡3个绿洲外围靠近沙漠边缘的防护林防风阻沙效益进行野外实地调查及对防护林内小气象站和配套积沙仪定点观测数据分析,发现和田地区绿洲外围防护林体系树种较单一,由于垦荒天然防护林面积在日益缩小,导致新的幼小新疆杨防护林防风阻沙效果不是很理想;在相同的水分灌溉条件下,沙拐枣防护林生长较新疆杨、梭梭、柽柳防护林成活率高,并且生长迅速,需水量少,且疏透度较小,防风阻沙效果更为理想。为有效提高和田地区绿洲外围防护林防护效益,应合理垦荒保护好绿洲-沙漠过渡带的天然植被,从流沙前沿至绿洲内部合理设计天然草灌带-人工防护林带-农田小方格防护网,防护林树种的选择不仅需考虑其耐水性、疏透度,还应适当考虑防护林经济效益。通过对和田县吉亚乡防护林示范区BSNE积沙仪不同高度水平输沙量、输沙率及其粒度样分析,表明从流沙前沿进入防护林内不同高度的输沙量都有很大程度的降低,并且风蚀沙粒平均粒径变细,随高度增加输沙沙粒分选性变差,峰态变窄,引起新开垦农田地表风蚀沙粒主要为极细沙。     

防风网防风效能初步研究

应用多通道自记风速风向仪测定防风网后不同平距、高度的风速，经防风效能分析，表明在同一高度防风网防风效能随平距增大递减；同一平距内随高度的增加防风效能递减，平距15H左右防风网失去“防风抑尘”的作用。     

乌江流域坡耕地水保防护林体系建设技术研究

乌江流域坡耕地是水土流失的主要来源，以单行烯疏地埂树为主的传统坡耕地农林复合植被类型，除能起到一定的固坡护埂作用外，对坡面径流影响甚微，不能有效的控制水土流失，为此，提出了分带营造坡耕地水保防林的方法，在坡面配置上引入临界坡长的概念，采用临界坡长作为配置防护林带的间距，根据林带间耕地的产流携沙量确定林带宽度，考虑到林带间距较密，遮荫胁地影响突出，因此以林带充分发挥的防护功能，在不改进耕作方式的情况下，营建土地单位的粮食总产量不减为前提，确定林带高度的上限值，从而在山区混交农林的研究上第一次找到求算不同耕地类型（基岩特性，坡度，土层厚度等）营造防护林带的带距，带宽和带高上限值，并以此为依据进行合理树种选择和搭配的有效办法。     

上海市郊林带的防风效应分析

用夏季台风影响期间上海市东南沿海南汇海塘边林带防风观测资料和冬季冷空气影响时北面嘉定浏岛林带防风观测资料分析上海市郊林带的防风效应。结果表明：无论是夏季台风还是冬季冷空气影响时，林带的防风效应是非常明显的。台风影响期间，离林带越近，减风效应越大，随高度增加，减风效果减小；而远离林带处的减风率较小，随高度升高，减风效果增大；而且林带的减风效应还与风速有关，风速越小减风效果越明显。冬季由于受两条交叉林带的影响，两个测点的防风效应基本一致。试验结果可为上海市郊林带布局提供参考。     

延庆县人工植被的防风蚀效应研究

就延庆县两种类型人工植被在春季对风沙阻滞规律进行分析研究,通过野外调查与实验观测,研究结果表明农田防护林带风速在林带后7H处降低最大,防风效能最大,杨树片林风速在9H处最小,防风效能最大;杨树片林的粗糙度最大,农田防护林的粗糙度较小,片林的粗糙度比林内道路提高了1.65倍,比裸地提高了4.81倍;农田防护林带阻沙作用主要在林带背风面,占总阻沙量的82.3%,而杨树片林的阻沙作用主要在林内,占总阻沙量的87.1%。平均阻沙量片林〉林带防护林。     

前高后低型防风固沙林防风效应及其对风向的响应

[目的]研究由梭梭和柠条组成的前高后低型复合林带的防风效应及其对风向的响应,为荒漠绿洲、沙漠公路、沙漠铁路等防护区人工防风固沙林的营建提供理论依据。[方法]以具有不同个体特征的梭梭和柠条为原型制作仿真植物,配置成前高后低型林带,记作AmBn型,其中,"A"代表仿真植物梭梭,"m"代表其株行距为15cm×40cm,"B"代表仿真植物柠条,"n"代表其株行距为8.5cm×25cm。将其在反方向风作用时记为BnAm型。通过风洞模拟试验,在7,10,15m/s试验风速下,对两种类型林带主要影响区的风速变化、气流加速率和防风效能进行分析。[结果](1)气流到达林带前速度整体降低,到达林带后分化为上(30cm以上)、中(5—20cm)、下(3cm以下)3个特征层,下部气流层在AmBn型和BnAm型林带后的风速恢复点分别位于23和12.5H处。(2)AmBn型林带风影区的范围大于BnAm型林带;两种林带在A,B植物区的冠层高度处各形成一个风影核心区,形成双核模式。(3)在7,10,15m/s试验风速下,AmBn型林带考察区的平均防护效能分别为34.44%,34.98%和32.51%。BnAm型林带考察区的平均防风效能分别为22.62%,19.70%和19.41%。(4)垂直方向上,林带对约1.5H高度范围以下的气流起减速作用,对此范围以上的气流起加速作用;水平方向上,AmBn型林带的防风效能在带前、带中、带后均优于BnAm型林带。[结论]林带的防风效能与两种树种沿风向出现的先后顺序有关,从防护效能和防护距离考虑,建议在防护区外围营建AmBn型林带。     

留茬高度对带状留茬间作农田土壤防风蚀效果的影响

针对内蒙古阴山北麓农牧交错带土壤风蚀严重的问题,研究了带状留茬间作的防风蚀效果,通过测定风速、地表粗糙度和土壤风蚀量,揭示不同留茬高度对留茬地和相邻裸露地的防风蚀效果.结果表明,随着留茬高度的增加,作物残茬带近地表风速降低,且留高茬(30 cm)效果最明显;随着测定高度的增加,同一留茬高度对风速的降低程度减小.地表粗糙度随留茬高度的增加而增大,留高茬地(30 cm)和邻高茬裸地的地表粗糙度分别较对照增加了466.67％和126.98％.土壤风蚀量随留茬高度的增加而减少,留高茬地(30 cm)和邻高茬裸地的风蚀量分别较对照减少了90.21％和65.51％.因此,作物残茬既增强了自身带的防风蚀效果,又在一定程度上保护了邻茬裸露带,留茬高度30 cm时防风蚀效果最好,对相邻裸露带的保护作用最明显.     

几种不同材料类型带状沙障防风阻沙效益对比研究

对不同材料类型带状沙障的风速、地表粗糙度及近地表输沙率进行对比研究,结果表明:3种材料带状沙障风速减弱百分比和粗糙度随着与沙障距离的加大逐渐减小,地表输沙率随着与沙障距离的加大逐渐增加。3种材料沙障的防护效益均达不到10倍带高处,且沙柳和四翅滨藜的防风阻沙效益显著大于尼龙网。     

晋北风沙特点、防风林带结构及效益

晋北风沙区防风林带结构不合理、效益低下,风沙严重地段土壤风蚀量可达120～135 m3/hm2.为对防风林带的设计提供理论支撑,研究在分析晋北害风发生规律、风沙性质和表层土壤机械组成的基础上,通过建立数学模型对防风林带设计的关键因子进行研究.结果表明:(1)晋北风沙区距地面1 m高的起沙风速为3.2 m/s,全年1 m高度92.1%害风风速为3.2～6.4 m/s,且集中出现在10月至翌年5月.(2)影响防风林带效益的主导因子为林带疏透度,晋北风沙区林带疏透度为0.3时,林带的有效防风距离最大,可达到林带高度的13.8倍.(3)以新疆杨、合作杨、油松和樟子松为主要树种营建防风林带时,林带最大间距分别为221,193,83.110 m.(4)晋北风沙区害风具有分散性.害风风力率能综合体现害风出现的频率和强度,害风风力率最大时的林带走向为防风林带最佳走向.     

延庆县人工植被的防风蚀效应研究

通过野外调查与实验观测,对延庆县两种类型人工植被在春季对风沙阻滞规律进行分析研究,结果表明农田防护林带风速在林带后7H处降低最大,防风效能最大,杨树片林风速在9H处最小,防风效能最大;杨树片林的粗糙度最大,农田防护林的粗糙度较小,片林的粗糙度比林内道路提高了1.65倍,比裸地提高了4.81倍;农田防护林带阻沙作用主要在林带背风面,占总阻沙量的82.3%,而杨树片林的阻沙作用主要在林内,占总阻沙量的87.1%.平均阻沙量片林＞林带防护林.     

且末绿洲沙漠过渡带防护林工程小气候效应研究

为了探讨沙漠绿洲过渡带不同林龄的防护林对区域内小气候的影响,揭示风速、温度、湿度等气象要素的时空变化规律,针对且末绿洲边缘区块状防护林生态屏障,设置了5个观测点,采用小型自动气象站对防护林区和裸露流沙区的风速、空气温度、湿度进行连续同步观测。结果表明:(1)相对裸露流沙地,梭梭林(2a,5a,7a林龄),17a林龄混交林防风效能分别为5.26%,31.57%,42.10%,78.94%。混交林(17a)的防风效能显著高于梭梭林(2a,5a,7a林龄),但各防护林防风效能随着风速的增大有所下降。(2)防护林可以降低区域内的日均气温,且林龄越大,降温效果越明显;但达到一定年限后,降温效应不再增强。(3)夜晚裸露流沙区气温高于防护林区,白天混交林(17a)区气温显著高于裸露流沙区。(4)防护林可以增加空气湿度,林龄越大,增湿效应越强,防护林区夜晚的增湿效应高于白天。     

沙蓬防风阻沙效能初步研究

选取了延庆县官厅湖畔的沙蓬试验地为研究对象,对沙蓬试验地的粗糙度、防风效能、输沙量、起沙风速及单株沙蓬的阻截沙范围进行的系统的观测和研究。结果表明,沙蓬试验地的粗糙度为6.17 cm,比迎风面空旷沙地高出5.37 cm;其防风效能在30 cm和50 cm高度处较好,分别为24.13%和17.07%,当高度达到200 cm时,已几乎没有防风效能;当风速达到7.1 m/s时,沙蓬试验地仍未见起沙现象;20 m in时段内平均风速为5.8 m/s时,沙蓬试验地的积沙量仅为0.62 g;单株沙蓬的阻截沙范围为1.37 m2。     

北京市保护性耕作防治土壤风蚀的效果研究

对北京市昌平区耕地少耕、残茬覆盖防治风蚀效果的试验研究结果表明:与传统的秋翻耕地相比,少耕、残茬覆盖能够减小农田土壤风蚀量,尤其对减小18m/s以上大风侵蚀效果显著。秋翻地风蚀量是留茬地风蚀量的几倍甚至几十倍,残茬量对风蚀量的影响有一临界值,当地表覆盖的残茬量达到这个数值时风蚀量即明显减小。土壤中大粒径团聚体含量的增加能够减小风蚀量。我国北方雨水量较少的地区,降雨后形成地表结皮,如果结皮后长时间不再降雨导致地表干燥和土块少,反而会使风蚀量增大。土壤含水率和地表残茬覆盖共同影响着土壤的风蚀量。