An Analysis of the Turbulent Structure in the Unstable Surface Layer nearby a Shelter Belt

An analysis was performed of the turbulent data obtained from Yucheng experimental station in the Shandong Province in 1984. [t is shown that at variant wind speed, the spectra of streamwise velocity remain similar and the intensity of wind fluctuations is proportional to wind speed in the downwind area of shelter belt. Therefore, we may decide the similarity of wind fluctuations by a speed scale and a length scale which is not correlated with stability, σu /V0 = F(X / H). The -5/3 power range of temperature spectra extends to lower frequency. The variation of ratio σ0 /T. with stability becomes σ0 / T . = C(X / H)( - Z / L)-1/3 . There is not such an extension of -5 / 3 power range in the humidity spectra.

基于最小数据集的典型黑土区不同林龄小黑杨土壤质量差异

东北作为我国重要农产品基地,其黑土有机质含量可达普通土壤的十倍。近年来由于过度的开发与利用,导致黑土质量下降,因此研究农田防护林对土壤质量的改善具有战略意义。为探讨农田防护林对黑土质量的改善效果,以不同林龄(Y1:林龄是1 a的小黑杨;Y5:林龄是5 a的小黑杨;Y6:林龄是6 a的小黑杨;Y8:林龄是8 a的小黑杨)小黑杨林下土壤为研究对象,通过测定小黑杨防护林样地的土壤理化性质,分析不同林龄小黑杨林下土壤理化性质的差异,并通过最小数据集方法对林下土壤质量进行评价。结果显示:(1)不同林龄土壤质地为:Y1:砂质土壤;Y5:壤土;Y6:粉砂质土壤;Y8:粉砂质土壤。(2)土壤透气保水性随林龄增长向良性方向演化,表层土壤容重由1.33 g/cm^(3)减小到1.17 g/cm^(3),不同土层间差异不显著,且土壤物理指标与树木生长量及其他土壤因子具有较强的相关性。(3)土壤pH随林龄减小,随土层呈波动性变化,范围在6.19—6.58之间。土壤养分随林龄呈波动性变化,垂直变化差异显著,除速效钾外均富集在表层,各土壤养分元素之间相关性较弱。(4)土壤微量元素有效态含量在不同林龄及土层均差异显著,且各元素之间相关性较强。(5)基于最小数据集的构建发现,影响不同林龄小黑杨土壤质量的最小数据集指标包括全氮、全钾、饱和持水量、速效磷、钙、锰,经总数据集验证所构建的最小数据集可体现小黑杨林下土壤质量有效信息。(6)小黑杨不同林龄土壤质量指数介于0.358—0.667,土壤质量综合得分排名为Y8>Y6>Y5>Y1。基于以上发现,小黑杨作为农田防护林对黑土区土壤质量改善效果明显,土壤保水透气性显著提升,土壤化学养分及微量元素含量部分提高,且不同林龄小黑杨对养分的循环利用效果差异显著。为实现黑土资源的合理利用,本研究建议随防护林林龄增加,更改林下套种作物以提高土壤质量及作物产量,为幼龄防护林对黑土区耕地的可持续利用提供科学依据。

网架卫生帐篷野战多功能医用设备带的改造与应用

目的 利用伪装网支撑杆改造方舱型野战医疗队网架卫生帐篷内部多功能医用设备带,拓展床头操作空间,提高战伤救治效率。方法 多功能医用设备带由伪装网支撑杆拼装2条管道组成。上管道内走行电路和网路,分别与方舱电站和指挥组相连通,管道上设计附着式电源、网络、呼叫系统终端,同时加装自制“g”形钩,可悬吊(挂)心电监护仪、输液泵、静脉液体、医护常用检查器械和医疗文书等设备和物品;下管道内走行“三气”(氧气、压缩空气、负压空气)管路,由气体方舱供应医用气体,管道上附着“三气”终端。结果 该设备带外延了野战方舱系统集中供气供电功能,拓展了床头可用立体空间,减少了人员体力消耗,缩短了救治时间,提高了伤员救治效率。结论野战多功能医用设备带(国家实用新型专利:ZL202122014743.2)简单实用,便捷高效,有较大的应用价值,值得在野战医疗队推广。

荒漠防护林典型树种液流特征及其对环境因子的响应

利用基于热补偿理论的SF300分体液流仪对干旱荒漠区人工防护林典型树种(俄罗斯杨、胡杨、榆树、沙枣)树干液流全天候监测,自动气象站同步记录相关环境因子变化。研究表明:①4种防护林树种茎干液流日变化除沙枣树外均存在明显昼夜节律,液流速度在同属种间差异较小,在不同属种间差异显著,俄罗斯杨的日平均液流速度可以达到沙枣的13.8倍,耗水量排序为俄罗斯杨>胡杨>榆树>沙枣树。②水分充足条件下,增加实验地灌溉量使4种树木蒸腾受到抑制,液流流速降低,水分利用效率降低。③液流流速因所处树干径向位点不同而存在差异,俄罗斯杨、榆树、沙枣液流速度表现出由形成层到髓心的递减趋势,胡杨树干径向位点液流没有表现一定规律。④树干液流流速与环境因子进行相关分析,通过逐步回归分析建立了4个典型树种茎干液流速度与环境因子关系估算模型,分析认为4种树木的环境敏感性排序为俄罗斯杨>榆树>胡杨>沙枣。

敦煌莫高窟崖顶灌木林带防风固沙效应

敦煌莫高窟的风沙防治必须要建立一个完整的防护体系 ,灌木林带的建立是这一综合防护体系中不可缺少的重要组成部分。通过对已建立的两条灌木林带防护效应的观测分析 ,结果表明 :灌木林带使其周围的气流场重新分布 ,改变了近地表风沙流结构 ,0 .5、2 m高处的风速梯度发生显著变化。在林带高 2 0～ 30倍的有效防护范围内风速降低 6 8.1%～ 4 0 .7% ,两条林带后2 m处的输沙率分别是林带前缘 30 m对照处的 1/ 38和 1/ 138,3a时间灌木林带内积沙厚度达 0 .7m。沙地浅层 (0～ 2 0 cm )细沙(0 .2 5～ 0 .1m m)和微沙 (0 .1～ 0 .0 5 mm)含量分别增加了 2 0 .6 %、5 .5 % ,有机质含量在植物根系分布范围内成倍增加。灌木带对区域小气候的改善效应明显。流沙地 0 .5、1和 1.5 m高处日平均气温比灌木带内分别高出 0 .5、0 .9和 0 .2℃ ,而相对湿度灌木林带内比流沙地平均高 0 .4、0 .3和 0 .1%。浅层土壤 (0～ 2 0 cm)温度昼夜变程与地表温度变化基本呈正弦态分布 ,并以垂直方向向下传递 ,但变幅较地表为小。灌木林带内 0～ 2 0 cm土壤平均温度比流沙地高 0 .

乌兰布和沙漠东北缘磴口县沙尘天气变化规律及其对防护林体系建设的响应

利用磴口县1970年～2000年31年的风沙天气发生日数资料和1977～2000年24年防护林建设资料,分析了沙尘天气的季节变化和年际变化,并通过线性回归和多项式回归分析了沙尘暴和扬沙日数的长期趋势变化,结果表明,大风、扬沙和沙尘暴日数呈总体下降趋势,1970～1985年沙尘发生日数相对较高,1985年以后明显下降;沙尘天气发生日数在防护林体系建设前期最高,在不同建设阶段各指标均明显下降,尤其是第三阶段各指标下降幅度可达73.0～94.0%。方差分析表明四个阶段沙尘天气差异极显著;相关回归分析表明风沙天气指标(年均大风日数、扬沙日数和沙尘暴日数)与防护林指标(防护林面积、防护林林木蓄积量)存在着显著的线性相关关系,同期扬沙、沙尘暴与大风日数的比值变化明显,说明防护林体系建设加强了其对沙尘天气的防护功能。

人工防护林作用下风沙土成土过程的研究进展

人工防护林是防风固沙、有效防治沙漠化的重要措施之一。在沙漠地区建立人工防护林,可以有效防止土壤侵蚀,促进土壤有机质及黏粒积累,促使地表结皮形成,不仅对流沙起到了固定作用,而且促进了风沙土的成土过程。本文结合植物-土壤相互作用理论,分别从植物地上部分对养分的阻滞、聚集和减少土壤表面蒸发,以及地下部分的固沙和物质的分解与营养补给等方面综述了生物防护林在风沙土成土过程中的作用。同时,从以往的研究发现,在风沙土成土过程中,土壤机械组成变细,比重和容重减小;土壤剖面结构分异显著,分层增加;土壤含水量和养分显著聚集;土壤微生物数量和种类增加,活性增强,酶活性也大幅度提高。总之,随着沙漠生物防护林的建造,林下风沙土性质发生了明显的改良作用,逐渐发展成固定风沙土。说明人工防护林和风沙土的成土过程是协同发展的,这不仅有利于沙漠防护林的可持续管护,也有利于沙漠化的防治和退化生态系统的恢复与重建。

城市公园外侧防护林结构对外源PM_(2.5)的消减作用

城市公园是居民休闲的重要场所,其外侧防护林是围合公园景观、消减外源污染的重要屏障。为研究城市公园不同配置结构外侧防护林内PM2.5浓度的时空动态变化规律及其对外源PM2.5污染的消减作用,通过布置样带监测城市公园不同配置结构外侧防护林（阔叶乔木林、阔叶乔草林、针阔混交林）距道路不同宽度处PM2.5浓度,分析影响PM2.5浓度的因素,并对不同配置结构外侧防护林对外源PM2.5污染的消减作用进行计算。结果表明,（1）城市公园不同配置结构外侧防护林内PM2.5浓度日变化规律大致相似,均呈现白天低晚上高的趋势,9：00—15：00时段防护林内PM2.5浓度达到国家标准II类功能区浓度质量要求,5：00时防护林内PM2.5浓度污染最严重,超出国家标准II类功能区浓度质量要求237.36%-335.31%。（2）城市公园不同配置结构外侧防护林在15-45 m宽度范围内PM2.5浓度与路缘处PM2.5浓度相近,阔叶乔木林和阔叶乔草林在60 m宽度前后出现PM2.5浓度升高的现象。（3）城市公园外侧防护林11：00、13：00时对PM2.5浓度污染消减作用最强,19：00、7：00时对PM2.5浓度污染消减作用相对较差;阔叶乔木林、阔叶乔草林距道路165 m时消减作用相对较好,针阔混交林距道路45 m时消减作用相对较好,呈正消减作用。（4）PM2.5浓度与平均风速、温度、相对湿度呈极显著相关,与其他气象因子相关性不显著。

河堤防护林带树木根系形态特征的研究

描述了河堤林带８种主要造林树种树木根系形态特征，分析了各树种树木根系生物量空间分布。结果表明，８种树木根系呈“鸡爪状”沿河堤坡面延展；根系形态种间差异明显，刺槐和龙柏为“垂下根型”根系，水杉、杉木和樟树为“斜出根型”根系，柳树、中山柏和桃树为“水平根型”根系；除刺槐外，各树木根系的生物量９０％以上集中分布在０～５０ｃｍ土层中，平均根深为１．０ｍ左右。因此，在河堤上造林有益无害。

咸水灌溉对塔里木沙漠公路防护林植物生长的影响

通过不同矿化度咸水造林实验和对塔里木沙漠公路防护林工程沿线不同矿化度水灌溉林地进行定位调查,选取成活率、株高、冠幅、地径、地上生物量及结实状况等反映造林苗木生长状况的常规指标,分析了不同矿化度咸水灌溉对乔木沙拐枣(Calligonum arborescons)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)3种植物生长状况的影响。研究结果表明,灌溉水矿化度对这3种植物的成活、营养生长和结实均有显著影响。随矿化度升高,整体表现为抑制作用;盐胁迫影响程度与灌水矿化度存在阈值变化现象。灌溉水矿化度在20 g/L以上时,梭梭不能结实,但成活和生长基本未受影响;乔木沙拐枣和多枝柽柳的存活阈值为15~20 g/L,抗盐阈值分别在15 g/L和20 g/L左右;3种植物抗盐能力依次为:梭梭(多枝柽柳(乔木沙拐枣。

徐淮平原杨树林带的胁地规律

对徐淮平原杨树林带胁地段内小麦产量的变化规律进行分析。结果表明,农田林网内的小麦产量存在着明显的减产区、平产区和增产区。林带侧0.4H(H为林带平均高度)范围内为减产区,0.7H左右为平产区,0.7H以外为增产区;林带对其北侧和西侧小麦的影响严重,且影响范围较大,而在林带南侧和东侧的小麦所受胁地影响较轻;林木冠幅(平均投影面积)对近林带处小麦的产量影响较大。在影响农作物产量的主要因素中,树冠遮荫对小麦的生长发育有着更加明显的抑制作用;林带断根措施可有效防止根系从农田土壤内吸收水分和养分,能够在一定程度上降低林带树木根系的胁地影响。

集宁-二连浩特铁路干线防护林土壤的理化特性

应用经典统计学方法,对集宁-二连浩特铁路沿线防护林土壤理化特性进行了研究.结果表明,与林带外相比,林带内土壤容重显著减小,影响其容重大小的主要因素是由林带内外和不同林带类型差异造成的.林带内表土层物理性砂粒所占比例显著增大,物理性黏粒所占比例降低,心土层、底土层无明显变化.土壤水分在垂直方向呈先增后降趋势,时间变化表现为减小趋势,林带内土壤含水量以及水贮量损失均显著增大.林带内表土层有机质、速效钾含量显著增加,心土层、底土层无明显变化.全氮、速效磷含量无明显变化.结合不同林带土壤理化性质分析表明,在草原铁路沿线造林工作中,如果立地条件允许,适宜造锦鸡儿林带和榆树林带,锦鸡儿林带起固沙作用,榆树林带起防风作用.

敦煌莫高窟顶灌木林带防护效应研究

风洞模拟实验和野外观测结果表明,平均林带高H=1 5m,疏透度β=50%的两条灌木林带周围的气流场分为7个能量区。在贴地层,有林带前的拐角绕流阻滞减速区,林带中的灌丛阻挡湍流衰减区,林带后的回流涡旋减速及速度恢复区,林带远方的气流附体加速区。在林带上部,有林带间的阻滞减速区和林带后的涡旋减速区,在林带顶后部有集流加速区。风沙流在阻滞、涡旋回流减速区沉积,而在加速区则会产生风蚀,在林带顶上下层气流交换加强。在低速时林带阻沙能力较强,当风速为10m·s-1时,有林带的输沙量可减少一个量级,即阻滞90%的风沙流;在中高风速时(风速为15m·s-1及以上),林带对风沙流的阻滞作用明显减弱,只阻滞20%。

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 。

民勤绿洲枣树、杨树林带胁地规律对比研究

通过对枣树和杨树两种林带根系空间分布、林带下土壤含水率动态变化、近林带区作物产量因子空间变化的调查研究认为 :枣树林带相对杨树林带根系发育弱 ,分布范围小 ,且近林带区农田土壤含水率相对较高 ,对作物生长及产量的影响范围较小、程度低。枣树的胁地范围是 2 4 m,胁地范围内平均减产 9.1— 1 7.3%。杨树的胁地范围是 30 m,胁地范围内平均减产 1 0 .0— 2 3.1 %。

宁夏地区农田防护林结构与小气候效应

为研究宁夏地区农田防护林体系的生态效益 ,于 2 0 0 2年和 2 0 0 3年 8月 ,对宁夏地区农田防护林体系的疏透度、林网内风速、温度、湿度、农作物增产量等多项生态因子 ,进行了全面调查。采用综合疏透度和农作物增产量的综合权重指标分析表明 :大林网、多林带、多树种混交 ,利于防护林体系综合效益的提高 ,应是今后防护林建设的重点。对该地区农田防护林体系的生态效益研究表明 :农田防护林的防风效能在 35 %～ 4 5 %时较高 ,偏高或偏低时 ,防护效能都将下降 ,农田防护林体系特征 ,决定了林网内风速变化规律 ;农田防护林体系通过对太阳辐射的再分配 ,在地面、树体、树叶及作物表面使温度下降 4 0 %～ 6 0 % ,这种温度效益在宁夏地区具有防止作物被灼伤的作用 ;农田防护林网具有增加空气相对湿度和土壤含水量的生态效益 。

坡地防护林带小气候因子与作物产量的关系

本文着重测定了坡地防护林带间在地小气候因子与作物产量．结果表明，坡地防护林带对作物生长环境有明显影响，关联分析显示影响小麦产量的主导因子为光照强度。据此，文中提出了改善林带间农地光照条件的系列措施，便于农林业生产中应用。

杨树天牛生态阈值的初步研究

在简要评述经济阈值在森林有害生物,尤其是蛀干害虫综合治理中的局限性和特点的基础上,针对不同林种的主要经营目标,首次提出了防护林生态阈值的概念,分析了生态阈值与经济阈值的区别和特点.对宁夏青铜峡市防护林中的杨树天牛生态阈值进行了初步的研究.结果表明:羽化孔可以作为合作杨生态阈值的特征指标值;在甘城子乡,树龄为8～10a,合作杨与新疆杨的混交比例为1∶3,并在其它病虫危害甚轻和非生物因素的不良影响可忽略不计时,合作杨的杨树天牛生态阈值是48个羽化孔,其区间值为[4,6].

东北黑土区防护林带对土壤水分影响的研究

对森林土壤水分的研究是揭示森林生态系统功能、评价森林环境综合效益的基础。以黑龙江嫩江九三农垦分局鹤山农场鹤北流域2号小流域的横坡林带和8号小流域的顺坡林带为研究对象,系统研究了林带对土壤水分动态变化过程、土壤水分剖面特征、两侧农地土壤水分的影响。结果发现,林带对土壤水分动态和剖面特征没有显著影响,但剖面最大水分出现的深度大于周边农地。受林带拦截径流、林带遮阴等影响,林带上下坡和左右侧的土壤水分存在一定的差异,受林带及草被蒸腾耗水和降雨截留等因素的综合影响,林带边缘及林带内土壤水分明显小于林带周围的农地。

福建滨海木麻黄林下土壤性质的变化及其对林带更新的影响

研究了福建滨海沙地木麻黄防护林Ｍｏ的生物地球化学循环特征和林下土壤ｐＨ的变化，发现因Ｍｏ的生物地球化学循环不平衡引起的土壤微量元素Ｍｏ的耗竭和土壤的酸化是木麻黄林早衰和迹地更新生长不良的重要原因。提出了相应的对策建议。