粗糙多孔保温层的热质耦合传递分形研究

粗糙多孔保温层内部的热质耦合传递过程广泛存在于能源利用、机械隔热等工程中,为了更加真实地体现该热质耦合传递过程,将粗糙的孔隙通道描述为短周期正弦变化的毛细管道,根据达西定律、能量守恒定律和牛顿冷却定律,同时考虑粗糙度和粗糙密集度两个影响因素,提出了粗糙毛细管道的渗流系数和对流换热系数模型,分析了粗糙表面对渗流系数和对流换热系数的影响。结果表明,渗流系数模型的理论预测值与实验数据相吻合;渗流系数与面积分形维数、粗糙密集度呈正相关,与迂曲分形维数、粗糙度呈负相关;对流换热系数与渗流系数、粗糙度和粗糙密集度呈正相关,与面积分形维数、迂曲分形维数呈负相关。

科尔沁沙地三种沙蒿植株构型特征与防风固沙效应研究

研究了生长在科尔沁沙地西部的三种半灌木差不嘎蒿、乌丹蒿与白沙蒿的构型特征及粗糙元密集度.结果表明:三种植物枝条的长度随枝级的变小逐渐变短.乌丹蒿减小幅度最为明显,一级枝条的长度显著短于另两个种,且总分枝率和逐步分枝率均为最小,而白沙蒿各级枝条分枝角度较大,枝条的生长能更充分地利用资源空间.以粗糙元密集度(Lc)来分析三种植物的固沙效应,研究区的白沙蒿Lc值明显为高,差不嘎蒿与乌丹蒿接近.反映出飞播到科尔沁沙地西部的白沙蒿有着很好的种群固沙效益.

沙蒿、油蒿空间构件及固沙机制研究

油蒿和沙蒿同属菊科、蒿属的沙生半灌木,抗旱性强,生态幅宽,在沙区人工植被中可天然更新,是我国干旱沙区优良的固沙植物种。由于油蒿能够进行光合的部件远多于沙蒿且相对沙蒿能够更好地利用空间资源,在相同的时间内油蒿经光合沉积的生物量远大于沙蒿。受个体空间结构、生物量分配模式及种群整体特征的共同影响,在生存环境相同的情况下油蒿的个体及种群固沙效益要比沙蒿高。

植物阻沙能力研究进展

植物单株与群落的阻沙能力可以用植物周围沉积的积沙体体积与输沙率来衡量,其受植物地上形态结构、粗糙元密集度以及群落配置等多种因素影响。相同区域环境下不同种类的植物以及同种植物在与风沙活动季节相对应的不同物候期内,阻沙能力受冠层形态、茎枝的柔韧性、叶面积以及由此导致的地上生物量分配模式等因素影响较大。因此,植物的阻沙能力应综合各参数进行评价。从植物个体的形态结构及群体的形态结构方面深入介绍了国内外关于植物阻沙能力的研究进展,并指出今后工作的方向:①科学寻找测定植物茎枝柔韧性的方法,如根据不同风速条件下枝条的摆动幅度,对柔韧性定量地进行等级划分,制定植物阻沙能力评价指标体系;②确定植物群落阻沙的临界粗糙元密集度;③在群落达到有效粗糙度密集度情况下,加强配置形式的多样化,探讨不同配置模式对群落阻沙能力的影响,以寻求植被粗糙元密集度、群落配置多样化(如改变行距与株距)与阻沙效应最大化之间的有效性与协调性,从而对当前生态建设实践有所贡献。