3种配置防护林防风效能的风洞模拟实验

通过风洞模拟试验,测定了3种配置仿真防护林带的水平与垂直方向风速变化,分析其防风效能。结果表明:2种非均匀配置防护林带风速降低的观测点分别为84.61%和82.00%,而均匀结构防护林风速降低的测点只有74.61%。在水平方向,非均匀结构防护林的前高后低型配置的林带风速降低最大区域出现在林带后树高的2~4倍和林带前1.5~2倍树高范围,有2个风速明显降低区;前低后高型仿真防护林则在树高的1~2倍,而均匀结构林带的风速降低区在林带后树高的4~5倍范围。在垂直方向,前高后低型林带的风速降低最大区域为树高0.5~1倍树高范围,前低后高型林带的风速降低最大区域在0.5~0.75倍树高范围,均匀型林带的风速降低率较大区域高度为0.75~1倍树高范围。防护林组成前高(3行)后低(3行)非均匀配置防护林的防风效能相对均匀结构较大,是一种相对较优的防护林配置模式。

基于GIS的防护林空间配置调整辅助决策系统的框架设计

为防护林空间配置的调整提供定量化的辅助决策工具。结合防护林空间配置调整的特点和要求,进行了基于GIS的防护林空间配置调整辅助决策系统的框架设计。该系统由数据库、知识库、模型库和用户接口子系统组成,其中模型库中包括空间配置优化和空间配置调整两个基本模型。系统不仅可以充分发挥决策者的思维能动性,使防护林空间配置的优化与调整具有较高的科学性和实用性,更能够实现以小班为调整单元的防护林空间配置调整过程的可视化,对于生产实践具有很强的实际指导意义。

新疆托克逊县不同配置防护林的防风蚀效能

[目的]对比分析不同配置防护林迎风林缘与背风林缘的防风蚀效能,为干旱区绿洲城市防护林建设、防沙治沙以及生态环境改善工作提供理论依据。[方法]以新疆托克逊县城郊区不同配置防护林为研究对象,通过观测近地表风速、起沙风速、近地表粗糙度、输沙量、风沙流结构等指标,对比研究混交林1(胡杨68%+柽柳32%)、混交林2(柽柳65%+胡杨35%)、梭梭林迎背风林缘的防风蚀效能。[结果]不同配置防护林的地表粗糙度、起沙风速、风速廓线、防风阻沙效能都有差异。不同配置防护林地面粗糙度从高到底依次为:混交林2(0.569 cm)>混交林1(0.378 cm)>梭梭林(0.123 cm)。起沙风速从高到低依次为:混交林2(6.17 m/s)>梭梭林(6.02 m/s)>混交林1(5.98 m/s)。防风效能从强到弱依次为:混交林2>混交林1>梭梭林。阻沙效能依次为:梭梭林(48.2%)>混交林2(45.6%)>混交林1(37.1%),各林地0—10 cm,10—20 cm垂直高度上的集沙量所占比例较高。[结论]混交林2有效降低不同垂直高度的风速及输沙量,混交林2的防风蚀效能较高。

库布其沙漠8种防护林的土壤水分特征

通过野外取样,对库布其沙漠七星湖旅游专线两侧8种防护林0-100cm土层深度的土壤水分进行测定,分析了不同防护林不同土层的土壤水分变化特征及变异系数,旨在了解和掌握库布其防护林的土壤水分特征及变异规律。结果表明,0-20、20-40、40-60、60-80和80-100cm 5个土层的土壤水分随着土层深度增加逐渐增加;5个土层的土壤水分变异系数分别为0.70、0.94、0.92、0.94和0.90,土壤水分的变异系数随着土层深度增加逐渐增大。8种防护林的土壤水分从高到低依次为旱柳(Salix matsudana)+小美旱杨(Populus popular's)混交林(9.31%)>旱柳纯林(8.93%)>沙枣(Elaeagnus angustifolia)+沙柳(Salix psammophila)混交林(5.69%)>沙枣纯林(3.31%)>速生杨(Populus spp.)纯林(2.12%)>速生杨+羊柴(Hedysarum laeve)混交林(1.90%)>柠条(Caragana korshinskii)纯林(1.60%)>羊柴纯林(1.02%);8种防护林的土壤水分变异系数为:柠条纯林(0.08)为弱变异,羊柴纯林(0.11)、速生杨纯林(0.11)、速生杨+羊柴(0.36)混交林和沙枣+沙柳混交林(0.39)为低等变异,旱柳纯林(0.64)、旱柳+小美旱杨混交林(0.67)和沙枣纯林(0.79)为中等变异。旱柳纯林、旱柳+小美旱杨混交林和沙枣+沙柳混交林是比较好的防护林配置,沙枣纯林和柠条纯林次之,羊柴纯林、速生杨纯林和羊柴+速生杨混交林3种防护林属于不理想的防护林配置。

托克逊县防护林重金属富集及防风固沙特征研究

以新疆托克逊县城郊防护林为研究对象,通过检测土壤和植物体的重金属含量,以及观测起沙风速、不同高度的风速、输沙量等指标,对比研究植物体的重金属富集效能,防护林1(胡杨占68%+柽柳占32%)、防护林2(柽柳占65%+胡杨占35%)的防风效能;检测防护林植物重金属富集效能及两种配置防护林迎风面与背风面的防风效能,为防治重金属污染与防风固沙措施的选择提供参考。初步结果表明,防护林中植株对Cd元素的富集效能最强,两种防护林的起沙风速、防风固沙效能有差异。两种防护林的起沙风速依次为:防护林2(6.02 m·s^(-1))>防护林1(5.98 m·s^(-1));防风效能依次为:防护林2>防护林1;阻沙效能为:防护林2(45.6%)>防护林1(37.1%)。防护林内植株对重金属Cd、Hg、Ni有较好的富集效能;防护林2防风固沙效能较好,能有效降低不同高度的风速,阻挡风沙迁移。

南水北调中线工程总干渠沿线立地条件分析与植被模式配置

在对南水北调中线工程总干渠沿线土壤类型、地质地貌以及植被特征等进行综合调查与评价的基础上,采用主导因子法,将总干渠沿线立地划分为4级(2个立地区域,4个立地区,7个立地亚区和11个立地类型)。在此基础上,结合总干渠沿线生态防护林建设的目的和所要体现的主要功能,选出47种具有不同用途的乔灌植物,建立了针阔乔灌、双阔乔灌和针乔灌3种系列27种防护林空间配置模式;选出具有多种功能的护坡灌草植物38种,建立了单一草地(草坪)、混合草地(草坪)、矮生灌木系列、草灌系列、缀花草坪5种系列41种植物护坡模式,并将不同植被配置模式分别落实到不同典型地段上。

典型草原栗钙土造林技术研究

作者以内蒙古正蓝旗典型草原的退化草牧场为试验基地 ,针对栗钙土造林主要限制因子 ,开展造林技术试验研究。在对试验区立地类型划分的基础上 ,进行了造林树种选择及引种驯化、集水整地试验、造林密度试验、防护林体系的结构配置、造林季节的试验、破除钙积层的试验等研究 ,同时对试验区防护林的庇护效益以草牧场产草量为指标进行了分析研究。经过研究提出“带、片、疏”相结合的防护林结构配置模式、“适宜本地区退化草牧场造林的树种选择”、“逆水平揭草皮开沟整地”、“植树穴低处堆设土围堰集水造林技术”和“典型草原地区四季造林配套技术”等的综合配套技术。试验结果显示 :造林成活率提高 2 0 % ,造林树种新枝生长量和保存率分别提高 1 5%和 6%。在防护林带间 ,经建植人工草地产草量提高 86%～ 31 3% ,天然草场产草量增加显著 ,提高产草量 65%以上。

仿真固沙灌木防风固沙林配置模式研究与示范

该项目针对干旱区防沙固沙林体系存在的植被衰败、植物固沙困难的现实，观测梭梭、白刺、油蒿、花棒和红砂个体构型与其防风固沙效能，建立仿真固沙灌木标准化生产构型参数，研制形成3种仿真固沙灌木。将其应用到退化防风固沙林恢复，建立仿真固沙灌木纯林和仿真固沙灌木＋梭梭灌木林。仿真固沙灌木组成或恢复退化防护林操作简便，可重复、多次利用，设置不受季节影响，具有四季防护的特点，防风固沙效果良好。