綠洲-荒漠帶防護林與自然植被的防風效應(yīng)及其優(yōu)化配置模式研究.pdf

1、在西北干旱區(qū)，綠洲-荒漠過渡帶為防風固沙的前沿地帶，分布有大面積的自然植被和防護林，對阻止沙漠移動、保護綠洲生態(tài)安全起至關(guān)重要的作用。
　　 本文在準噶爾盆地南緣農(nóng)八師莫索灣墾區(qū)和下野地墾區(qū)的綠洲-荒漠過渡帶，根據(jù)自然植被的不同生境類型設(shè)置 8個實驗樣地，選取17條防護林帶段，進行防護林結(jié)構(gòu)和自然植被物種的調(diào)查、風速溫度的測定及土樣的采集，做以下方面的研究：運用數(shù)碼相機FUJIFILM FinePix S5000和圖像處理軟件P

2、hotoshop7.0對該區(qū)防護林帶的疏透度進行數(shù)字化測定，構(gòu)建林帶疏透度與其它結(jié)構(gòu)因子的主導(dǎo)因子模型，探討防護林的防風效應(yīng)；通過物種多樣性調(diào)查，研究該區(qū)早春自然植被的物種組成及分布，構(gòu)建自然植被覆蓋度與相對風速的數(shù)學模型，預(yù)測不同相對風速下的有效植被覆蓋度；研究該區(qū)防護林與自然植被協(xié)同后對風速、溫度及土壤的影響，構(gòu)建防護林與其外圍自然植被協(xié)同配置的模型，建立過渡帶最小相對風速條件下防護林與自然植被協(xié)同配置的優(yōu)化模式，并對不同相對風速條

3、件下二者協(xié)同配置的優(yōu)化模式進行預(yù)測。得到以下主要結(jié)論：
　　 1)在誤差范圍為0.01-0.06時，結(jié)合數(shù)碼相機利用Photoshop軟件對疏透度進行數(shù)字化測定能夠達到較高的精度，可實現(xiàn)疏透度快速、精確的測定；疏透度的主導(dǎo)因子模型顯示林帶疏透度與平均枝下高、平均冠高（平均高度)和冠層面積存在極顯著關(guān)系，而冠部疏透度與胸高斷面積存在極顯著關(guān)系；林帶疏透度與相對風速的正弦值呈顯著的二次拋物線函數(shù)關(guān)系，據(jù)此得到過渡帶防護林的最適疏透度

4、在0.35 - 0.37之間。
　　 2)過渡帶的自然植被無論是從物種種類數(shù)上還是從其蓋度上都是以灌木為主，并以梭梭為建群種，而且不同區(qū)域物種的豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)差異都較大；對自然植被的平均高度、覆蓋度、地勢起伏度與0.5m和1.5m兩高度處的平均風速進行線性相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)只有地勢起伏度與兩高度處的平均風速呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)顯示，兩高度處的平均風速隨植被平均高度和覆蓋度的增大有減小的趨勢；通過前人的建

5、模思路構(gòu)建的自然植被覆蓋度與相對風速之間的數(shù)學模型表明，二者存在負指數(shù)函數(shù)關(guān)系，并預(yù)測了不同相對風速下的有效植被覆蓋度。
　　 3)在有障礙物存在時，風會表現(xiàn)出顯著的規(guī)律性，即在0.5m和1.5m兩高度處，防護林與自然植被協(xié)同后對風速起到了減弱作用，對于疏透結(jié)構(gòu)的林帶，風的減弱程度為自然植被內(nèi)部＞自然植被與防護林之間＞防護林外部，對于緊密結(jié)構(gòu)的林帶，當風速較小時，風的減弱程度為自然植被與防護林之間＞自然植被內(nèi)部＞防護林外部；風速