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毛乌素沙地不同下垫面地表凝结水形成过程 总被引：2，自引：0，他引：2
水分是制约干旱半干旱地区植物生长的主要因子。土壤凝结水数量虽小,但作为一种持续稳定的水源,对于维持干旱半干旱地区的生态平衡至关重要。为了深入了解下垫面差异对地表凝结水形成过程的影响,于2014年7—8月采用称质量法,在毛乌素沙地使用微渗仪对裸沙地、油蒿林地、沙柳林地的地表凝结水形成进行观测,并对相关气象因子和土壤温度进行同步监测。结果表明:1)地表凝结水形成在日落后即刻开始,而在日出约1 h后停止,3种下垫面地表凝结水形成规律近似;油蒿和沙柳林地的地表凝结水结束时间晚于裸沙地,有助于延长林地隐花植物和微生物对凝结水的吸收时间。2)在观测期(17 d),裸沙地、油蒿林地、沙柳林地的地表凝结水总量依次为3.332、2.382、1.817 mm,裸沙地日均凝结水量显著大于油蒿和沙柳林地(P0.05),表明灌丛覆盖会改变近地面性质和林内小气候,导致地表凝结水量减少。3)地表凝结水量与空气相对湿度呈极显著正相关关系(P0.01),与气温呈极显著负相关关系(P0.01),与风速呈显著负相关关系(P0.05)。以上研究结果可为毛乌素沙地潜在水资源评估和生态系统管理提供依据。 相似文献
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旨在了解荒漠典型生境土壤节肢动物群落组成。选取宁夏盐池县地区3类典型荒漠灌木林,于2008年8月至9月对大型节肢动物群落特征进行调查。结果显示:节肢动物个体数和类群数均为沙蒿灌木林甘草沙蒿灌木林沙柳灌木林;不同类型灌木林节肢动物类群之间有显著差异。以膜翅目昆虫为优势种群,占总数的75.91%,鞘翅目(5.43%)、革翅目(4.35%)、双翅目(3.01%)、同翅目(2.68%)、蜘蛛目(2.68%)和半翅目(2.17%)为常见种群,其余各目共占总数的3.76%。3种类型灌木林内节肢动物的垂直分布存在一定差异性,沙蒿灌木林、沙柳灌木林主要聚集在土壤的下层,而甘草沙蒿灌木林具明显的表聚性。因此,固定沙地(沙蒿灌木林代表)的土壤环境优于沙质草甸(甘草沙蒿灌木林代表)优于半固定沙地(沙柳灌木林代表)。 相似文献
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毛乌素沙地典型沙生灌木对土壤蒸发的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为了探求半干旱沙区植被恢复后沙生灌木对土壤蒸发的影响,本文利用微型蒸渗仪对盐池沙区的流动沙地、油蒿群落和沙柳群落的土壤蒸发进行了测定,并分析了2014年盐池降雨、风速、太阳辐射、相对湿度、空气温度、土壤机械组成分别与土壤蒸发的关系。结果表明:1) 植被恢复区油蒿群落和沙柳群落土壤蒸发总量比流动沙地分别高出27.91%和40.23%;2) 油蒿和沙柳样地黏粒含量比流动沙地分别高出220.59%和173.53%,油蒿样地和沙柳样地黏粒和粉粒的总含量比流动沙地分别高出63%和98%;3) 油蒿和沙柳样地土壤蒸发与风速、太阳辐射、温度等气象因子相关性不显著,流动沙地土壤蒸发与太阳辐射相关性显著。因此,在半干旱沙区植被恢复后,土壤蒸发有增大的趋势,这很可能与植被恢复后土壤中黏粒和粉粒含量的增加有关。 相似文献
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新型生物可降解PLA沙障与传统草方格沙障防风效益 总被引：7，自引：2，他引：5
为了解新型材料生物可降解聚乳酸纤维(PLA)沙障防风效益,通过测定PLA沙障样地内不同高度风速,分别研究1 m×1 m、2 m×2 m、3 m×3 m规格PLA沙障防风效能、地表粗糙度与风速廓线特征,同时以相同坡位同种规格的传统半隐蔽式麦草沙障样地和流动沙丘为对照,对比研究了PLA沙障与传统麦草沙障的防风效益。结果表明,新型生物可降解PLA沙障防风效能显著大于麦草沙障,2种类型沙障最大差值可达10.3%,2种材料沙障不同规格防护效果为1 m×1 m规格较其他2种规格更好;2种材料沙障增加地表粗糙度表现为PLA沙障麦草沙障流动沙丘,且均随规格增大呈逐渐下降趋势,在相同地形条件下,PLA沙障地表粗糙度均值为麦草沙障的1.4倍;2种材料沙障在迎风坡坡底、坡中、坡顶及背风坡4种地形下地表粗糙度差异不明显,其地表粗糙度均值为0.7 cm;1 m×1 m规格的PLA方格沙障和麦草沙障内的风速廓线曲线呈现“S”型曲线特征,而在2 m×2 m和3 m×3 m规格的2种材料沙障内,风速廓线与对照裸沙丘相似,其风速廓线均呈指数函数分布。随着沙障规格的增大,降低风速作用减弱,其风速廓线逐渐由“S”型趋向于指数函数曲线。 相似文献
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沙柳林林带宽度与防风功能的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文采用梯度风速自动采集仪通过野外观测实验,研究了东胜区平缓沙地人工种植沙柳林风速、积沙与幅宽和株高的关系.研究结果表明,沙柳灌木林能降低近地表的迎风侧与背风侧的风速,沙柳林带对植株高度以上高度处的风速影响较小.适当的间伐宽度即能保证林木自身的复壮,又能保证其发挥自身的生态效益.经观察,当林带平茬宽度小于20m时灌木林能够起到防风固沙作用,且沙粒在迎风侧前3排植株下部沉积,形成生物地梗,积沙体积与植株所在行数有很大的相关性. 相似文献
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高立式沙柳沙障防风阻沙效益的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文以库布齐沙漠穿沙公路和神东公司巴图塔沙柳基地为试验区,对高立式沙柳沙障风速和输沙量进行了野外观测,根据调查和观测资料,利用surfer(8.8)软件作出高立式沙柳沙障体系内外的风速流场图,并运用粗糙度(Z0)为物理参数对沙柳沙障的防风效益和阻沙作用进行了系统的研究分析。结果表明:复式带状高立式沙柳沙障体系内外风速变化较明显,2m高风速呈现出在防沙体系的带前增强,带内平缓,带后减弱的趋势,而0.5m高度的风速在防沙体系内更趋向于平缓而稳定的变化;障前4H~10H范围内下垫面粗糙度变化不大,障间粗糙度明显增大,障后3H~4H处的粗糙度比障间粗糙度降低了72%;当旷野风速大于起沙风速时,复式带状沙柳沙障防护体系内外,风速比(V2m/V0.5m)与输沙量的关系呈对数函数;无高立式沙柳沙障存在时,风沙流甚至直接威胁路面,沙丘移动具有前进、后退、又前进,随风向的变化往复式移动的特点。 相似文献
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《农业环境科学学报》2007,(14)
空气动力学粗糙度是表征地表空气动力学特性的重要参数。本文首先从空气动力学Navier—Stokes方程的理论模型出发，从理论上证明了空气动力学粗糙度与风速的关系，并得出了计算空气动力学粗糙度的表达式。又根据流体力学和极限理论，推导出同一床面空气动力学粗糙度随风速的增加而减小，并且减小的速度随风速的增加而减小。最后根据2004年11月和2005年4月16日在内蒙古四子王旗裸露耕地采集的风速数据，计算该地区冬季和春季地表空气动力学粗糙度的值并利用标准差进行分析，得出以下结论：地表的空气动力学粗糙度并不是一个定值，即使在同一个风速范围内，空气动力学粗糙度也是在一定范围内分布的，但是从总体上空气动力学粗糙度随着风速的增加是呈下降趋势的，各风速范围的平均空气动力学粗糙度与风速呈较好的指数负相关；150 cm、200 cm高度组合的风速比标准差最小，最稳定，因此得出测定裸露耕地冬季地表粗糙度的最佳高度是150 cm与200 cm；阴山北麓春季耕地地表空气动力学粗糙度的平均值小于春季；当u=0时，仅取决于下垫面的性质而与风速无关的粗糙度为S0，冬春两季S0分别为33.269 cm、23.969 cm，可见裸露耕地表面在春季抗风蚀能力较弱。 相似文献
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主要采用ECMWF的地表和大气产品分析了中国西北极端干旱区大气边界层厚度与地表能量通量的时间变化特征,同时,结合探空加强观测分析了大气边界层演变的可能因素.得出:西北极端干旱区大气边界层厚度呈现出季节性的年际和年代际变化,夏季大气边界层厚度呈下降趋势,春、秋季节呈现出先增加后降低的趋势,冬季以阶段性降低趋势为主,20世纪80年代是大气边界层厚度的转折时期；感热通量是极端干旱区大气边界层发展的主要热力因素；由于夏季净辐射量、地气温差、粗糙度以及风速等因子随时间演变而呈降低趋势,潜热通量呈增加趋势,导致了边界层高度形成的热力作用减弱,边界层厚度降低；同时,粗糙度和风速也是大气边界层发展的主要动力因素,由于边界层粗糙度和风速降低,促使垂直风切变减小,湍流动力作用减弱,也会导致边界层厚度降低. 相似文献
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空气动力学粗糙度是表征地表空气动力学特性的重要参数。本文首先从空气动力学Navier-Stokes方程的理论模型出发，从理论上证明了空气动力学粗糙度与风速的关系，并得出了计算空气动力学粗糙度的表达式。又根据流体力学和极限理论，推导出同一床面空气动力学粗糙度随风速的增加而减小，并且减小的速度随风速的增加而减小。最后根据2004年11月和2005年4月16日在内蒙古四子王旗裸露耕地采集的风速数据，计算该地区冬季和春季地表空气动力学粗糙度的值并利用标准差进行分析，得出以下结论：地表的空气动力学粗糙度并不是一个定值，即使在同一个风速范围内，空气动力学粗糙度也是在一定范围内分布的，但是从总体上空气动力学粗糙度随着风速的增加是呈下降趋势的，各风速范围的平均空气动力学粗糙度与风速呈较好的指数负相关；150cm、200cm高度组合的风速比标准差最小，最稳定，因此得出测定裸露耕地冬季地表粗糙度的最佳高度是150cm与200cm；阴山北麓春季耕地地表空气动力学粗糙度的平均值小于春季；当u=0时，仅取决于下垫面的性质而与风速无关的粗糙度为S0,冬春两季S0分别为33．269cm、23．969cm，可见裸露耕地表面在春季抗风蚀能力较弱。 相似文献
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库布齐沙漠北缘不同人工灌木林地土壤肥力质量状况 总被引：2，自引：0，他引：2
在库布齐沙漠北缘杭锦旗段选择柠条、沙柳、花棒和杨柴等4种人工灌木林为对象,以流动沙地为对照,研究不同人工灌木林下土壤理化性质、微生物数量和酶活性特征及其相互间的关系,并运用综合指数法对各人工灌木林土壤综合质量进行评价。结果表明:1）总体上,各人工灌木林地土壤容重、蒸发速率和pH值低于流沙地,土壤含水量、入渗率、田间持水量、总孔隙度、速效N、速效P、速效K和有机质含量高于流沙地,土壤盐分与流沙地无显著差异,不同人工灌木林对土壤理化特性的改善存在差异。2）各人工灌木林地土壤酶活性均强于流沙地,总体而言,柠条林地和沙柳林地的建植对土壤酶活性影响较大,花棒林地和杨柴林地的建植对土壤酶活性影响较小。磷酸酶与脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶呈极显著正相关,蔗糖酶与脲酶、多酚氧化酶间极显著正相关。3）各人工灌木林土壤微生物数量均显著多于流沙地,柠条和沙柳林地土壤微生物数量多于花棒和杨柴林地;各类人工灌木林地和流沙地土壤中放线菌数量最多,细菌数量次之,真菌数量最少。细菌、真菌和放线菌间无显著相关性;细菌除了与脱氢酶相关性较低外,与其他酶均极显著正相关;真菌仅与多酚氧化酶显著负相关;放线菌与脲酶、蔗糖酶、磷酸酶显著正相关。 4）各人工灌木林地和流沙地土壤肥力高低为柠条林地＞沙柳林地＞花棒林地＞杨柴林地＞流沙地,人工灌木林的营造改善了土壤理化特征和生物学性质,显著地提高了流沙地土壤肥力质量,营造柠条林效果最佳。 相似文献
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多边形草沙障防风效果研究 总被引：1，自引：1，他引：1
为了解正三角形、正方形和正六边形格状草沙障的防风固沙能力,通过测定沙障样地内不同高度风速,针对单个网格面积为1 m2的3种沙障,对沙障的防风效能、风速廓线特征和地表粗糙度进行研究。结果表明,正三角形和正六边形沙障的防风效能显著大于正方形沙障。高度为0.2 m时,正方形沙障的防风效能比三角形和六边形沙障分别低12%和8%,高度为0.3 m时,分别低11%和10%。0.2~0.3 m高度范围内,三角形沙障和六边形沙障的防风效能差异不显著。风速小于6 m/s时,地表粗糙度随风速变化接近线性变化规律。裸露地表 1 m高处,风速为4 m/s时,裸露地表粗糙度为0.166 cm,三角形沙障、正方形沙障和六边形沙障的地表粗糙度分别为11.5、9.3和10.4 cm,分别为裸露地表粗糙度的69.3、56和62.7倍。三角形沙障的地表粗糙度比正方形沙障和六边形沙障的地表粗糙度分别高23.7%和10.5%。铺设三角形沙障的地表粗糙度最大。 相似文献
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[目的]研究不同配置人工模拟行带式黑沙蒿防风阻沙效益的差异,为沙区人工植被建设以及荒漠生态系统的生态恢复提供理论依据。[方法]采用模拟试验的方法,模拟了3种不同配置的沙蒿灌丛,对其剖面风场以及输沙率进行观测。[结果]单行配置防风效能较低,双行和3行配置防风效能较高,且随着风速的增大,3种配置林带的防风效能都呈递减趋势。林带能有效增加粗糙度,在林带后的粗糙度呈递减趋势。从输沙率来看,双行和3行配置也优于单行。单行矮林在其背风面7日内都能减少风蚀,而双行和3行矮林在其背风面10H处都能有效减少输沙率,防控风蚀。[结论]在沙区沙蒿林营造中,生产配置上侧重双行一带的行带式配置,使其疏透度在45％左右,带距在7日～10H为宜。 相似文献
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Chayan Kumer SahaGuoqiang Zhang Bjarne Bjerg 《Computers and Electronics in Agriculture》2011,78(1):49-60
The objective of this study was to investigate the effect of different geometric sizes of wind tunnels on aerial boundary layers above the emission surface and therefore their effect on ammonia emission using CFD tool. Five wind tunnels of different sizes were used for the CFD simulation. Detail experimental measurements on air velocity and concentration profiles above the emission surface were realised using average inlet velocities of 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 m s−1 in two wind tunnels under isothermal condition. The TAN (Total Ammoniacal Nitrogen) and pH of ammonia aqueous solution were kept constant during the experiments. The boundary conditions necessary for the CFD study were obtained from the measured experimental data. The CFD model used for simulations was first validated using the data from the two wind tunnel experiments. For assessing the effects of wind tunnel size, the air velocity range of 0.1-0.6 m s−1 was used in CFD investigations. It was found that the velocity and concentration boundary layer thickness decreased with the increase of inlet air velocity where the concentration boundary was thinner than the corresponding velocity boundary layer. Wind tunnel sizes affected both velocity and concentration boundary layer thicknesses (P < 0.001). The velocity and concentration boundary layer was thicker in a wind tunnel with larger heights than in small height. The over estimation of ammonia emission of smaller wind tunnels were observed comparing to the largest wind tunnel or open field situation (P < 0.001). Non-linear regression equations were developed using four wind tunnels data for velocity boundary layer thickness (δu), concentration boundary layer thickness (δc), and ammonia mass transfer coefficient (kG) as a function of wind tunnel height (H) and average inlet velocity (um), which given clear quantitative indication of effects of H, and um on δu, δc, and kG, respectively. 相似文献
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3种典型沙生灌木NPP及其分配格局 总被引：2，自引：2，他引：0
植物的净初级生产力(NPP)是确定生态系统碳收支的重要指标。分别采用收获法和内生长土芯法测定了毛
乌素沙地3 种典型沙生灌木杨柴、沙柳和油蒿的地上部分和地下部分生长量,并通过元素分析仪分别测定各器官
的含碳率,进而计算3 种灌木的NPP。结果表明,杨柴、沙柳、油蒿3 种灌木的NPP 分别为63.13 、96.39 和63.98
g/(m2a),根冠生长量的比值分别为2.71、2.02 和1.32。杨柴、沙柳和油蒿地上与地下生长量均符合等速生长关
系,可以基于地上部分NPP 来估算地下部分NPP。 相似文献
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营造草场防护林是浑善达克沙地防治风沙危害的主要措施,本文对浑善达克沙地不同树种、不同配置方式的灌木防护林的防风效益进行了研究.研究结果表明:对于单带灌木防护林,小红柳减弱风速、增大地表粗糙度的效果优于黄柳;而多带小红柳的防风效果优于单带灌木防护林.因此,在浑善达克沙地草牧场防护林建设时可优先选择小红柳,以多带配置为最佳. 相似文献