綠洲-荒漠帶防護(hù)林與自然植被的防風(fēng)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(guò)渡帶為防風(fēng)固沙的前沿地帶，分布有大面積的自然植被和防護(hù)林，對(duì)阻止沙漠移動(dòng)、保護(hù)綠洲生態(tài)安全起至關(guān)重要的作用。
　　 本文在準(zhǔn)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(guò)渡帶，根據(jù)自然植被的不同生境類型設(shè)置 8個(gè)實(shí)驗(yàn)樣地，選取17條防護(hù)林帶段，進(jìn)行防護(hù)林結(jié)構(gòu)和自然植被物種的調(diào)查、風(fēng)速溫度的測(cè)定及土樣的采集，做以下方面的研究：運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)FUJIFILM FinePix S5000和圖像處理軟件P

2、hotoshop7.0對(duì)該區(qū)防護(hù)林帶的疏透度進(jìn)行數(shù)字化測(cè)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(hù)林的防風(fēng)效應(yīng)；通過(guò)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(duì)風(fēng)速的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)不同相對(duì)風(fēng)速下的有效植被覆蓋度；研究該區(qū)防護(hù)林與自然植被協(xié)同后對(duì)風(fēng)速、溫度及土壤的影響，構(gòu)建防護(hù)林與其外圍自然植被協(xié)同配置的模型，建立過(guò)渡帶最小相對(duì)風(fēng)速條件下防護(hù)林與自然植被協(xié)同配置的優(yōu)化模式，并對(duì)不同相對(duì)風(fēng)速條

3、件下二者協(xié)同配置的優(yōu)化模式進(jìn)行預(yù)測(cè)。得到以下主要結(jié)論：
　　 1)在誤差范圍為0.01-0.06時(shí)，結(jié)合數(shù)碼相機(jī)利用Photoshop軟件對(duì)疏透度進(jìn)行數(shù)字化測(cè)定能夠達(dá)到較高的精度，可實(shí)現(xiàn)疏透度快速、精確的測(cè)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(duì)風(fēng)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(guò)渡帶防護(hù)林的最適疏透度

4、在0.35 - 0.37之間。
　　 2)過(guò)渡帶的自然植被無(wú)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(duì)自然植被的平均高度、覆蓋度、地勢(shì)起伏度與0.5m和1.5m兩高度處的平均風(fēng)速進(jìn)行線性相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)只有地勢(shì)起伏度與兩高度處的平均風(fēng)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(fēng)速隨植被平均高度和覆蓋度的增大有減小的趨勢(shì)；通過(guò)前人的建

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