干旱半干旱区落叶期农田防护林防风效果的风洞试验研究

赛 克，赵媛媛，包岩峰，刘辰明，丁国栋，高广磊

干旱半干旱区落叶期农田防护林防风效果的风洞试验研究

赛 克1,2，赵媛媛1,2，包岩峰3，刘辰明4，丁国栋1,2※，高广磊1,2

（1. 北京林业大学水土保持学院，水土保持国家林业和草原局重点实验室，北京 100083；2. 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站，盐池 751500；3. 中国林业科学研究院荒漠化研究所，北京 100091；4. 内蒙古自治区林业科学研究院，呼和浩特 010010）

探究落叶期不同结构乔灌木农田防护林带的空气动力学特征，合理配置林带结构对于减轻风季（10月-翌年5月）干旱、半干旱区农田土壤风蚀灾害具有重要意义。该研究利用风洞模拟技术，以“2行1带”式乔灌木林带为研究对象，按照1：100的缩尺比例，设计了不同疏透度、不同行距的林带模型，分析不同结构林带的风速廓线、防风效能和有效防护比，揭示落叶期不同结构林带空气流场特征和防风效果。结果表明：乔、灌木林带对空气流场垂直结构产生了不同影响，乔木林带对气流具有分层作用，风影区位于林带后5倍树高处（5），灌木林带对气流具有抬升作用，风影区紧邻林带；疏透度较低的林带风速削弱作用更明显，疏透度45%、58%的乔木林带主要防风效能区间分别为20%～25%和15%～20%，疏透度36%、54%的灌木林带主要防风效能区间分别为10%～20%和5%～15%；在疏透度相近的条件下，行距对乔木林带防护效果的影响较小，在相同防风效能下不同行距乔木林带的累积有效防护比相差不到5个百分点，行距对灌木林带防护效果能产生较明显的影响，4 cm行距灌木林带相比2.5 cm行距林带在相同防风效能下的累积有效防护比高18～25个百分点；……