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前人研究认为,植被覆盖度达到40%为固定沙地,40%～20%为半固定-半流动沙地。但在实践观察中发现:在低密度或覆盖度(低于20%)时,灌丛的水平分布格局对固定流沙和阻止风沙流的作用差异显著。为了查清此现象产生的物理机制,本论文运用野外试验、风洞模拟与室内分析相结合的方法,研究低覆盖度油蒿灌丛的防风效果与控制风沙流的问题。灌丛防风效益的研究结果:(1)单行带式配置的油蒿群丛的防风效果大于同覆盖度(20%左右)的随机分布的油蒿群丛(高20.6%),行带式配置具有显著的防风效果。(2)行带式配置的油蒿群丛中,连续完整行带组合对风速的阻碍和降低表现出明显的累加作用。(3)行带式模式内形成相对规整、波浪状的风速流场结构,对于带间距较宽的模式带间能够出现多个风速显著降低区和风速微弱降低区,进而形成随林带而波浪变化的流场特征;而随机分布的固沙群丛内受灌丛或灌丛组合的分布特征以及地形的影响,而形成有多个风影区和风速加速区组合的非常复杂的流场结构;等株行距的位于二者之间。风蚀模拟实验的研究结果:(1)当风速为10m/s时,行带式内吹时30min不出现风蚀,等株行距和随机模式内分别在8min和3min出现风蚀。(2)当风速增大为15m/s时,行带式仅在模式内出现微弱的风蚀和积沙,吹风30min后形成稳定的凹月形沙面,最大风蚀、风积为2.0cm和2.7cm,没有形成风沙流,而等株行距和随机模式则出现强风沙流,吹风30min后,模式内65.57%和66.96%的沙被吹走。(3)等株行距主要风蚀灌丛株间空隙的沙面,随机配置主要风蚀灌丛分布的大空隙间的沙面,在灌丛相对集中的部位积沙,因此形成非常复杂的沙面形状。