为改善乌兰布和生态沙产业示范区葡萄园防护林防风效果,提高葡萄成活率与结实率,本研究以示范区内典型防护林带为对象,在风况分析及林带情况调查的基础上,通过野外观测研究乌兰布和生态沙产业示范区葡萄园防护林带生长指标、林下植被情况及风速特征结合室内风洞流场模拟研究不同林带风速变化、风速分布、风速加速率及防风效能,确定葡萄园防护林合理的林带走向,林带树种及林带间距,从而优化乌兰布和沙产业示范区防护林体系,为今后葡萄园防护林体系研究提供参考。现主要研究结果如下:(1)乌兰布和沙产业园区4-7月平均风速较大,月平均风速最大为4.40 m/s,最小为2.38 m/s,该地区以西风和南风为主风向,葡萄生长季为4-6月,以南风为主,起沙风速也相对较大。(2)防护林带林下植被以一年生草本为主,兼有农田作物和防护林自身树种的幼苗。林下多为荒漠地区常见沙生植物,如:猪毛菜、沙蒿、沙芥,灌木较少。新疆杨Shannon-Wiener指数和Pielou指数最高,为0.89、0.78,刺槐Shannon-Wiener指数和Pielou指数最低,为0.63、0.54。Simpson指数和Margalef指数刺槐林带最高,最低为新疆杨林带。(3)综合不同林带结构在不同高度下防风效能,得出疏透结构林带在防风效能方面较为平均,且在20 cm高度下优于其他两种林带,最高防风效能达到84.53%。而紧密结构林带在200 cm高度上优于疏透结构林带,最高防风效能在64.16%。根据调查当地葡萄在第一年株高高度大约在10-20 cm左右,所以在林带选择方面应选取疏透结构林带。(4)通过选取典型林带进行风洞流场实验,在水平和垂直方向上进行流场观测,得出品字形布设林带在不同风速下近地表风速平均值均低于矩形布设林带,差值为0.36、1.08、1.75,随着风速的增加差距逐渐增加。从风速加速率看,新疆杨林带对于布设方式较为敏感,3种风速下品字形布设比矩形布设降低81.71%、68.00%、53.15%,风速加速率差距随风速增加而减小,适合品字形布设,而另外两种树种林带在布设方式上影响不显著;从林带行数上看,4行林带近地表风速平均值小于2行林带,且4行林带防风效能普遍大于2行林带,风速加速率差值为0.64、1.57、1.77,差值随着风速的增大而增大,新疆杨林林带适合布设4行林带,而樟子松对于林带行数不敏感,刺槐林带2行林带风速加速率小于4行林带;3种树种在不同风速下风速平均值大小无明显规律,从风速加速率上看,新疆杨对林后的风速减弱作用明显优于其他两种树种。(5)将葡萄园防护林体系划分为机械沙障+灌木固沙带、防风阻沙林带(基干林带)和葡萄园防护林网三部分,通过对沙障选择,基干林带选取及葡萄园防护林网内林带走向,进行树种选择,以及林带间距的确定,最终选取1.5m×1.5 m规格PLA沙障作为固沙带的机械沙障,8行新疆杨和刺槐混交林带作为基干林带,4行品字正方形网格布设新疆杨林带作为农田防护林带。