干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 沙尘暴运行规律与绿洲防护带下垫面结构耦合关系研究

Arid

	沙尘暴运行规律与绿洲防护带下垫面结构耦合关系研究
	杨自辉; 聂文果; 常兆丰; 李爱德; 詹科杰; 方峨天
完成单位	甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期	2012
中文摘要	1、课题来源与背景本项目为国家自然基金(地区科学基金)项目,项目编号30960321,经费22.00万元,实施年限为2010.01-2012.12月。沙尘暴是一种具有危害程度大、破坏性强的天气现象,严重影响着工农业生产和人民生活安全。荒漠区近地面(0～50米高)是沙尘暴产生发展的主要区域,绿洲边缘近地面沙尘暴的运动变化规律以及绿洲防护带下垫面环境状况如何影响着沙尘暴的发展变化几乎是国内外研究的空白。因此,研究影响沙尘暴发生发展的环境因子和防治沙尘暴危害的措施,减少沙尘暴危害是迫切需要解决的问题。 2、研究目的与意义利用民勤荒漠草地生态系统国家野外站建设的我国首套近地面沙尘暴观测系统,长期监测地表风沙流、近地面沙尘暴空间结构,观测绿洲防护带植被结构和地貌特征时空变化,研究垂直和水平梯度上沙尘暴运行过程中沙尘变化规律、风沙流结构和运动规律,揭示沙尘暴过程中大气底层结构,人工固沙林和机械固沙措施对沙尘暴消减效果,从而探讨绿洲防护带对沙尘暴的生态功能,为我国绿洲边缘防护林建设与保护以及建立我国近地面沙尘暴观测体系提供科学依据。 3、主要论点与论据 (1)1米宽0.5米高的风沙流量：流动沙丘与稀疏白刺灌丛沙堆断面年平均11.01吨;绿洲边缘的防风固沙林断面年平均2.43吨;流动沙丘通过的风沙流流量21.77吨,丘间地通过的风沙流流量1.42吨。天然白刺沙丘加丘间地人工造林植被类型年均通过的风沙流流量2 .71吨,梭梭固沙林通过的风沙流流量1.85吨。 (2)1米宽0.5米高的风沙流量：麦草沙障年均为迎风坡63.05kg、丘顶275.86kg、背风坡407.16kg;粘土沙障年均为迎风坡176.93kg、丘顶187.85kg、背风坡168.97kg;塑料沙障年均为迎风坡47.58kg、丘顶294.89kg、背风坡406.93kg。 (3)绿洲防护带对阻截沙尘功能强大。相对于沙漠的稀疏白刺植被：绿洲边缘的人工梭梭、沙拐枣以及白刺天然植被阻截沙尘42％;经绿洲边缘人工固沙植被和绿洲内部防护林可阻截沙尘74％。 (4)沙尘暴过程中,起沙尘主要受地貌和植被的影响,随着植被的逐渐增多、盖度增大,沙尘通量逐渐减少。按地貌类型流动沙丘、半固定沙、到固定沙丘、绿洲顺序,沙尘通量逐渐减少。在沙尘暴的防治中,建立绿洲防护带,加大植被覆盖是主要的措施。 (5)绿洲内沙尘的主要来源是沙漠,绿洲农田和防护林区域起尘少。该项目揭示沙尘暴过程中大气底层结构,人工固沙林和机械固沙措施对沙尘暴消减效果,从而探讨绿洲防护带对沙尘暴的生态功能,为我国绿洲边缘防护林建设与保护以及建立我国近地面沙尘暴观测体系提供科学依据。 4、创见也创新获取近地面沙尘暴观测数据,揭示沙尘暴在近地层的发生规律、运行过程、不同下垫面条件对沙尘暴的受阻方式和减缓途径,提出人类改善下垫面防治沙尘暴的生态作为;研究结果对扩展陆面生态学研究领域、多学科融合具有重要意义。 5、社会经济效益,存在的问题无 6、历年获奖情况无 7、成果简介本项目首次获得了近地面沙尘暴结构和运动规律的数据,建立了我国首个近地面沙尘暴观测研究数据库,填补了国内低空沙尘暴研究的空白。通过观测研究,验证了沙尘暴过程中,风速随高度变化符合经典的廓线方程,获得了沙尘水平通量、气溶胶浓度、降尘量以及沙尘粒径在沙漠、绿洲边缘固沙林、绿洲防护林中随高度的变化特征,为我国沙尘暴研究和灾害防治打下了扎实的基础。研究结果表明民勤绿洲边缘现有农田防护林体系可减少76％沙尘,防风固沙林可减少42%的沙尘;绿洲边缘林业防护措施对沙尘暴具有重大的消减作用,说明林业防护工程是沙尘暴防治的主要措施。
中文关键词	沙尘暴 ; 防护 ; 结构 ; 绿洲边缘
成果类型	基础理论
中图法分类号	S774
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001589406
来源机构	甘肃省治沙研究所
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243102
推荐引用方式 GB/T 7714	杨自辉,聂文果,常兆丰,等. 沙尘暴运行规律与绿洲防护带下垫面结构耦合关系研究[Z]. 基础理论,2012.