沙尘暴运行规律与绿洲防护带下垫面结构耦合关系研究

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。本项目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（由沙漠、人工防护林体系、绿洲三种下垫面建有的8.3km水平梯度、50m高垂直梯度三座沙尘观测塔和相应的风沙流监测体系两部分组成），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。

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，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。.本项目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（由沙漠、人工防护林体系、绿洲三种下垫面建有的8.3km 水平梯度、50m高垂直梯度三座沙尘观测塔和相应的风沙流监测体系两部分组成），监测地表风沙流、近地面0-50m沙尘暴过程中沙尘通量、绿洲防护带植被结构，研究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。得到：.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。