分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 研究典型株型沙生灌丛周围的流场分布，旨在为干旱、半干旱地区合理选择不同株型的防风沙植被提供理论依据。本文利用FLUENT软件对3类典型株型（坛形、梭形、帚形）灌丛周围的流场进行数值模拟，分析不同植株形态对风沙流的影响，并加以风洞试验验证，结果表明：（1）3类株型周围流场可分为5个区，且株后均存在3个涡流。受涡流强度的影响，在积沙初始阶段，梭形、帚形植株主要在株后6~7 H处积沙，而坛形植株在3 H附近积沙。（2）受植株最大侧影面积高度层的影响，3类株型灌丛株后1 H处的风速极小值依次出现在0.3 m、0.4 m、0.8 m高度处，最优防护高度依次为0.2~0.4 m、0.3~0.6 m、0.8~1 m。3类株型株后的空气动力学粗糙度逐渐减小，且坛形的粗糙度明显高于其他株型。（3）3类株型在-2~10 H范围内均可有效降低风速，株后近地表区防风效益表现为坛形＞梭形＞帚形，而中高空区防风效益均随株距增加而减小。（4）在T=10 s时，3类植株周围总积沙长度分别为8.5 H、6H、4.5 H，梭梭、沙拐枣分别在距入口5~5.5 m、4.5~6 m处存在不同程度的风蚀现象。对比其他植株，白刺（Nitrariasphaerocarpa）具有较好的阻沙效果，在防风固沙工程建设中建议将其与梭梭（Haloxylon ammodendron）、沙拐枣（Cal⁃ligonum mongolicum）结合，既能发挥白刺的阻沙作用，又可利用梭梭、沙拐枣较好的中高空防风效果。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 植物固沙是荒漠地区防治风沙灾害的重要措施之一，骆驼刺（Alhagi camelorum）作为典型荒漠植物具有重 要的应用价值。利用fluent软件对30 cm高度干枯骆驼刺附近的流场进行数值模拟，分析风速特征和积沙特征，并 加以野外试验验证。结果表明：（ 1）植株附近流场大致可分为遇阻减速区、抬升加速区、紊流减速区以及恢复区。 植株后会形成微弱的涡流，涡流的回流区高度与距植株远近有关，但整体低于0.14 m。（ 2）当风速为6 m∙s -1 时，植株 主要影响0.6 m高度以下的水平风速。植株后一定距离内的水平风速随高度增加不在呈现严格的对数分布，而是 存在2个极小值，并在0.3~0.6 m高度范围内以较大的加速度快速增大。（ 3）植株的防风效率整体呈现出随风速增大 而减小的规律，且该现象随高度增加愈加明显。当风速由6 m∙s -1 增大至10 m∙s -1 时，株后5.3 m范围内， 0.3 m高度 处的防风效率由40%减小至16.56%。（ 4）植株附近的积沙因风速的不同具有差异，当风速较小时，积沙主要集中在 前方植株附近以及植株之间，随着风速的增大，积沙后移。
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