典型株型沙生灌叢對風沙流場影響的數值模擬

閆 晴，李菊艷，尹忠東，劉金苗，柳宏才

（1.北京林業大學水土保持學院，北京 100083；2.新疆維吾爾自治區水土保持生態環境監測總站，新疆 烏魯木齊 830002）

植被對地表起到保護作用，增加植被覆蓋率是防風固沙的主要手段［1］。然而，在干旱、半干旱地區，由于水分條件的限制，植被主要以低蓋度沙旱生灌木為主，許多灌木以單株或單叢的形式存在，其與風蝕關系的研究可簡化為單植株的防風固沙研究［2］。但不同類型植株對周圍氣流場的影響存在差異［3］。因此，研究不同株型單株植被周圍的風速與輸沙特征，對干旱、半干旱區合理選擇風蝕防治中的植被類型具有重要意義，同時也對建設不同形態的稀疏灌叢防護林工程具有一定的參考意義。

株型會顯著影響植株的防風固沙效益，目前有關植株形態與風蝕關系的研究主要存在兩種方法，一類是采用傳統的風洞試驗或野外試驗探究植株形態對風蝕影響的差異，如亢力強等［4］通過風洞試驗測量了細長狀植株和上大下小形狀植株對空氣動力學粗糙度的影響；Abbas等［5］對兩種株型植株進行研究，指出在不同風速條件下，女貞（Ligustrum lu?cidum）對強風的抵抗力大于秋英（Cosmos bipinna?tus）。此類研究主要探究了單株植物對周圍風場特征的影響，對于沙粒的運動及植株周圍輸沙特征關注較少。另一類是利用數值模擬探究單一植被要素周圍的流場變化，相比野外試驗或風洞試驗，數值模擬在數據獲取及工作量等方面具有明顯優勢。李正農等［6］將豆瓣黃楊（Buxus sinica）簡化為3D對稱模型，有效模擬了樹木對于風場的影響；……