荒漠化是当前人类面临的重大全球性环境问题,困扰着人类社会的生存和发展。我国沙漠沙地广袤千里,是世界上沙质荒漠化危害严重的国家之一。而风沙运动所引起的土壤风蚀是沙质荒漠化主要表现形式之一。本文以空气动力学,风沙物理以及数学的基本原理为理论基础,通过对裸沙地以及有植被覆盖的下垫面风沙物理学问题对比研究,由风场分布以及风能变化两个方面出发,从量化的角度探讨了植被覆盖对土壤风蚀的防治机理。结果如下:1.在大气中性层结条件下,裸沙地表面风速随高度的增加而迅速增大,并与高度的对数值成正比,即u正比于lnZ。利用曲线拟合方法研究其粗糙度结果表明:对于稳定床面来说,下垫面的状况不发生改变时,粗糙度与风速的增长呈负相关关系,但是由于两者相关程度并不显著,因此在实际工作中可以忽略风速对粗糙度的影响。2.下垫面为单一植物时,风流场发生绕流,有一定能量的风被阻挡消耗,研究发现影响其防风效应诸多因子中,迎风面宽度起主导作用;下垫面为植被群落时,风场分布发生改变,植被高度和盖度对下垫面粗糙度都有明显的影响,植被群落的密度以及断面疏透度对风能影响显著。3.通过观测和分析,不同类型的植被防风固沙效益大不相同,乔灌草型植被防风固沙效果最好,灌草型稍逊,和前两种植被类型相比,纯草型植被防风固沙效果较差。在干旱区建立植物防沙体系时,对三种植被类型的比选应根据固沙目标进行取舍,有管理条件及水分条件较好的地区,可以考虑乔灌草型植被组合,但主要以灌草型植被为主。