植被下垫面对土壤风蚀和风沙防治有着非常重要的作用,所以研究植被下垫面对风场的影响具有重要的理论和实际意义。目前对植被下垫面内部及周围风场特性等方面的研究多采用实验观测的手段。本文在前人研究工作基础上,分析了影响森林阻力系数的主要因素,研究了气流进入和流出森林时的风场情况,并计算了不同叶面积指数和林分密度下森林的空气动力学粗糙度、零平面位移高度和摩阻风速。主要内容如下：1.建立了植被下垫面风场运动的理论模型。在时均湍流控制方程的基础上,利用空间平均原理推导了植被下垫面风场控制方程,并给出了控制方程中的参数计算和控制方程的求解方法。2.考虑到由于森林叶面积密度沿高度变化而造成森林阻风能力沿高度的变化,本文利用植被下垫面风场理论模型研究了森林阻力系数和叶面积密度之间的关系,并利用这一关系修正了以前学者由于没有考虑阻力系数和植被特性之间的关系而造成的误差。然后计算了气流进、出森林时的速度和湍流强度,所得结果与野外观测结果吻合较好。3.研究了森林叶面积指数和林分密度对森林空气动力学粗糙度、零平面位移高度、摩阻风速的影响,得到了不同林分密度下,粗糙度、零平面位移高度及摩阻风速随叶面积指数的变化规律。计算结果表明,粗糙度与零平面位移高度之间存在线性关系,这结论与Shaw & Pereira及Nakai等人的研究结果一致。