乌兰布和沙漠绿洲天然荒漠植被退化、湿地萎缩、土壤盐渍化加剧、土地风蚀等问题十分严重,是沙漠中脆弱的生态系统之一。在绿洲及外围营建防护林体系对保护绿洲生态安全,维护绿洲生产建设稳定发展等具有重要意义。乌兰布和沙漠绿洲具有多年的防护林建设经验,对绿洲现有的防护林体系进行全面、系统、准确的评价,可以为营建新的防护林体系提供示范样板及实践模式,对进一步丰富和完善受损的生态系统具有十分重要的科学价值和现实意义。本研究以乌兰布和沙漠绿洲初叶期5种不同配置结构的防护林带(网)模式为研究对象,通过对各林网内空间多点风速的同步观测,分析不同林网内的风速流场、风速统计及频数分布、风速半方差变异函数模型以及基于有效防护面积的防风效能,探究不同防护林带(网)模式的防风效果,并筛选出具有较好防风效果的防护林林带(网)模式。通过风洞模拟试验,进一步对选取的防护林带(网)模式在不同风速下单林带、单林网及多林网叠加的防风效果进行比较分析,提出具有高防风效能的防护林带(网)新模式。本研究主要结论如下：(1)野外实验得出疏透结构大网格林网2,窄林带小网格乔灌混交林网3和窄林带小网格乔木纯林林网4均发挥着较好的防风效果。林网2内96.4%土地面积上的防风效能在70%以上,林网3内92%土地面积上的防风效能在55%以上,在60%防风效能以上,乔灌混交配置的林网3的有效防护比约为纯林林网4的2.5倍。(2)野外实验得出风向变化使5种典型林网内的防风效能分别减少了约5%、10%、18%、15%及0%,对大网格林网内的风速流场分布及防风效能影响较大,对窄林带小网格影响并不明显。“U”配置林网其开口处要避免朝向主害风向,以免扰乱、降低林网内的防风效能。“□”型配置的纯林林网可以将风向夹角带来的影响降到最低,充分发挥长副林带的防护作用,林网内的风速流场及防风效能较为稳定。(3)风洞模拟实验得出紧密结构的林带及高度较高的林带发挥着较好的防护效应,在相对较高防风效能以上,林带的有效防护面积及防护比大小均为6 cm紧密林带>8 cm疏透林带>6 cm疏透林带。由林带结构造成的最大差异为6 cm紧密结构林带的有效防护面积及防护比比疏透林带大2367.9cm2(47.3%)；林带高度造成的最大差异为8 cm高林带的有效防护面积及防护比比6 cm高林带大1373.8 cm2(21.2%)。(4)风洞模拟实验得出不同配置林网(D=10H)模式当防风效能在50%以上即削弱一半以上的风速,各林网模式的有效防护面积及百分比大小依次为8 cm乔灌混交林网5407.2 cm2(75.1%)>6 cm乔灌混交林网5025.6 cm2(69.8%)>6 cm乔木+灌木混合林网4816.8cm2(66.9%)>8 cm纯林林网4161.6 cm2(50.3%)>6 cm纯林林网3038.4 cm2(42.2%),乔灌混交配置的林网模式及乔木+灌木混合的林网模式发挥了较好的防护效应。优化的乔木+灌木混合的林网模式在高防风效能发挥着较好的防护效果。(5)风洞模拟实验得出不同配置林网(D=6H)模式当防风效能在50%以上,各防护林林网模式的有效防护面积依次为8 cm乔灌混交林网>6 cm乔灌混交林网>8cm纯林林网>6 cm纯林林网。其中,6 cm和8cm两种林带高度的窄林带乔灌混交林网配置模式其有效防护比比纯林林网模式分别高2.1倍(38.1%)和1.6倍(29.1%),可见乔灌混交配置的防护林林网模式可以发挥出较好的防护效果。林带高度对相同配置防护林网模式防风效果的影响为,8 cm纯林林网的有效防护比比6 cm纯林林网大14.3%,8 cm乔灌混交林网的有效防护比比6 cm乔灌混交林网大5.3%。(6)风洞模拟实验得出在6林网叠加的窄林带(D=6H)纯林复合林网内,从网格1至网格6风速最大值与最小值的差值逐渐减小,风速平均值整体呈减小趋势。防风效能在网格1逐渐增加,网格2为过渡,在网格3、林网4内达到最大,之后趋于一个稳定值；当防风效能在60%以上,与相同配置的单林网(16.8%)比较,网格2内的有效面积防护比增加72.2%,网格3、网格4内增加83.2%,网格5内增加82.6%,网格6内增加79.3%,平均每个叠加后的网格内的有效防护比比单林网增加近5倍。(7)风洞模拟实验得出在6林网的叠加窄林带(D=6H)乔灌混交复合林网内,网格1至网格6风速最大值与最小值的差值逐渐减小,风速平均值整体呈减小趋势。防风效能在网格1过渡,网格2、网格3内即达到最大,之后趋于一个稳定值；当防风效能在70%以上,与相同配置的单林网有效防护比(23.3%)比较,网格2、网格3内的有效防护比增加76.6%,网格4内增加72.3%,网格5内增加74.4%,网格6内增加68.3%,平均每个叠加后的网格内的有效防护比比单林网增加近3倍。