風(fēng)蝕、風(fēng)積和平衡是戈壁地區(qū)三種基本的床面過程。床面性質(zhì)在戈壁蝕積過程中起著非常重要的作用。礫石面對底層細(xì)沙物質(zhì)具有保護(hù)作用，被稱為“黑色植被”，在風(fēng)沙運(yùn)動過程中扮演著非常重要的角色，對抑制干旱荒漠地表風(fēng)蝕、風(fēng)沙運(yùn)動和粉塵輸送具有重要的作用，是干旱荒漠地區(qū)一種較為有效、簡便的防沙措施。

    受測試手段和觀測儀器的限制，在野外實地戈壁進(jìn)行風(fēng)沙觀測十分困難，故取得系統(tǒng)的野外觀測數(shù)據(jù)非常少，精度也難以保證；室內(nèi)風(fēng)洞實驗獲得的結(jié)果往基于理想條件下的假設(shè)，忽略礫石及戈壁下墊面的天然形狀、排列方式等在抑制風(fēng)蝕中所起的重要作用，使實驗結(jié)果與自然戈壁的實際情況存在偏差，需要通過野外觀測數(shù)據(jù)進(jìn)一步予以驗證。

    中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所科研人員通過野外可移動式風(fēng)洞，對不同風(fēng)速、供沙條件下不同性質(zhì)床面的蝕積變化過程進(jìn)行模擬實驗。研究發(fā)現(xiàn)：礫石床面具有捕沙和過沙的雙重功能，礫石床面的輸、阻性質(zhì)是不同覆蓋度與風(fēng)動力耦合的結(jié)果。當(dāng)?shù)[石蓋度小于20%時，床面基本以風(fēng)蝕作用為主；當(dāng)?shù)[石覆蓋度在30%~50%時，低風(fēng)速條件下（＜10 m/s），床面以強(qiáng)烈風(fēng)積作用為主，高風(fēng)速條件下（＞12 m/s），床面以強(qiáng)烈風(fēng)蝕為主，其間[(10-12) m/s]床面趨于蝕積平衡狀態(tài)；當(dāng)?shù)[石覆蓋度大于60%時，隨著風(fēng)速的增大，床面蝕積量變化不大。

    本研究成果為探討影響床面蝕積過程轉(zhuǎn)化的主控因子及相關(guān)閾值及敦煌莫高窟頂風(fēng)沙防護(hù)工程提供科學(xué)理論依據(jù)。

    本研究項目受到中國科學(xué)院知識創(chuàng)新過程重要方向項目（KZCX2-EW-313）、國家自然科學(xué)基金項目(40671022)及敦煌研究院重點科研基地開放課題（200911）共同資助；研究成果發(fā)表于《地理科學(xué)》。