土地荒漠化逐渐成为世界上重要的自然灾害问题,风蚀荒漠化是荒漠化治理中的重点也是难点,遏制风蚀荒漠化发展态势,促进人地关系协调发展已经成为人们刻不容缓的抉择和使命。民勤地区处于沙漠包围之地,每到春季,黄沙弥漫,沙尘肆虐的景象层出不穷,积极治理风蚀荒漠化,可为有效阻止巴丹吉林和腾格里两大沙漠合拢和改善民勤生态环境现状起到至关重要的作用。民勤干旱缺水,植物治沙受到限制,机械沙障的应用和研究为遏制区域风沙危害和荒漠化扩展发挥着重大作用。因此,在民勤荒漠区沙丘开展不同类型沙障野外试验,利用三维激光扫描技术观测大风过境前后沙障内部形态,收集砂粒并使用马尔文激光粒度仪测定粒度变化特征,根据集沙仪和测风仪数据分析大风过境时沙障对风蚀过程的响应特征,同时结合风沙环境风洞实验;通过上述特征的研究和分析可为不同类型沙障应用提供固沙阻沙效益评价数据,研究结果将为防治荒漠绿洲过渡区风沙危害及遏止沙化土地蔓延提供理论支撑。主要研究结果如下:（1）通过对沙障的蚀积状况分析可以发现,聚乳酸纤维沙袋沙障（Polylactic acid fiber sandbag sand barrier,PSB）行带内障高最低,侵蚀深度最大。稻草沙障（Straw sand barrier,SSB）行带内侵蚀最弱,堆积最强。粘土沙障（Clay sand barrier,CSB）行带内侵蚀集中在中部,堆积作用处于沙障两侧,植物纤维网沙障（Fibermesh sand barrier,FSB）与之相反。（2）通过风洞实验模拟沙障风沙运动过程,CSB内部蚀积状况表现为中部强侵蚀弱堆积和靠近沙障两侧强堆积弱侵蚀现象。FSB表现与CSB完全相反。利用三维激光扫描技术计算可得出,PSB障内多数位置处于弱堆积强侵蚀状态,侵蚀体积量为6091 cm~3,达到堆积体积量的14.07倍,同野外蚀积状况基本保持一致。（3）通过对沙障内砂粒粒度特征分析,障内粒径组分空间分布依风向变化。CSB自中部向两侧粒径逐渐减小。SSB方格式的粒径组分自中部向两侧逐渐增大,其中向上风向增大趋势较缓。SSB和PSB行带式沿主风向粒径逐渐增大。FSB和PSB网格式在沙障内表现自中部向垂直主风向两侧粒径逐渐增大趋势,在中部区域粒径沿主风向逐渐减小。研究中CSB、SSB和PSB行带式均表现为沿主风向粒径组分逐渐增大的趋势。4种类型沙障中σ中值均偏高,即分选性变差,这也可以证明在沙障内部砂粒组分逐步增多。（4）在垂直方向各沙尘粒径组分的变化规律来看,CSB和PSB粗砂和中砂含量随高度增加而逐渐减小,细砂和极细砂含量随高度增加逐渐增大,到高层细砂含量达到62.35%。SSB和FSB极细砂含量随高度增加逐渐增大,细砂含量随高度增加逐渐减小。4种类型沙障都呈现明显沙尘粒径组分随高度增加逐渐变细的趋势,较细的粒径组分在较高的高度层占主要地位。（5）通过对沙障内风速测定可以明确,CSB和PSB各高度层平均风速均表现自下部向中部逐渐减小。SSB由于中下部行带式间距为1 m比其余部位小,产生风速极小值,没有沿主风向风速逐渐减小。FSB网格式风速变化沿主风向风速逐渐减小,中部行带式沙障风速有一定放大作用。在风洞中进行风速流场测定中,CSB在沙障后会出现1倍障高高,9～11.5倍障高长的风速减缓区,减缓效果好。在沙障正上方,风速随高度增加迅速升高,在35 cm附近出现极大值。PSB中会出现1倍障高高,6～8倍障高长的风速减缓区,在20 cm高度层,障后5 cm处出现极大值。FSB在沙障后会出现1倍障高高,1～4倍障高长的风速减缓区。风速减缓区都表现为随风速增大,减缓区面积进一步减小,风速减缓效果一般。（6）通过对沙尘水平通量和沙尘总水平输沙量的研究,根据沙障影响高度进行分段拟合。PSB表现为沙尘水平通量沿主风向逐渐增大趋势。除PSB外,CSB、SSB和FSB均表现为中下部沙尘水平通量和总水平输沙量最小,中部最大。在沙障影响范围减弱后高度层的4种沙障覆盖区均贴合指数函数拟合。其中PSB和CSB沙尘水平通量和总水平输沙量较大,PSB输沙量为3523.115 g·cm-1,比CSB极大输沙量1935.548 g·cm-1高45.06%。表示其风沙运动频繁,沙尘活动剧烈,阻滞沙尘效果差。综上本研究结果,4种类型沙障固沙阻沙效益排序大致为:SSB＞FSB＞CSB＞PSB。但结合其后期沙障变化、沙障材料特性、维护成本和人力等诸多因素对其固沙阻沙效益进行排序可能是:FSB＞SSB＞CSB＞PSB。在研究中引入三维激光扫描技术对沙障内微地貌形态进行反演,具有扫描精度高、操作方便、不受光线影响等特征,而且可以精确测算出微地貌侵蚀和堆积体积量,定量分析蚀积水平。同时本研究也存在一定不足,如沙障铺设太新,固沙阻沙效果可能未能显现,今后可通过长期观测来研究分析;三维激光扫描技术还需进一步深入挖掘,以便在治沙工程和风沙地貌领域发挥所长。