植物根系力學(xué)特性(抗拉、抗剪)是決定水土保持的關(guān)鍵因素。為研究喀斯特地區(qū)灌木根系的護(hù)坡力學(xué)效應(yīng),以多花木藍(lán)和雙莢決明根系為研究對(duì)象,通過(guò)室內(nèi)單根拉拔和根土復(fù)合體直剪試驗(yàn),探討單根拉伸特性與根土復(fù)合體剪切特性的關(guān)系,并探討WU模型的適用性。結(jié)果表明:隨根徑的增加,抗拉強(qiáng)度總體呈下降趨勢(shì),因樹種的不同,趨勢(shì)不盡一致;單根抗拉強(qiáng)度和根土間的摩擦共同影響根土復(fù)合體抗剪特性,前者影響最大,后者的影響相對(duì)有限,以細(xì)根和粗根搭配使用較優(yōu);WU模型在喀斯特地區(qū)經(jīng)修正可適用,但不同的植物具有不同的修正系數(shù)。研究結(jié)果將為喀斯特地區(qū)生態(tài)恢復(fù)、邊坡綠化樹種篩選及配置奠定良好的基礎(chǔ)。

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圖1 多花木藍(lán)及雙莢決明單根抗拉強(qiáng)度

植物根系抗拉特性是研究植物固土護(hù)坡的關(guān)鍵,多花木藍(lán)和雙莢決明單根拉伸試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1(a)可知:多花木藍(lán)根徑1～5mm時(shí),單根極限抗拉強(qiáng)度分別為3.08,1.85,1.97,2.05,2.17MPa。根徑在1～2mm時(shí),單根極限抗拉強(qiáng)度隨根徑的增加而急劇下降;根徑....

圖2 纖維素和木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)

根徑的大小對(duì)多花木藍(lán)和雙莢決明單根抗拉特性的影響盡管不完全一樣,但存在以下2個(gè)共同點(diǎn):①根徑為1mm時(shí),即根徑較小(細(xì)根)的抗拉強(qiáng)度要顯著高于根徑為2,3,4,5mm(粗根)的抗拉強(qiáng)度。對(duì)于植物根系而言,纖維素、木質(zhì)素和韌皮細(xì)胞為其主要組成物質(zhì)[24],其中纖維素和木質(zhì)素是賦....

圖4 多花木藍(lán)及雙莢決明布根類型與抗剪強(qiáng)度的

圖4為1細(xì)根+1細(xì)根、1粗根+1粗根和1細(xì)根+1粗根根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度結(jié)果。由圖4可知:細(xì)根和粗根配合的復(fù)合體抗剪強(qiáng)度要高于細(xì)根組合或粗根組合的抗剪強(qiáng)度;多花木藍(lán)根土復(fù)合體的提高幅度要高于雙莢決明。這說(shuō)明細(xì)根與粗根的抗拉強(qiáng)度差異越大,配合使用后的復(fù)合體抗剪強(qiáng)度提高幅度越大。該研究....

圖3 多花木藍(lán)和雙莢決明根土復(fù)合體抗剪特性

根土截面比是指單位土體面積內(nèi)根系的含量,含量不同,對(duì)土體的增強(qiáng)效果不同。在上述研究基礎(chǔ)上,將根徑在1mm以下的根系視為細(xì)根,根徑2～5mm的根系視為粗根。為了進(jìn)一步探究細(xì)根和粗根對(duì)根土復(fù)合體抗剪特性的影響,本研究重點(diǎn)分析了不同根徑的粗根和由與之截面比等效的若干細(xì)根組成的根土復(fù)....

本文編號(hào)：4044778