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题名植物根系固土护坡机理的研究进展及展望
被引量：75
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作者
周云艳
陈建平
王晓梅
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机构
中国地质大学(武汉)工程学院
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出处
《生态环境学报》
CSCD
北大核心
2012年第6期1171-1177,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(41102228)
湖北省交通厅项目(2004056056
2004056061)
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文摘
在综合国内外相关研究成果的基础上,详细介绍了近几年来植物根系固土护坡机理的研究进展。文章分别从水文效应和力学效应2个方面对根系固土护坡机理进行了介绍,并着重从根增强的理论模型、根-土相互作用等方面论述了植物根系固土护坡的力学效应。首先介绍了根增强理论的先驱模型Wu和Waldron模型,文章从多方面论证了Wu和Waldron模型假定穿过剪切面的所有根在受力时同时破坏高估了根的增强作用,详细介绍了国外学者对Wu和Waldron模型改进后,最新提出的2种考虑根系逐渐破坏的力学模型——纤维束增强模型FBM和根束增强模型RBM。FBM模型用动态纤维束来模拟根系的渐进破坏,假设荷载被分配给束中的每个根,当载荷增加到其值超过了某单根的抗拉强度时,该根被拉断,而被该根分担的载荷被重新分配到剩下的完好的根中,直到所有的根都拉断。该模型使用应力控制的加载过程,不能得到完整的力-位移关系曲线;且该模型中没有考虑根的直径分布、几何性质、力学性质等的影响。为了克服上述缺陷Schwarz在FBM模型的基础上,又提出了RBM模型。RBM模型是一个以位移控制加载过程的纤维束模型,该模型考虑整个根束的拔出力是位移的函数,并被表示成单根的拔出力之和。文章最后详细论述了根系的拔出机理,探讨了植物根系固土护坡研究的发展方向。
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关键词
根系固土
力学效应
纤维束增强模型
根束增强模型
根-土相互作用
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Keywords
soil reinforcement by plant roots
mechanical effect
the Fiber Bundle Model
the Root Bundle Model
root-soilinteraction
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分类号
S157
[农业科学—土壤学]
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题名植物根系固土作用模型研究进展
被引量：7
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作者
田佳
曹兵
及金楠
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机构
宁夏大学农学院
北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室
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出处
《中国农学通报》
2015年第21期209-219,共11页
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基金
公益性行业科研专项经费项目"宁夏干旱风沙区退化植被恢复技术研究与示范"(201304311)
宁夏自然科学基金资助项目"毛乌素沙地沙柳
花棒根系固沙力学机制研"(NZ13009)
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文摘
植物根系固土作用模型研究已历经近40年,从简单的极限平衡模型到复杂的有限元和离散元数值模型,已发展到10余种。总结这些根系固土作用模型不仅对揭示根系加固土壤作用的力学机制和分析林地边坡的稳定性具有重要意义,对根系固土作用模型未来的研究方向也具有积极指导意义。笔者对根系固土作用模型分2部分进行综述,第一部分主要介绍根系固土作用的理论模型,包括:Wu模型、倾斜根系模型、位移模型、纤维束模型、根束增强模型和能量模型,以及这些模型的应用条件、模型优缺点、适用范围等。第二部分主要综述根系固土作用的数值模型,包括:有限元数值模型、离散元数值模型和造林边坡稳定性分析数值模型,并详细比较了有限元与离散元数值模型的优缺点和在造林边坡稳定性分析上的应用。最后探讨了目前根系固土作用模型研究中存在的不足以及未来的发展方向。
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关键词
根系固土
Wu模型
位移模型
纤维束模型
根束增强模型
能量法模型
数值模型
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Keywords
root reinforcement
Wu＇s model
displacement-based model
fiber bundle model
root bundle model
energy approach model
numerical model
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分类号
S157.2
[农业科学—土壤学]
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