生态护坡中土壤含根量与抗剪强度关系试验研究 被引量：43

1

作者 胡其志 周政 +1 位作者 肖本林 肖衡林 《土工基础》 2010年第5期85-87,共3页

通过对加入草本植物狗牙根根系的根土复合体进行直接剪切试验,研究在不同含根量和在不同垂直压力情况下根土复合体抗剪强度变化情况。结果表明,狗牙根根系具有提高土体抗剪强度的作用,根土复合体的抗剪强度随着含根量的增加而增大,但当... 通过对加入草本植物狗牙根根系的根土复合体进行直接剪切试验,研究在不同含根量和在不同垂直压力情况下根土复合体抗剪强度变化情况。结果表明,狗牙根根系具有提高土体抗剪强度的作用,根土复合体的抗剪强度随着含根量的增加而增大,但当含根量达到一定值时根土复合体的强度增加并不明显,即存在最佳含根量区域。 展开更多

关键词 根土复合体 直剪试验抗剪强度 最佳含根量

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三江源区植物根-土复合体的抗拉拔力特征及影响因素分析 被引量：12

2

作者 罗春燕 吴楚 +3 位作者 芦光新 德科加 张明 王军邦 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期260-266,271,共8页

为研究高寒地区草地恢复过程中牧草根系固土稳定性机制,在青藏高原三江源区对燕麦根—土复合体进行原位拉拔试验,系统分析了燕麦根—土复合体抗拉力的表现特征及影响因素。结果表明:(1)根—土复合体的抗拉力在不同地形、种植方式等不同... 为研究高寒地区草地恢复过程中牧草根系固土稳定性机制,在青藏高原三江源区对燕麦根—土复合体进行原位拉拔试验,系统分析了燕麦根—土复合体抗拉力的表现特征及影响因素。结果表明:(1)根—土复合体的抗拉力在不同地形、种植方式等不同情况下,表现出的特征不一致。高密度区比低密度区的抗拉力小,撒播区比条播区的抗拉力小,高坡度区比低坡度区抗拉力小,远离冲蚀沟区比冲蚀沟区附近抗拉力小,且差异显著(P<0.05)。(2)根—土复合体的抗拉力与地上生物学性状相关性低,与根系生物学性状相关性高。(3)复合体的抗拉力与根径(RD)、须根条数(RN)呈极显著正相关(P<0.01),与根长(RL)、单根生物量(RW)呈显著正相关(P<0.05)。 展开更多

关键词 三江源区 植物根—土复合体 抗拉力 生物学特性 燕麦

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黄河源区河岸带高寒草甸植物根-土复合体抗拉特性研究 被引量：12

3

作者 李本锋 朱海丽 +3 位作者 谢彬山 罗露瑶 李国荣 胡夏嵩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期424-432,共9页

植物根系作为一种特殊的河岸物质组成材料,对改变土体力学特性具有重要作用。采用现场挖空法,在黄河源区二元结构河岸的3个点位开展2种植被群落类型的根-土复合体抗拉特性原位试验,分析滨河草甸植被根系对增强河岸物质抗拉特性的作用。... 植物根系作为一种特殊的河岸物质组成材料,对改变土体力学特性具有重要作用。采用现场挖空法,在黄河源区二元结构河岸的3个点位开展2种植被群落类型的根-土复合体抗拉特性原位试验,分析滨河草甸植被根系对增强河岸物质抗拉特性的作用。高寒草甸河岸崩塌宽度为0.52~0.70m,明显大于一般黏性土河岸的崩塌宽度,而且原生草甸河岸的崩岸宽度大于中度退化草甸河岸。原位试验结果表明原生高寒草甸植物群落优势植物的华扁穗草的单根平均抗拉强度为31.67 MPa,比中度退化的优势植物垂穗披碱草高15.52 MPa,且其根面积比相比中度退化的植物群落高2~3倍。可见,植物根系的存在对抑制河岸崩塌速率具有一定的作用。应用河岸崩塌临界平衡公式,计算研究区3个点位的根-土复合体的抗拉强度值分别为66.86,21.29和22.63 kPa,这说明单根抗拉强度及根面积比对提高根-土复合体抗拉强度具有重要的作用。通过用修正系数后的Wu-Waldron根系增强模型公式验证,2种计算方法得出的根-土复合体抗拉强度值符合较好,相对误差在2.12%~9.21%。试验方法可为原位测量含根河岸土体的抗拉强度提供参考,同时为揭示黄河源区弯曲河流河岸崩退机制提供数据支撑。 展开更多

关键词 土力学 高寒草甸 根-土复合体 抗拉强度 崩塌宽度 二元结构 张拉裂缝

原文传递

生态河道植物护坡工程技术研究现状与展望 被引量：11

4

作者 穆奎 潘伟良 +3 位作者 王利彬 李婷 陈雅雯 丁奠元 《水利与建筑工程学报》 2022年第3期206-216,共11页

文章分析了植物护坡工程技术的发展现状,探讨了植物护坡工程技术的未来发展前景,旨在为生态河道的建设和理论发展提供参考。水利工程对植物护坡工程在稳定性、耐冲性、植物搭配和后期管护等方面具有一定特殊要求。当前护坡植物的选择主... 文章分析了植物护坡工程技术的发展现状,探讨了植物护坡工程技术的未来发展前景,旨在为生态河道的建设和理论发展提供参考。水利工程对植物护坡工程在稳定性、耐冲性、植物搭配和后期管护等方面具有一定特殊要求。当前护坡植物的选择主要包括当地优势草种比选、力学试验比选、模型模拟比选和借鉴已有工程等方式。植物护坡作用机理研究主要集中在植物固土护坡的根系力学效应和植物水文效应两个方面;植物护坡工程的评价过程往往掺杂主观因素,尚未出现统一的评价方法和评价模型。将来河道植物护坡工程技术可在工程特性、植物优选、护坡土壤改良与修复、生态效益量化和可持续性评价等多方面进一步探究,在新技术和新材料方面亟需取得突破。 展开更多

关键词 植物搭配 根土复合体 生态功能 水文效应

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黄土区3种优势灌木根土复合体的抗剪强度研究 被引量：10

5

作者 杨路 杜峰 +2 位作者 秦晶晶 程帅 李宏斌 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期295-300,310,共7页

黄土区水土流失严重,生态护坡是比较推崇的防护手段,特别是灌木具有发达的根系,对含根土体有较为明显的抗剪增强作用,因此,比较自然条件下区域适生优势灌木的根土复合体抗剪强度,对于合理选择固土护坡植物具有重要意义。以黄土区常见的... 黄土区水土流失严重,生态护坡是比较推崇的防护手段,特别是灌木具有发达的根系,对含根土体有较为明显的抗剪增强作用,因此,比较自然条件下区域适生优势灌木的根土复合体抗剪强度,对于合理选择固土护坡植物具有重要意义。以黄土区常见的优势乡土灌木达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、中国沙棘(Hippophae rhamnoides)和狼牙刺(Sophora viciifolia)为研究对象,野外采用三维土柱挖取灌木的根系,进行不同直径单根抗拉试验和根土复合体的剪切试验。结果表明:(1)达乌里胡枝子、沙棘和狼牙刺的根系集中分布于0—40 cm土层中,它们的根长密度、根表面积密度和生物量密度随着土层深度的增加表现出整体递减的趋势。(2)达乌里胡枝子、沙棘和狼牙刺根系的抗拉力(Tensile Resistance,TR)与抗拉强度(Tensile Strength,TS)都表现为关于直径(D)的幂函数(aD^(b)),其中抗拉力与根径呈正相关(b>1),而抗拉强度与根径呈负相关(b<1)。(3)不同灌木根土复合体的抗剪强度在地下分布是不同的,在根际范围内随土层加深,达乌里胡枝子根土复合体的抗剪强度表现出先增加后减少而后增加又减少的趋势,最大抗剪强度的土层是20—30 cm和50—70 cm,沙棘和狼牙刺根土复合体的抗剪强度表现出先增加后减少的趋势,最大抗剪强度的土层分别是30—50 cm,0—20 cm。说明灌木的细根可以更好地起到固土护坡的作用,建议在黄土区优先选择达乌里胡枝子和沙棘作为护坡植物,从而为生态护坡提供一些参考。 展开更多

关键词 灌木 根系 抗拉强度 根土复合体 抗剪强度

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种植香根草根系对膨胀土特性影响的试验研究 被引量：10

6

作者 李润发 王桂尧 +1 位作者 张永杰 黄永刚 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期43-52,共10页

利用柔性加筋处治膨胀土的膨胀性病害已在工程中得到广泛应用,但能否在膨胀土边坡中利用种植香根草深长密集根系的柔性加筋作用处治膨胀性病害问题还缺乏研究。为研究香根草根系对膨胀土物理力学特性的影响,通过在膨胀土中种植香根草制... 利用柔性加筋处治膨胀土的膨胀性病害已在工程中得到广泛应用,但能否在膨胀土边坡中利用种植香根草深长密集根系的柔性加筋作用处治膨胀性病害问题还缺乏研究。为研究香根草根系对膨胀土物理力学特性的影响,通过在膨胀土中种植香根草制作根土复合体试样,利用无荷膨胀率与膨胀力试验,探究了香根草根系对膨胀土膨胀性的影响。结果表明:香根草根系可降低无荷膨胀率并减小膨胀力,且膨胀力随含根量增高呈线性减小趋势,无荷膨胀率也随含根量增高而降低,但不同密实度土层中膨胀潜势释放的表现不同,其中密实度较高土层中的根系延缓膨胀潜势释放,而密实度较低土层中的根系则加快膨胀潜势释放;相同含根量下细根加筋效果优于粗根。通过室内直剪试验,研究了香根草根系对膨胀土抗剪强度的影响。结果表明:土体抗剪强度随香根草根系含根量的增加而增大,香根草根土复合体强度符合摩尔-库伦强度理论,其中含根量对黏聚力提高作用影响显著,而对内摩擦角提高作用影响较小,其中较粗根系比较细根系对内摩擦角的影响相对较大;低含根量根土复合体的应力-应变关系为应变硬化型,而高含根量根土复合体却表现为应变软化型。 展开更多

关键词 道路工程 膨胀土 膨胀性试验 根土复合体 强度和变形特性

原文传递

红黏土边坡香根草根土复合体的强度特性 被引量：10

7

作者 余燚 刘思思 +2 位作者 李某明 李梓祥 杨擎宇 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第1期97-102,共6页

[目的]针对植物护坡效应,探究香根草根系的力学特性及其根土复合体强度特征影响因素,为植物护坡工程设计提供参考依据。[方法]利用模型箱模拟红黏土填筑边坡进行香根草种植,利用根系拉拔试验和原状根土复合体直剪试验等室内试验,研究香... [目的]针对植物护坡效应,探究香根草根系的力学特性及其根土复合体强度特征影响因素,为植物护坡工程设计提供参考依据。[方法]利用模型箱模拟红黏土填筑边坡进行香根草种植,利用根系拉拔试验和原状根土复合体直剪试验等室内试验,研究香根草的力学性能及根土复合体强度特征的影响因素。通过对试验结果进行拟合分析及Spearman相关性分析,分别得出了香根草根系直径与抗拉性能的关系及不同指标对其根土复合体抗剪强度的影响效果。[结果]试验香根草根系平均抗拉力为19.05 N,平均抗拉强度为20.12 MPa;香根草根系的抗拉力、抗拉强度与根系直径呈显著的幂函数关系;土中的根重密度RWD随着深度增加而降低。Spearman相关分析结果显示,根重密度RWD与根土复合体的黏聚力c呈正向强相关关系(R=0.882)。[结论]随着香根草根系直径增大,其抗拉力增大,抗拉强度降低;根重密度RWD的提升能显著提高香根草-红黏土根土复合体的黏聚力c,但对于摩擦角φ提升效果不明显。 展开更多

关键词 香根草 红黏土 根土复合体 剪切试验 抗拉强度

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柴达木盆地盐湖区盐生植物根-土复合体抗剪强度试验研究 被引量：9

8

作者 虎啸天 余冬梅 +5 位作者 付江涛 胡夏嵩 赵丹 栗岳洲 李光莹 朱海丽 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2015年第6期1579-1590,共12页

本研究选取柴达木盆地内大柴旦盐湖南岸5种优势草本盐生植物，即赖草（Leymus secalinus （Georgi）Tzvel．）、海韭菜（Triglochin maritimum L．）、毛穗赖草（Leymus paboanus （Claus）Pilger）、芦苇（Phragmites australis （Cav... 本研究选取柴达木盆地内大柴旦盐湖南岸5种优势草本盐生植物，即赖草（Leymus secalinus （Georgi）Tzvel．）、海韭菜（Triglochin maritimum L．）、毛穗赖草（Leymus paboanus （Claus）Pilger）、芦苇（Phragmites australis （Cav．）Trin．ex Steud）、无脉苔草（Carex enervis C．A．Mey．）等作为试验供试种，采用由地表向下分层制取根土复合体试样的方法，分别对区内5种植物根土复合体和不含根系素土试样进行了直剪试验．试验结果表明，根土复合体的粘聚力c值由地表向下呈逐渐降低趋势，且赖草、毛穗赖草、无脉苔草3种草本植物平均粘聚力 c 值由表层的14．83 kPa 逐渐降至下层的6．23 kPa，海韭菜、芦苇2种草本植物平均粘聚力 c 值则由表层的15．62 kPa 逐渐降至下层的11．83 kPa；根土复合体的粘聚力c值由表层至下层呈逐渐降低，其主要与根土复合体中的根面积比和含根量由表层至下层呈逐渐降低具有密切关系；5种草本植物根土复合体内的摩擦角φ值未表现出一定的规律性．根土复合体在50 kPa、100 kPa、200 kPa、300 kPa垂直压力下的抗剪强度均大于相应素土的抗剪强度，与不含根素土相比，5种草本根系在地表以下的上层、中层、下层等3层对土体粘聚力增幅为40．7％～875．6％，体现了5种草本植物对浅层土体具有显著加筋作用． 展开更多

关键词 柴达木盆地 盐渍土 盐生植物 根 土复合体 抗剪强度

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根土复合体力学效应及其模型构建研究进展与展望 被引量：3

9

作者 谢祥荣 陈正发 +6 位作者 朱贞彦 徐兴倩 阎凯 李博 段青松 李淑芳 张川 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期13-28,196,共17页

[目的]为探究根土复合体的力学效应机理及模型方法应用。[方法]采用文献分析和对比分析法,归纳分析根土复合体概念和内涵、根土复合体力学效应及力学模型原理、优缺点以及适用范围。[结果](1)根土复合体是根系与土体之间力学耦合效应的... [目的]为探究根土复合体的力学效应机理及模型方法应用。[方法]采用文献分析和对比分析法,归纳分析根土复合体概念和内涵、根土复合体力学效应及力学模型原理、优缺点以及适用范围。[结果](1)根土复合体是根系与土体之间力学耦合效应的复合整体,根系在土体中交叉缠绕,起到加固作用;(2)根系与土体力学关系实质上是根土复合体土力、水力和复合力学特性作用的结果,土力特性、水力特性分别侧重研究根系对土体的影响和土中水分对土体和根系的影响,复合力学特性侧重于根土复合体自身特性对植物根系特征以及结构的直接影响,从而通过三者作用使根系与土体的力学关系处于动态平衡之中;(3)根土复合体复合力学模型研究较土力和水力学模型略少,土力学和水力学模型都是根据量化参数,通过参数间对比来衡量固土效果,但复合力学特性同时涉及土力特性和水力特性,考虑全面,应是未来研究的重点方向。[结论]未来在开展冻融循环、干湿交替、干热循环对不同地区根系与土体相互作用的影响、多类型植物混种抗剪强度、化学作用和微生物作用对土水特性影响机理及复合模型构建等方面有待深入研究。研究结果可为生态脆弱区植被恢复、水土保持和可持续发展等提供重要的理论价值和工程借鉴意义。 展开更多

关键词 根土复合体 土力学效应 水力学效应 力学模型 固土保水 生态恢复

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蔓竹单根抗拉及根-土复合体抗剪特性 被引量：7

10

作者 张春涛 马建刚 +1 位作者 丁明净 向晓华 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期883-892,共10页

【目的】为了丰富竹类植物的根系力学研究内容,更好地为高寒地区固土护坡提供植物选择。【方法】利用拉力仪和直剪仪,测定云南药山国家级自然保护区自然分布的蔓竹单根拉伸和根-土复合体力学特征。【结果】蔓竹根系最大抗拉力范围是11.9... 【目的】为了丰富竹类植物的根系力学研究内容,更好地为高寒地区固土护坡提供植物选择。【方法】利用拉力仪和直剪仪,测定云南药山国家级自然保护区自然分布的蔓竹单根拉伸和根-土复合体力学特征。【结果】蔓竹根系最大抗拉力范围是11.94~194.14 N,抗拉强度为14.78~35.77 MPa、极限延伸率为119.90%~155.04%,杨氏模量为9.53~27.81 MPa。根径与抗拉力呈显著正相关的幂函数关系,与抗拉强度、杨氏模量呈显著负相关的幂函数关系,与极限延伸率呈显著正相关的线性函数关系。根系纤维素含量随根径的增大而减少,半纤维素、木质素含量随根径的增大而增多。根系抗拉特性与纤维素呈显著正相关,与半纤维素和木质素呈显著负相关。蔓竹根系提升土壤内聚力0.45~1.72 kPa,内聚力增量随着根径的增加而增大。【结论】蔓竹根系表现出良好的抗拉特性,有效提高了土壤的抗剪性能,能够作为高寒山区固持土壤、稳定边坡的植物使用。 展开更多

关键词 蔓竹 单根抗拉 根-土复合体 抗剪强度

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高寒草甸不同扰动斑块植物功能群和根土复合体特征变化研究 被引量：6

11

作者 宋梓涵 李希来 +2 位作者 李杰霞 卡着才让 马戈亮 《生态科学》 CSCD 2022年第1期31-38,共8页

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)活动在高寒草甸上会形成各种类型扰动斑块,扰动斑块类型的转变是导致草地退化的原因之一。目前,斑块类型发生转变的关键影响因子尚不清楚,因此,对高寒草甸活动斑块、非活动斑块和恢复斑块三个扰动斑块类型... 高原鼠兔(Ochotona curzoniae)活动在高寒草甸上会形成各种类型扰动斑块,扰动斑块类型的转变是导致草地退化的原因之一。目前,斑块类型发生转变的关键影响因子尚不清楚,因此,对高寒草甸活动斑块、非活动斑块和恢复斑块三个扰动斑块类型植物功能类群结构、根土复合体特征和斑块分布特征进行研究,旨在探讨斑块类型发生转变的主要因子,说明高寒草甸退化机理。研究结果表明,高寒草甸中活动斑块土壤表层由于放牧和高原鼠兔活动扰动强度大,无法形成稳定的植物群落,非活动斑块的植物群落处于次生演替早期阶段,但是恢复斑块已具备高寒草甸优势种莎草科植物生长的基本条件。退化高寒草甸中活动斑块与非活动斑块呈现镶嵌性分布,而恢复斑块相对独立没有镶嵌性分布现象。造成高寒草甸干扰斑块类型转变的主要原因是高原鼠兔活动强度由间歇性干扰转变为持续干扰的结果。 展开更多

关键词 高寒草甸 干扰斑块 植物功能群 根-土复合体

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不同草本植物根系对土壤渗透性的影响

12

作者 张英杰 刘向峰 +2 位作者 张强 王来贵 郝国亮 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期145-152,共8页

[目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,... [目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,以轴根型紫花地丁、根蘖型苦荬菜和根茎型水麦冬为研究对象,采用图片像素换算法量化3种根系在不同土层深度范围内的根系分布特征;并结合渗透试验获取3种草本植物原状根土复合体的渗透参数,进而探究了根土复合体根系分布参数与渗透参数的关系。[结果]3种草本植物均能提升土壤的渗透性能,轴根型、根茎型和根蘖型根土复合体的初始入渗率、稳渗率、平均渗透速率、渗透总量相较于素土分别提升82.23%~254.99%,85.59%~307.63%,72.02%~325.91%,62.93%~246.98%。3种草本植物根系的根长密度和根表面积密度与根土复合体的渗透参数均呈现线性相关,根表面积密度的相关性强于根长密度。3种根系对土壤渗透性的增强作用主要归功于0.5 mm<D≤1.5 mm径级,它们均存在提升土壤渗透性的最佳径级。[结论]草本植物根系能够提升土壤渗透性,根表面积密度是最佳预测指标,且不同根系均存在最佳径级。 展开更多

关键词 根系类型 根长密度 根表面积密度 土壤渗透性 根土复合体

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黄河源高寒草甸河岸带根-土复合体抗冲特性 被引量：5

13

作者 张珂 李可 +1 位作者 朱海丽 张玉 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期43-50,共8页

为研究黄河源区河岸带根-土复合体抵抗水流冲刷的能力,以青海省河南县弯曲河岸带根土体为研究对象,选择3种不同覆被条件的高寒草甸根土试样开展原状块体水槽冲刷试验。结果表明:相同流速的土体流失质量由大到小依次为杂草覆盖度15%样地... 为研究黄河源区河岸带根-土复合体抵抗水流冲刷的能力,以青海省河南县弯曲河岸带根土体为研究对象,选择3种不同覆被条件的高寒草甸根土试样开展原状块体水槽冲刷试验。结果表明:相同流速的土体流失质量由大到小依次为杂草覆盖度15%样地、华扁穗草覆盖度75%样地、华扁穗草+金露梅覆盖度90%样地。3种不同覆被条件的根土试样在冲刷速度1.6 m/s时的土体流失量,较1.0 m/s和0.4 m/s时约高0.7~5.9倍。由灰色关联分析可知,3种覆被条件的根土体抗冲系数与其根面积比和土体黏聚力相关性较强,相关系数分别为0.663、0.586。杂草样地植被退化,其土体抗冲性明显减小,需加强源区植被保护和恢复。 展开更多

关键词 黄河源区 高寒草甸 冲刷 根-土复合体 根面积比

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木纤维重构红壤下根系特征对根土复合体抗剪特性的影响

14

作者 张川 谢祥荣 +5 位作者 段青松 张玉锴 李效顺 李淑芳 徐兴倩 陈正发 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期138-146,共9页

红壤黏性重、水分变化大、抗剪性能较低,通过根系特征参数研究草本植物根土复合体的力学特性具有一定意义。为探明不同质量分数(0、0.5%、2.5%和5.0%)木纤维重构红壤下,根系特征对草本植物根土复合体抗剪特性的影响机理,该研究通过直剪... 红壤黏性重、水分变化大、抗剪性能较低,通过根系特征参数研究草本植物根土复合体的力学特性具有一定意义。为探明不同质量分数(0、0.5%、2.5%和5.0%)木纤维重构红壤下,根系特征对草本植物根土复合体抗剪特性的影响机理,该研究通过直剪试验测定白三叶和黑麦草根土复合体的抗剪强度,并采用WinRHIZO根系分析系统测定根表面积指数、根系体积比、根系长度、地下生物量4个根系特征参数,并进一步揭示其对抗剪强度影响机理及规律。结果表明:适量的木纤维添加有利于须根系草本植物的生长,木纤维质量分数较低时,黑麦草的根系特征参数值高于白三叶3~5倍,木纤维质量分数较高时,黑麦草和白三叶的根系长度分别为456.27和438.35 cm,地下生物量分别为0.410和0.150 mg;随根系特征参数增加黑麦草根土复合体的抗剪强度增幅大于白三叶根土复合体,增幅范围分别为26.55%~47.20%、26.21%~35.07%,但存在一定的变化阈值。采用摩尔-库伦模型对根土复合体的抗剪特性参数的模拟效果较好,根系特征参数达到变化阈值时,黏聚力变化差异明显,对内摩擦角影响较小。该研究对深入研究红壤区的边坡防护、植被恢复和土地整治等具有重要的理论和工程实践价值。 展开更多

关键词 土壤 抗剪特性 根土复合体 根系特征 木纤维 红壤

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基于冻融循环试验的季冻区生态边坡稳定性影响研究 被引量：4

15

作者 张小荣 马艳霞 张吾渝 《青海大学学报》 2023年第2期86-92,共7页

为研究季冻区生态边坡的稳定性,通过室内试验研究了冻融循环次数与含水率共同作用下素土及根-土复合体抗剪强度指标的变化规律。结果表明:在冻融循环作用下,初期素土及根-土复合体的黏聚力均有降低,而摩擦角均有增加,之后黏聚力及内摩... 为研究季冻区生态边坡的稳定性,通过室内试验研究了冻融循环次数与含水率共同作用下素土及根-土复合体抗剪强度指标的变化规律。结果表明:在冻融循环作用下,初期素土及根-土复合体的黏聚力均有降低,而摩擦角均有增加,之后黏聚力及内摩擦角趋于稳定;随着含水率的提高,边坡的稳定性降低;随着冻融循环次数的增加,根系增强了滑裂面土体的抗剪强度,提高了根-土复合体边坡抵抗冻融循环作用的能力,增强了边坡的稳定性。研究结果可为季冻区生态固土护坡提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 冻融循环 根-土复合体 冻融界面 边坡稳定性

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缙云山典型林地根系分布对土壤土水特征和渗透性的影响

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作者 祁子寒 王云琦 +5 位作者 李通 李克文 闫相君 马磊 王太强 刘玉芳 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第4期162-170,共9页

森林土壤的土-水特征曲线和渗透系数是衡量土体非饱和特性中土壤持水能力和渗透能力的重要方式。为了了解不同林地根系表层土壤土水特征和渗透性,基于经典VG模型,通过土壤变水头渗透试验和离心机试验研究缙云山针阔混交林、常绿阔叶林... 森林土壤的土-水特征曲线和渗透系数是衡量土体非饱和特性中土壤持水能力和渗透能力的重要方式。为了了解不同林地根系表层土壤土水特征和渗透性,基于经典VG模型,通过土壤变水头渗透试验和离心机试验研究缙云山针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林和灌木林4种林地土土水特征和渗透性,同时建立土壤根系含量影响非饱和渗透系数的归一化数学模型。结果表明:1)毛竹林根系分布最多,且粗根比例较大,针阔混交林和常绿阔叶林各径级的根系分布范围均较广,但是每层数量较少;灌木林每层根系分布均数量较多,且细根分布范围最广;2)针阔混交林、常绿阔叶林、毛竹林和灌木林的表层饱和渗透系数k_(s)分别为7.00、7.04、0.69、3.70μm/s,4种林地土壤的k_(s)整体呈随深度增加而减小的趋势,毛竹林第一土层与此规律反常;3)4种林地土壤的进气参数值随土层深度整体呈现先增大后降低的趋势,孔径参数则基本随土层深度增大而减小;4)4种林地土壤的饱和渗透系数与根系数量均呈幂函数关系,R^(2)≥0.95976,考虑根系影响的林地土体非饱和渗透性函数可用归一化数学模型来描述和预测。研究结果可为含根土体水力特性及非饱和土渗流机理的研究提供理论基础。 展开更多

关键词 根-土复合体 根系分布特征 土-水特征曲线 渗透系数

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不同植物根系对岸坡土体抗剪强度的影响

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作者 孙津 张凌凯 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期192-196,共5页

干旱地区植被根系在增强土体抗剪强度方面具有显著作用。为探究塔里木河下游植物根系对岸坡土体抗剪强度的影响,明确植被对岸坡防护的作用机理,以红柳、芦苇、骆驼刺、梭梭4种典型荒漠植被为例,开展室内根系拉伸试验和直接剪切试验,对... 干旱地区植被根系在增强土体抗剪强度方面具有显著作用。为探究塔里木河下游植物根系对岸坡土体抗剪强度的影响,明确植被对岸坡防护的作用机理,以红柳、芦苇、骆驼刺、梭梭4种典型荒漠植被为例,开展室内根系拉伸试验和直接剪切试验,对比分析了4种植物根系对土体抗剪强度的影响规律。结果表明,4种根系的直径与抗拉力和抗拉强度均呈幂函数关系,其中与抗拉力呈正相关,与抗拉强度呈负相关,当根系直径>1.5 mm后抗拉力差异性显著提高;根系体积密度(RRVD)对根—复合体的抗剪强度影响呈非线性。4种根—土复合体增加相同RRVD时,对抗剪强度的提高程度依次为红柳>芦苇>骆驼刺>梭梭,表明红柳和芦苇在提高抗拉力和土体粘聚力方面具有显著优势,可作为沿岸固土防蚀植被推广种植。 展开更多

关键词 塔里木河 根—土复合体 根系体积密度 直剪试验 岸坡稳定

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阴山北麓武川地区藜麦根-土复合体抗剪特性研究

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作者 高万隆 刘瑞香 +3 位作者 郭占斌 王树彦 王建瑞 杨广源 《绿色科技》 2024年第10期64-71,共8页

在阴山北麓武川地区选择了的G28、WD9、WD12、W7高产藜麦作为研究对象,通过素土与藜麦根-土复合体直剪试验,探究了藜麦根系在不同径级和不同土壤含水率条件下的抗剪强度特性。研究结果表明,藜麦根-土复合体的抗剪强度与根系径级存在明... 在阴山北麓武川地区选择了的G28、WD9、WD12、W7高产藜麦作为研究对象,通过素土与藜麦根-土复合体直剪试验,探究了藜麦根系在不同径级和不同土壤含水率条件下的抗剪强度特性。研究结果表明,藜麦根-土复合体的抗剪强度与根系径级存在明显的正相关关系,即随着根系径级的增大,其抗剪强度也显著提升。同时,较大的根系径级不仅增强了复合体的抗剪强度,还促进了黏聚力和内摩擦角的增加。直剪试验结果显示在6.25 kPa、12.5 kPa垂直荷载(藜麦根系集中区)下,藜麦根-土复合体的黏聚力增长率均高于27%,最高值达到了32%,相比之下,内摩擦角的增长率较为稳定,平均约为4%。种植藜麦后,其根系显著增强了土体的抗剪强度,其中黏聚力起到了主导作用。此外,随着土壤含水率的上升,藜麦根-土复合体的抗剪强度与黏聚力也呈现出增大的趋势,当土壤含水率达到11.54%时,二者均达到最大值。然而,内摩擦角却随着含水率的增加而减小。自然条件下藜麦根-土复合体抗剪强度、黏聚力在6.25 kPa、12.5 kPa垂直荷载(藜麦根系集中区)时相对于素土的增长率,得出固着水土能力最优的品种为G28。 展开更多

关键词 藜麦 根系 根-土复合体 抗剪强度

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灌木根系形态对土体强度影响的大型直剪试验研究

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作者 陈婧逸 陈晓清 +2 位作者 宋东日 吕明 蒋豪 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第8期120-127,163,共9页

根系形态显著影响根土复合体强度,然而现有研究局限于草本根系根土复合体和室内常规直剪试验。为探究多年生灌木根系形态及空间分布对固土效果的影响,采用大型直剪试验装置(直径400 mm),对原状根土复合体进行了剪切试验。试验中测量了... 根系形态显著影响根土复合体强度,然而现有研究局限于草本根系根土复合体和室内常规直剪试验。为探究多年生灌木根系形态及空间分布对固土效果的影响,采用大型直剪试验装置(直径400 mm),对原状根土复合体进行了剪切试验。试验中测量了根系形态参数(根面积比RAR、根长密度、根体积密度和根表面积密度)、根土复合体抗剪强度和剪胀特性,探讨了根系沿深度的分布特征、根土复合体剪胀性以及根系形态参数与根土复合体抗剪强度的相关关系。结果表明,根系加剧了根土复合体的剪胀;在4个根系形态参数中,剪切带上的RAR和根表面积密度与根系对剪切强度的贡献之间相关性较好;Wu模型能反映根系固土的本质,却存在强度被高估或低估的问题。研究成果有助于推动植物根系在固土领域的应用。 展开更多

关键词 灌木根系形态 根土复合体 抗剪强度 剪胀 大型直剪

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草本植物对硫酸盐渍土强度影响的试验研究

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作者 高政玺 努尔比耶·托合提热杰普 +3 位作者 阿孜古丽·加帕尔 古丽米热·艾合买提 热依汗古丽·麦麦提 璩继立 《陕西农业科学》 2024年第1期86-91,共6页

为探究草本植物生长对硫酸盐渍土的强度影响,分析其生物量与盐渍土强度相关关系;选取常见的高羊茅、黑麦草、早熟禾做为试验用草,定期测定草本植物的不同部分生物量和根土复合体的抗剪强度。其中高羊茅、黑麦草的生物量增量高于早熟禾,... 为探究草本植物生长对硫酸盐渍土的强度影响,分析其生物量与盐渍土强度相关关系;选取常见的高羊茅、黑麦草、早熟禾做为试验用草,定期测定草本植物的不同部分生物量和根土复合体的抗剪强度。其中高羊茅、黑麦草的生物量增量高于早熟禾,三种根土复合体的强度均大于素土强度,其粘聚力也明显提高。但内摩擦角变化并不显著,与素土相比仅有小幅度提高。草本植物的生长可在一定程度上提高硫酸盐渍土的土体强度,高羊茅、黑麦草对盐渍土的固土效果优于早熟禾,早熟禾不适宜在盐渍土上种植。 展开更多

关键词 草本植物 硫酸盐渍土 根土复合体 植物生物量 抗剪强度

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