陜北黃土區(qū)護(hù)坡植物根系分布和抗剪增強(qiáng)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 06:06
林草一體生態(tài)護(hù)坡是廣泛應(yīng)用的邊坡防護(hù)模式,科學(xué)選擇護(hù)坡植物并且合理有效的空間配置對(duì)提高坡體穩(wěn)定性具有重要意義。試驗(yàn)選取黃土區(qū)自然坡體常見護(hù)坡植物小葉楊和白羊草為研究對(duì)象,利用三維坐標(biāo)采樣法,通過洗根—掃描—圖像分析—根—土復(fù)合體抗剪增強(qiáng)試驗(yàn),研究二者根系形態(tài)分布以及相應(yīng)的根土復(fù)合體的抗剪增強(qiáng)作用,以期為護(hù)坡植物選擇和栽植模式提供依據(jù)。結(jié)果表明:(1)根長、根表面積以及根系直徑與距離小葉楊主根距離的關(guān)系均表現(xiàn)為指數(shù)函數(shù)顯著下降(p<0.05);其與土層深度的關(guān)系同樣表現(xiàn)為指數(shù)函數(shù)顯著下降(p<0.05)。植物根系主要分布在0—60 cm的土層深度中,根長和根表面積二者分別占其總量的75.49%,73.92%。(2)根—土復(fù)合體的根長和根表面積與殘余抗剪強(qiáng)度均表現(xiàn)為線性函數(shù)顯著上升(p<0.05)。在0—30 cm的土層深度中,根—土復(fù)合體的最大抗剪強(qiáng)度較素土提升了約11倍,在40—60 cm的土層深度,最大抗剪強(qiáng)度較素土提升了8~9倍,在70—100 cm的土層深度中,其最大抗剪強(qiáng)度約為素土的3倍。因此說明小葉楊和白羊草作為護(hù)坡植物具有較好的固土能力和抗剪能力,是較合理...
【文章來源】:水土保持研究. 2020,27(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【圖文】:
小葉楊(單株)-白羊草復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)隨土層深度變化
圖1 小葉楊(單株)-白羊草復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)隨土層深度變化表1為以小葉楊為基點(diǎn),以距地面為1 m的垂直范圍內(nèi)的根系形態(tài)參數(shù)的平均值分布調(diào)查表.由表1可以看出,植物復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)在垂直分布上,隨土層深度的變化趨勢(shì)為:隨著土層深度的增加,根長密度表現(xiàn)為逐漸減少;根表面積密度的變化幅度較大,但總體上仍表現(xiàn)為逐漸減小;根系直徑變化趨勢(shì)較不明顯,但仍隨土層深度增加其變化值逐漸減小。根長密度在0—60 cm的土層中約占總量的75.49%,其中在0—10 cm的土層深度,根長密度為0.566 cm/cm3;10—20 cm的深度根長密度次之,為0.26 cm/cm3,在100 cm的土層深度根長密度最小,僅為0.083.cm/cm3。根表面積密度在0—60 cm的土層中約占總量的73.92%,且在土層中變化幅度較大,其中最大值為0.081 cm2/cm3,其次為0.054 cm2/cm3,最小值為0.017 cm2/cm3。根系直徑在0—30 cm的土層深度中,根系直徑較大,在10—20 cm的土層中,根系直徑最大,為0.000 5 cm/cm2,其次為20—30 cm的土層,根系直徑為0.000 4 cm/cm2,在1 m的土層時(shí)有最小值為0.000 1 cm/cm2。
經(jīng)線性擬合分析,植物根—土復(fù)合體根系形態(tài)參數(shù)—根長密度、根表面積密度與殘余抗剪強(qiáng)度函數(shù)式分別為:y=1205.7x-18.57,r=0.75(p<0.05);y=12647.1x-352.53,r=0.91(p<0.05),由此可知,植物根系復(fù)合體形態(tài)參數(shù)—根長密度和根表面積密度均隨殘余抗剪強(qiáng)度的增大而表現(xiàn)為顯著的增大。而根系直徑離散程度大與殘余抗剪強(qiáng)度未發(fā)現(xiàn)有線性相關(guān)性。當(dāng)根系直徑為0.000 3 cm/cm2時(shí),殘余抗剪強(qiáng)度最大值是755 kPa。圖4 小葉楊(單株)-白羊草復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)與殘余抗剪強(qiáng)度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陜北林草混交根土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度研究[J]. 王月,杜峰,周敏,張馨月,張贇贇. 水土保持研究. 2018(02)
[2]黃土高原植物根系增強(qiáng)土體抗剪強(qiáng)度的模型與試驗(yàn)研究[J]. 瞿文斌,及金楠,陳麗華,胡雨村. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[3]含根系土體抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究進(jìn)展[J]. 王金霞,楊旸,李亞偉,孫高峰,趙燚柯,段青松. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(18)
[4]青海湖地區(qū)草本植物根系力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 賀振昭,黨生,劉昌義,竇增寧,胡夏嵩. 中國水土保持. 2017(04)
[5]護(hù)坡植物根系分布及抗拉力學(xué)特性[J]. 袁雪紅,高照良,張翔,杜捷,張小娟. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(05)
[6]根系分布方式對(duì)根-土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 陳終達(dá),肖宏彬,張春曉,李珍玉,曾娟娟,何彬,謝佳佑. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[7]黃土高原高速公路護(hù)坡植物根系分布及力學(xué)特性研究[J]. 劉子壯,高照良,杜峰,張曉娟. 水土保持學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]不同護(hù)坡草本植物的根系分布特征及其對(duì)土壤抗剪強(qiáng)度的影響[J]. 李建興,何丙輝,諶蕓,黃茹,陶俊,田太強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[9]植物根系固土護(hù)坡抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 劉小燕,桂勇,羅嗣海,鄧通發(fā),周軍平. 江西理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[10]關(guān)于公路邊坡坍塌問題的探討[J]. 曹婧,曹云武. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(21)
博士論文
[1]公路黃土路塹高邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 高德彬.長安大學(xué) 2008
碩士論文
[1]灌草混交根系提高高速公路邊坡殘余抗剪強(qiáng)度研究[D]. 朱琪.中南林業(yè)科技大學(xué) 2018
[2]植物根系形態(tài)和力學(xué)特性對(duì)黃土區(qū)淺層邊坡土體的抗剪增強(qiáng)作用[D]. 王月.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[3]植被護(hù)坡技術(shù)及工程綠色機(jī)理研究[D]. 蘭明雄.華僑大學(xué) 2008
[4]植被護(hù)坡技術(shù)及綜合防護(hù)體系研究[D]. 劉世奇.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2004
本文編號(hào):3122951
【文章來源】:水土保持研究. 2020,27(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【圖文】:
小葉楊(單株)-白羊草復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)隨土層深度變化
圖1 小葉楊(單株)-白羊草復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)隨土層深度變化表1為以小葉楊為基點(diǎn),以距地面為1 m的垂直范圍內(nèi)的根系形態(tài)參數(shù)的平均值分布調(diào)查表.由表1可以看出,植物復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)在垂直分布上,隨土層深度的變化趨勢(shì)為:隨著土層深度的增加,根長密度表現(xiàn)為逐漸減少;根表面積密度的變化幅度較大,但總體上仍表現(xiàn)為逐漸減小;根系直徑變化趨勢(shì)較不明顯,但仍隨土層深度增加其變化值逐漸減小。根長密度在0—60 cm的土層中約占總量的75.49%,其中在0—10 cm的土層深度,根長密度為0.566 cm/cm3;10—20 cm的深度根長密度次之,為0.26 cm/cm3,在100 cm的土層深度根長密度最小,僅為0.083.cm/cm3。根表面積密度在0—60 cm的土層中約占總量的73.92%,且在土層中變化幅度較大,其中最大值為0.081 cm2/cm3,其次為0.054 cm2/cm3,最小值為0.017 cm2/cm3。根系直徑在0—30 cm的土層深度中,根系直徑較大,在10—20 cm的土層中,根系直徑最大,為0.000 5 cm/cm2,其次為20—30 cm的土層,根系直徑為0.000 4 cm/cm2,在1 m的土層時(shí)有最小值為0.000 1 cm/cm2。
經(jīng)線性擬合分析,植物根—土復(fù)合體根系形態(tài)參數(shù)—根長密度、根表面積密度與殘余抗剪強(qiáng)度函數(shù)式分別為:y=1205.7x-18.57,r=0.75(p<0.05);y=12647.1x-352.53,r=0.91(p<0.05),由此可知,植物根系復(fù)合體形態(tài)參數(shù)—根長密度和根表面積密度均隨殘余抗剪強(qiáng)度的增大而表現(xiàn)為顯著的增大。而根系直徑離散程度大與殘余抗剪強(qiáng)度未發(fā)現(xiàn)有線性相關(guān)性。當(dāng)根系直徑為0.000 3 cm/cm2時(shí),殘余抗剪強(qiáng)度最大值是755 kPa。圖4 小葉楊(單株)-白羊草復(fù)合根系形態(tài)參數(shù)與殘余抗剪強(qiáng)度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[9]植物根系固土護(hù)坡抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 劉小燕,桂勇,羅嗣海,鄧通發(fā),周軍平. 江西理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
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碩士論文
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[3]植被護(hù)坡技術(shù)及工程綠色機(jī)理研究[D]. 蘭明雄.華僑大學(xué) 2008
[4]植被護(hù)坡技術(shù)及綜合防護(hù)體系研究[D]. 劉世奇.中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2004
本文編號(hào):3122951
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