【摘要】：本文以鄂爾多斯、神木礦區(qū)廣泛分布的先鋒植物黑沙蒿(Artemisia ordosica Krasch.)為研究對象,研究黑沙蒿1~5mm徑級直根、含側根分支處根段的抗拉特性、抗折特性、彈塑性、本構特性等材料力學特性,及試驗根的易損部位、易損荷載類型,闡述黑沙蒿根系固土力學機制,為當?shù)氐闹脖唤ㄔO植物種選擇提供一定的理論依據(jù),研究結果如下:(1)黑沙蒿直根、含側根分支處根段的極限抗拉力、極限抗折力均與根徑呈冪函數(shù)正相關,極限抗拉強度、極限抗折強度均與根徑呈冪函數(shù)負相關。對于直根,隨根徑增加,抗拉力由15.11 N增至99.39 N,抗拉強度由13.40 MPa降至5.56 MPa,抗折力由10.08 N增至74.77 N,抗折強度由8.334 MPa降至4.05 MPa;對于含側根分支處根段,隨根徑增加,抗拉力由9.48 N增至72.30 N,抗拉強度由6.81 MPa降至3.85 Mpa,抗折力由9.58 N增至76.11 N,抗折強度由8.40 MPa降至4.12 MPa。(2)黑沙蒿直根、含側根分支處根段在軸向拉力、徑向折力兩種受力形式下的F~s曲線均表現(xiàn)出彈塑性特征,試驗根均由彈性變形過渡到塑性變形。在軸向拉力下直根、含側根分支處根段的應力~應變曲線(σ~ε曲線)整體表現(xiàn)為上凸型,各徑級試驗根極限彈性應力為極限應力的(47.43%~62.44%、24.36%~33.88%),極限彈性應變?yōu)闃O限應變的(42.86%~61.56%、26.32%~42.89%);在徑向折力下直根、含側根分支處根段σ~ε曲線類型整體表現(xiàn)為下凹型,各徑級試驗根彈性極限應力為極限應力的(15.94%~24.78%、11.43%~19.22%),極限彈性應變?yōu)闃O限應變的(16.67%~19.85%、12.04%~19.72%)。(3)各徑級黑沙蒿試驗根的抗拉力、抗折力、平均根徑分布規(guī)律均為:相鄰上級直根含側根分支處根段相鄰下級直根,平均抗拉強度、抗折強度分布規(guī)律為:相鄰下級直根含側根分支處根段相鄰上級直根,側根分支處抵抗外力的能力要優(yōu)于相鄰下級直根,弱于相鄰上級直根,但強度仍與根徑表現(xiàn)為負相關。(4)黑沙蒿直根段和含側根分支處根段的易損荷載類型均是徑向折力,直根的抗折強度是抗拉強度的68.83%~82.69%,側根分支處的抗折強度是抗拉強度的60.75%~94.04%。
【圖文】：

圖 1 黑沙蒿標準株地徑切片F(xiàn)ig.1 Section of ground diameter of standard plant of Artemisia ordosica由圖 1 可知，4 株黑沙蒿標準株的生長年限分別為 A：4 年、B：5 年、C：4 年D：5 年，該地區(qū)黑沙蒿的生長年限主要為 4～5 年，黑沙蒿作為一種先鋒植物，，首先進入較為惡劣的環(huán)境，在荒漠與半荒漠地區(qū)常組成植物群落的優(yōu)勢種或主要伴生種，可逐漸改善生長環(huán)境，使其他樹種得以生長，豐富物種多樣性。同時，挖取根

TY8000 伺服控制試驗機；B 為含側根分枝處根段夾具；C 為抗折試驗根夾具；D 為抗拉試驗圖 5 試驗儀器及夾具Fig.5 Test instruments and Fixtures試驗方法 極限力的測定1）極限抗拉力及抗拉強度的測定根試驗根和含側根分枝處根段試驗根，分別用各自的夾具進行固定，向受拉狀態(tài)，在 500 mm/min 的加載速度下對其抗拉力進行測定，待儀器自動記錄每條根的抗拉力。試驗過程中，對于直根，當發(fā)生在夾1 cm）現(xiàn)象時則記為無效數(shù)據(jù)，只對在中間 6 cm 范圍內斷裂的試驗根計，斷裂點直徑取斷裂點兩側標記點直徑的平均值，并由公式 1 進行的計算；對于含側根分枝處根段，只對在含側根分枝處根段斷裂的試行統(tǒng)計，在其他位置發(fā)生斷裂的試驗根均視為無效數(shù)據(jù)，同樣由公式分枝處根段抗拉強度的計算。
【學位授予單位】：內蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S793.9

【參考文獻】

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本文編號：2622515