【摘要】：油松作為黃土高原主要造林樹種在水土流失防治中起到積極的作用,而根系作為油松的支持器官在固土過程中起到了重要的作用。本研究使用北京林業(yè)大學自主研發(fā)的根系拉拔試驗機,對晉西黃土區(qū)油松的單根和多分叉根進行室內根系拉拔試驗,根系采樣時間為2018年7月。本文主要探究單根和多分叉根在拉拔過程中的破壞模式,以及影響單根摩擦力學特性的因素,并使用單根摩擦力估算公式F=0.5pd(1+ω)gL2定量分析影響根系與土壤界面摩擦系數的因素;對比兩次單根重復拉拔試驗結果,并在此基礎上研究影響多分叉根中的側根固土能力因素。結果表明:(1)單根破壞模式有三種:被完全拔出破壞,被拔斷破壞和表皮滑脫破壞。多分叉根破壞模式有四種:完全被拔出破壞、分叉?zhèn)雀话螖嗥茐�、分叉�(zhèn)雀砥せ撈茐暮头植鎮(zhèn)雀哑茐摹?2)隨著單根直徑、埋置深度、加載速度、土體干密度增加,最大摩擦力也增加,而隨著土壤含水率增加,最大摩擦力和初始摩擦力呈現先增大后減小趨勢;單根直徑、加載速度、土壤含水率和土體干密度對主峰值位移沒有影響,但主峰值位移隨著埋置深度的增加而增加;加載速度和土體干密度對初始摩擦力沒有影響,但單根直徑和埋置深度對初始摩擦力有一定的影響;(3)土體干密度提高,根土界面摩擦系數也提高,土體干密度從1.59 g/cm3到1.68 g/cm3,提高了 42.55%,從 1.68 g/cm3 到 1.78 g/cm3,提高了 33.74%;隨著單根直徑增加,根土界面摩擦系數會降低;隨著埋置深度的增加,根土界面摩擦系數會降低,埋深從50mm到100mm,根土界面摩擦系數降低了 49.72%;埋深從100mm到150mm,降低了 33.16%。隨著土壤含水率從13.18%增加到15.18%,再增加到17.18%,根土界面摩擦系數先增加后減小,增減率為+34.57%和-34.50%;隨著加載速度的增加,根土界面系數先增大,到一定值后保持不變或略微下降。(4)單根重復兩次拉拔的試驗結果中,最大摩擦力和主峰值位移近似不變;兩次初始摩擦力結果隨著直徑的增加,兩者差別越來越大。側根直徑之和與側根夾角之和對最大摩擦力之差影響很大,并表現出顯著正相關關系;側根直徑之和,側根夾角之和都對主峰值位移之差影響很小,沒有明顯規(guī)律性。對于一分叉根和二分叉根而言,側根夾角之和對最大摩擦力之差的影響大于側根直徑之和對其的影響,但對于三分叉根而言,側根直徑之和對最大摩擦力之差的影響大于側根夾角之和對其的影響。研究得出的單根和多分叉根的破壞模式以及影響根系摩擦力學特性因素加深了對黃土高原地區(qū)油松根系固土機制的了解,為油松植被恢復工程建設提供理論依據。
【圖文】：

２研究內容和研究方法逡逑２．１研咒區(qū)概況逡逑研究區(qū)域為山西省吉縣蔡家川流域（圖２．１、圖２．２），地勢東高西低，是典型的逡逑黃土高原殘塬溝壑區(qū)。其區(qū)域地理位置為３６°１４＾３６°１９＇Ｎ，邋１１０°４０＇？１１０°４ＫＥ，海拔逡逑為８５０？１，５５０ｍ。該地區(qū)的氣候為暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫在９．５邋°Ｃ￣１０．６邋°Ｃ，逡逑無霜期平均為１７１邋ｄ，年平均日照時數為２，５６４邋ｈ。多年記錄的年平均降水量為５８０邋ｍｍ，逡逑降雨季節(jié)分配不均勻，全年降雨主要集中于６？１０月，約占全年總降水量的７５％，年逡逑平均蒸發(fā)量約為１，７４０邋ｍｍ，遠大于年平均降雨量。多年平均風速為２．１邋ｍ／ｓ，且多以逡逑偏南風和南風為主。該地主要的自然災害以干旱，沙塵暴，山體滑坡為主。研究區(qū)域逡逑內主要的土壤為碳酸鹽褐土，黃土母質，土層深厚，土壤質地主要為粉砂質壤土，，土逡逑質均勻

２研究內容和研究方法逡逑２．１研咒區(qū)概況逡逑研究區(qū)域為山西省吉縣蔡家川流域（圖２．１、圖２．２），地勢東高西低，是典型的逡逑黃土高原殘塬溝壑區(qū)。其區(qū)域地理位置為３６°１４＾３６°１９＇Ｎ，邋１１０°４０＇？１１０°４ＫＥ，海拔逡逑為８５０？１，５５０ｍ。該地區(qū)的氣候為暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫在９．５邋°Ｃ￣１０．６邋°Ｃ，逡逑無霜期平均為１７１邋ｄ，年平均日照時數為２，５６４邋ｈ。多年記錄的年平均降水量為５８０邋ｍｍ，逡逑降雨季節(jié)分配不均勻，全年降雨主要集中于６？１０月，約占全年總降水量的７５％，年逡逑平均蒸發(fā)量約為１，７４０邋ｍｍ，遠大于年平均降雨量。多年平均風速為２．１邋ｍ／ｓ，且多以逡逑偏南風和南風為主。該地主要的自然災害以干旱，沙塵暴，山體滑坡為主。研究區(qū)域逡逑內主要的土壤為碳酸鹽褐土，黃土母質，土層深厚，土壤質地主要為粉砂質壤土，土逡逑質均勻
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S791.254

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