發(fā)布時間：2021-03-24 16:01

　　為探索地埂籬在喀斯特坡地水土保持中的價值,在重慶市酉陽縣喀斯特順層坡種植拉巴豆地埂籬,通過對根系灰度掃描、化學成分（木質素、纖維素、半纖維素）測定,單根抗拉試驗和根-土復合體抗剪/沖試驗,分析拉巴豆地埂籬根及根-土復合體的力學特性及影響因素。結果表明:（1）拉巴豆根系全根指標根長、根表面積、根體積、根重均表現(xiàn)為中坡>下坡>上坡,優(yōu)勢徑級為0.0<d≤1.0 mm徑級。全根根系纖維素的平均含量較木質素、半纖維素高,且與根系直徑呈顯著負相關。（2）根系平均極限抗拉力6.77 N、平均抗拉強度29.57 MPa。極限抗拉力與木質素含量呈對數(shù)函數(shù)正相關、與木質素/纖維素（木纖比）呈線性正相關,抗拉強度與纖維素含量、木纖比分別為對數(shù)函數(shù)正相關和負相關。（3）上坡位抗剪土樣的根體積密度、根重密度和木纖比顯著大于中、下坡;而抗沖土樣的根體積密度、根重密度、纖維素和半纖維素含量則中坡較優(yōu),但不顯著。（4）根系能有效提高土體抗剪性能,根-土復合體的內摩擦角與粘聚力均較對照裸地高,但僅上坡粘聚力存在顯著性差異（較對照增大45.67%）。內摩擦角和抗沖指數(shù)均中坡、下坡較優(yōu),粘聚力最優(yōu)值位于... 

【文章來源】：生態(tài)學報. 2019,39(16)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)位置圖Fig．1Studyarealocationmap

http://www．ecologica．cn圖2拉巴豆根系灰度掃描圖Fig．2GrayscalescanofDolichoslablabL．A1、A2表示上坡隨機根系;B1、B2表示中坡根系;C1、C2表示下坡根系圖3不同徑級根系化學成分含量與平均直徑的關系Fig．3Ｒelationshipsbetweenrootchemicalcompositioncontentanddifferentdiameters坡比例因子較上、中坡低;抗拉強度與直徑擬合方程顯示中坡較上、下坡衰減率高0．80、1．67倍，比例因子相似。雖同為一種植物，但其根系力學特性由于環(huán)境影響造成根系化學成分含量或粗細根比例不一致，從而導致不同坡位根系擬合方程常量的差異。2．2．1單根極限抗拉力及影響因素擬合結果顯示(圖4)，極限抗拉力與直徑正相關，同一直徑的極限抗拉力中坡＞上坡＞下坡。將直徑和對應根系極限抗拉力進行自然對數(shù)變換，以直徑為協(xié)變量進行協(xié)方差分析，結果表明直徑對極限抗拉力無顯著16期唐菡等:喀斯特坡地拉巴豆地埂籬根及根-土復合體力學特性9116

http://www．ecologica．cn圖5不同坡位土壤抗沖指數(shù)動態(tài)變化Fig．5DynamicchangesofAnti-scourabilityatdifferentslopeportions2．3．3復合體的抗沖指數(shù)及影響因素抗沖指數(shù)均值排序(表5):下坡＞中坡＞上坡，坡位之間的數(shù)值變幅在0．34—5．31之間。差異性檢驗表明，在抗沖指數(shù)動態(tài)變化過程中t=4min時各坡位之間有顯著性差異。沖刷過程中各坡位復合體抗沖指數(shù)均呈波狀變化(圖5)，沖刷初期抗沖指數(shù)值最低，上、下坡抗沖指數(shù)峰值較中坡延遲4min，各坡位均呈先增后減再平緩波動上升趨勢。沖刷初期由于表層土壤基本無根系且多浮土所以流失土量大;隨著時間增加抗沖指數(shù)先增后減，這個過程主要是根系起到的緩沖作用;隨后泥沙量漸漸變少，抗沖指數(shù)基本處于緩升趨勢。整體來看，中、下坡復合體抗沖性能較優(yōu)，上坡抗沖指數(shù)小其波動幅度也較小。抗沖指數(shù)受ＲSAD和纖維素影響(表6)，中、下坡抗沖指數(shù)與ＲSAD呈顯著正相關、與纖維素呈顯著或極顯著負相關關系。纖維素和木質素含量與抗沖指標有相反的相關關系，如抗沖指數(shù)與纖維素含量呈負相關，卻與木質素含量呈正相關。表6不同坡位根-土復合體抗剪強度指標和抗沖指標與根系形態(tài)指標、化學成分相關關系Table6Correlationanalysisbetweenshearstrengthparameters，anti-scourability，androotmorphologyparatemns，chemicalcompositionsatdifferentslopeportions指標Parameters根長密度Ｒootlengthdensity根表面積密度Ｒootsurfaceareadensity根體積密度Ｒootvolumedensity根重密度Ｒootweightdensity纖維素Cellulose木質素Lignin木纖比Woodfibe

【參考文獻】：
期刊論文
[1]塔里木河流域河岸植被根系護坡的力學機制[J]. 宗全利,馮博,蔡杭兵,陳志康,王建新.  巖石力學與工程學報. 2018(05)
[2]喀斯特峰叢洼地不同植被恢復階段細根生物量、形態(tài)特征及其影響因素[J]. 蘇樑,宋同清,杜虎,曾馥平,王華,彭晚霞,張芳,張家涌.  應用生態(tài)學報. 2018(03)
[3]5種草本植物根系理化特性及其相關性[J]. 葉超,郭忠錄,蔡崇法,閆峰陵,馬中浩.  草業(yè)科學. 2017(03)
[4]喀斯特坡地基巖起伏對土壤剖面水分格局的影響[J]. 賈金田,付智勇,陳洪松,王克林,周衛(wèi)軍.  應用生態(tài)學報. 2016(06)
[5]三峽庫區(qū)陡坡根-土復合體抗沖性能[J]. 諶蕓,何丙輝,練彩霞,劉志鵬,彭石磊.  生態(tài)學報. 2016(16)
[6]防風固沙灌木花棒沙柳根系生物力學特性[J]. 田佳,曹兵,及金楠,李才華,朱莉,馬尼園.  農業(yè)工程學報. 2014(23)
[7]巖溶峰叢洼地水土漏失及防治研究[J]. 蔣忠誠,羅為群,鄧艷,曹建華,覃星銘,李衍青,楊奇勇.  地球學報. 2014(05)
[8]綠竹根系分布及生物力學性質[J]. 李謙,周本智,安艷飛,徐升華.  應用生態(tài)學報. 2014(05)
[9]華北典型植被根系抗拉力學特性及其與主要化學成分關系[J]. 呂春娟,陳麗華.  農業(yè)工程學報. 2013(23)
[10]喀斯特地區(qū)小流域地下水土流失觀測研究[J]. 李晉,熊康寧,王仙攀.  中國水土保持. 2012(06)

博士論文
[1]植物籬對紫色土水土特性的效應及作用機理[D]. 諶蕓.西南大學 2012
[2]拉巴豆優(yōu)良根瘤菌的篩選及接種效應研究[D]. 韓玉竹.西南大學 2012

碩士論文
[1]不同水分條件下黑麥草對喀斯特土壤深度的生長與生理響應[D]. 梁千慧.西南大學 2016
[2]南方紅壤區(qū)常見草本根土復合體生物力學抗蝕機理研究[D]. 鄧佳.華中農業(yè)大學 2015
[3]重慶市坡耕地典型生物埂固土保土機理與適宜性研究[D]. 汪三樹.西南大學 2014
[4]三峽庫區(qū)不同護坡草本植物根系的固土抗蝕效應研究[D]. 李建興.西南大學 2013



本文編號：3097999