天水市4种典型树种根系的力学特性

【目的】选择天水基岩山区油松、华山松、日本落叶松和锐齿槲栎4种典型树种为研究对象,研究其根系对浅表层滑坡固土效果,为灾后滑坡区造林树种选择、生态修复、森林重建以及生物护坡工程提供参考。【方法】用剖面法调查典型树种根系,并用万能试验机对根系进行抗拉力测定,根据树种根系截面积比(RAR)的分布和单根抗拉强度的测试结果,结合Wu模型计算树种的根系附加黏聚力。【结果】4种典型树种根系分布深度表现为:锐齿槲栎(0~110 cm)>油松(0~70 cm)>华山松(0~60 cm)>日本落叶松(0~40 cm),根系截面积比(RAR)总体趋势上表现为:锐齿槲栎>油松>华山松>日本落叶松;根系平均极限应变和应变范围表现为:油松>华山松>日本落叶松>锐齿栎,弹性模量和弹性模量变化范围表现为:锐齿槲栎>华山松>油松>日本落叶松;根系最大抗拉力与直径存在幂函数的正相关关系,在0~10 mm根径范围内最大抗拉力均以锐齿槲栎根系最大;根系最大抗拉强度与直径存在幂函数的负相关关系,在0~5 mm根径范围内根系最大抗拉强度以锐齿槲栎根系最大;在根系分布范围内加筋作用产生的附加黏聚力的平均值表现为:锐齿槲栎(12.47 kPa)>油松(7.16 kPa)>华山松(5.77 kPa)>日本落叶松(4.44 kPa)。【结论】对4种典型乔木的根系力学特性进行研究认为:锐齿槲栎对坡面稳固方面有最好的作用和效果,应作为防治浅表层滑坡的重要应用树种。