题名 云南省昭通市烂泥箐滑坡源区草本植物根系抗拉特征
1
作者
徐宗恒
陈云英
张宇
查玲珑
陶真鹏
机构
云南师范大学地理学部
出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2023年第3期11-18,共8页
基金
国家自然科学基金项目“典型斜坡非饱和带优先域及其降雨入渗机制研究”(41502340)
云南省科技厅应用基础研究面上项目“植被参与条件下斜坡非饱和土水理—力学特征:试验及机理”(202101AT070138)。
文摘
[目的]研究植物根系的抗拉强度特征,了解根系在复合体中的表现,为开展生态护坡时植物的选择提供依据。[方法]对取自于云南省昭通市烂泥箐滑坡滑源区的鸢尾和艾根系开展单根拉伸试验,从宏观破坏特征,变形—拉力曲线以及断裂拉力、最大抗拉力、抗拉强度、延伸率和拉伸模量等参数揭示两者变形破坏特征和抗拉特征。[结果]①鸢尾根系破坏具有明显延性,而艾根系呈现脆性破坏特征;破坏时前者的平均延伸率约是后者的3倍。鸢尾根系在拉伸过程表现出较好弹塑性变形特征和较强的变形能力。②由于周皮组织的保护作用,鸢尾根系变形—拉力曲线多呈现波动多峰值型,而艾根系主要呈现近似直线型。③根径和根系长度明显影响着根系抗拉特征,根系的断裂拉力和最大抗拉力、抗拉强度和拉伸模量随根径增加而呈现增加或减小的变化特点,待测根系长度较短会导致抗拉特征参数变异程度增强。所以建议选择根径沿轴向变化不大,尽量长的根系开展相关力学试验。[结论]建议选择根组织结构好,周皮组织厚,变形能力强,延伸率大且具有明显延性破坏特征的植物作为草本护坡植物。
关键词
根系拉伸 试验
抗拉 特征参数
应力应变特征
破坏特征
护坡植物
Keywords
root tensile test
tensile characteristic parameters
stress and strain characteristics
failure characteristics
herbaceous slope protection plant
分类号
S718.3
[农业科学—林学]
Q948.1
[生物学—植物学]
题名 紫花苜蓿根系-砂土复合体力学特性
2
作者
王贵荣
王凯
袁林
吴延斌
机构
西安科技大学地质与环境学院
西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院
出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2023年第1期99-108,共10页
基金
国家自然科学基金项目(42177155)。
文摘
为探究紫花苜蓿根系对砂性土的增强作用,以黄土为基础土料,河砂为改性土料,将改性土料加入基础土料中,制备含砂质量百分比为0%,20%,40%,60%的紫花苜蓿根系-砂土复合体;通过根系拉伸试验,得到根系抗拉强度;通过直剪试验,得到不同含砂量和根系面积比(根系横截面积AR与土体横截面积A的比值)的根土复合体抗剪强度参数;采用电子放大镜对紫花苜蓿根系、根土复合体及剪切后试样进行观察,分析根系与土体的结构和特征。结果表明:随着紫花苜蓿根径的增大,抗拉强度呈指数降低;随着含砂量的增加,根土复合体黏聚力呈现先增大后减小的趋势;随着根系面积比的增加,根土复合体黏聚力逐渐增大;以根系抗拉强度和根系面积比的乘积为自变量,实测的抗剪强度增量为因变量,进行线性拟合得到K值,在含砂量为0%,20%,40%,60%下的K值分别为0.38,0.56,0.2,0.09;当根土复合体受到剪切力时,根系所受到的拉应力可转变为增强剪切面的摩擦力和抵抗土体变形的剪应力,提高了根土复合体抗剪强度。研究结果对矿山生态修复中的土体重构工作提供理论依据。
关键词
含砂量
根系 面积比
根土复合体
抗剪强度
根系拉伸
Keywords
sand content
Root Area Ratio
root-soil composite
shear strength
tensile of root
分类号
P642
[天文地球—工程地质学]
题名 紫花苜蓿根系−黄土复合体剪切特性与库仑修正模型
被引量:1
3
作者
段钊
袁林
毕银丽
王凯
吴延斌
张庆
机构
西安科技大学西部矿山生态环境修复研究院
西安科技大学地质与环境学院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期85-95,共11页
基金
国家自然科学基金项目(42177155)。
文摘
植物根系可以显著提升土体的强度。为探究紫花苜蓿根系对黄土抗剪性能的增强作用,选取生长周期为60 d的紫花苜蓿根系−黄土复合体为研究对象,通过剪切试验和根系拉伸试验获取紫花苜蓿根系−黄土复合体抗剪强度和根系抗拉强度参数,采用电子放大镜观察紫花苜蓿根系结构与特征,利用经验公式建立根−土复合体库仑修正模型,并对比分析库仑修正模型、WWM模型及修正WWM模型的优缺点,对黄土地区植物根系增强土体强度进行评价。结果表明:紫花苜蓿根系对土体抗剪性能的增强效应显著;紫花苜蓿根系发达,根径在0.2~6.7 mm,随着根径的增大,单根极限抗拉力呈指数式增大,抗拉强度呈指数式降低;不同RAR(Root Area Ratio,即根系横截面积之和与土体横截面积的比值)下的根−土复合体抗剪强度相比素土样提升显著,RAR与黏聚力和内摩擦角之间具有显著的相关关系,其中RAR与黏聚力之间呈线性正相关关系,与内摩擦角之间呈高斯函数关系;根−土复合体库仑修正模型对黄土区草本植物根−土复合体的抗剪强度增量预测具有较好的合理性、有效性及适用性,修正WWM模型次之,WWM预测精度相对较差;而在木本植物根−土复合体的抗剪强度增量预测方面,根−土复合体库仑修正模型和修正WWM模型的预测精度要远高于WWM模型。研究结果对黄土地区植被护坡工程具有指导意义。
关键词
根−土复合体
抗剪强度
根系拉伸
修正模型
黄土区
Keywords
root-loess composite
shear strength
root tensile
modified model
loess area
分类号
S157.1
[农业科学—土壤学]