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大型水库消落带2种典型耐淹草本植物单根抗拉力学特性 被引量：20
1
作者 徐文秀 杨玲 +3 位作者 鲍玉海 韦杰 李进林 曹龄心 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期259-264,272,共7页
研究水库消落带2种典型固土护坡草本的单根抗拉力学特性,可为明确草本根系固土护坡的力学机制提供依据。以狗牙根(Cynodon dactylon)、苍耳(Xanthium sibiricum)2种草本植物为对象,通过室内单根拉伸试验,对比观测了不同根径级别条件下... 研究水库消落带2种典型固土护坡草本的单根抗拉力学特性,可为明确草本根系固土护坡的力学机制提供依据。以狗牙根(Cynodon dactylon)、苍耳(Xanthium sibiricum)2种草本植物为对象,通过室内单根拉伸试验,对比观测了不同根径级别条件下单根的抗拉力、抗拉强度、极限延伸率和弹性模量,分析了各力学特性指标与根径间的拟合关系,并探讨了单根拉伸试验过程中的应力—应变特征。结果表明:(1)狗牙根单根抗拉力平均值大于苍耳,在0.30~0.50 mm和0.90~1.00 mm根径范围内两者达到显著性差异(p<0.05),狗牙根单根抗拉力分别比苍耳的大28.06%和9.95%;(2)狗牙根单根抗拉强度平均值是苍耳的1.08倍,在0.40~0.50 mm和0.90~1.00 mm根径范围内两者达到显著性差异(p<0.05),狗牙根单根抗拉强度分别比苍耳大24.10%和18.72%;(3)2种草本单根抗拉力和单根抗拉强度随着根径增大,分别呈幂函数增长和幂函数降低关系;(4)2种草本单根均呈弹塑性材料特征,单根拉伸过程中的应力—应变关系表现为弹性变形、弹塑性变形、塑性变形和突然断裂4个变化阶段,单根弹性变形阶段的极限拉应力约占极限抗拉强度的50%~70%;(5)狗牙根单根极限延伸率显著大于苍耳(p<0.05),分别为(23.59±0.44)%和(14.54±0.38)%,与之相反,狗牙根单根弹性模量显著小于苍耳(p<0.05),分别为(474.79±13.82)MPa和(540.77±14.21)MPa。整体来看,草本单根抗拉力学特性与植物类型、根径大小密切相关,狗牙根单根抗拉力和单根抗拉强度均大于苍耳,其单根抵抗外界拉伸作用的能力强于苍耳,说明狗牙根具有更强的固土护坡能力。 展开更多
关键词 草本植物 固土护坡 单根抗拉力 单根应力—应变关系 水库消落带
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内蒙古阴山北麓地区不同品系藜麦根系形态和抗拉特性
2
作者 王建瑞 刘瑞香 +3 位作者 郭占斌 王树彦 高万隆 杨广源 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第2期61-67,共7页
为探究内蒙古阴山北麓地区不同品系藜麦(Chenopodium quinoa Willd)间根系形态和抗拉特性,对根系形态和抗拉能力进行对比,筛选出产量高且水土保持效果较好的藜麦品系,为内蒙古阴山北麓地区水土保持提供理论依据。选择阴山北麓地区WD9、... 为探究内蒙古阴山北麓地区不同品系藜麦(Chenopodium quinoa Willd)间根系形态和抗拉特性,对根系形态和抗拉能力进行对比,筛选出产量高且水土保持效果较好的藜麦品系,为内蒙古阴山北麓地区水土保持提供理论依据。选择阴山北麓地区WD9、G28、W7、WD12等4种品系藜麦作为研究对象,对挖掘出的根系进行处理和测量并分析其形态特征,用处理好的根系制作试验根,利用TY-8000拉力材料试验机进行试验,对4个品系80个单根进行拉伸试验,分析不同品系藜麦根系的单根极限抗拉力和抗拉强度。结果表明,在4种藜麦品系中,根长、根表面积、根体积最大的是G28藜麦品系,细根根长占比最高的是WD9,达到82.12%。4种不同品系藜麦的根径与单根极限抗拉力之间呈现显著的正相关关系(P<0.05),单根极限抗拉力从大到小排序W7>WD9>G28>W7。4种藜麦抗拉强度的极大值均出现在<1 mm的细根中,抗拉强度与根径呈现显著负相关(P<0.05),平均抗拉强度大小排列依次为G28>W7>WD9>WD12。G28品系的根系特性和单根极限抗拉力相较于其他品系具有明显的优势,因此在阴山北麓地区种植G28品系的藜麦不仅可以提高产量,对水土保持也有一定作用。 展开更多
关键词 藜麦 根系形态特征 根径 单根极限抗拉力 抗拉强度 内蒙古
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黄河上游巨型滑坡区植被分布及其根系力学强度特征 被引量：2
3
作者 赵吉美 胡夏嵩 +5 位作者 付江涛 刘昌义 邢光延 杨馥铖 张培豪 周喆 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期33-49,共17页
为研究黄河上游巨型滑坡区植被分布类型及其根系力学强度特征,以位于黄河上游席芨滩巨型滑坡区为研究区,通过野外植被样方调查、制取根系和土体试样以及室内开展单根拉伸试验等方法,探讨了区内3种优势草本植物醉马草、异针茅、冷地早熟... 为研究黄河上游巨型滑坡区植被分布类型及其根系力学强度特征,以位于黄河上游席芨滩巨型滑坡区为研究区,通过野外植被样方调查、制取根系和土体试样以及室内开展单根拉伸试验等方法,探讨了区内3种优势草本植物醉马草、异针茅、冷地早熟禾的单根抗拉力学特征,以及植物生长区土体营养元素特征对植物分布的影响。结果表明:席芨滩滑坡区以草本植物为主,灌木零星分布,物种数呈“驼峰状分布”;通过采用冗余分析得到,草本植物生长区土壤含水量(P<0.01,F=12.7)、pH值(P<0.05,F=8.0)和全氮(P<0.05,F=4.5)对植物群落生长和分布特征影响较为显著。进一步研究表明,同种植物生长位置不同,则其单根抗拉力学强度亦不同,而相同位置处的不同种植物,相应地其单根力学强度亦表现出不同的特征。这种特征表现在分布于滑坡中部的冷地早熟禾的平均单根抗拉力和平均抗拉强度均显著高于生长在滑坡前缘和后壁位置的;分布在滑坡中部位置处的3种优势草本植物,其平均单根抗拉力和平均单根抗拉强度由大至小依次为异针茅(9.10 N,80.29 MPa)、冷地早熟禾(7.51 N,49.78 MPa)、醉马草(6.69 N,34.82 MPa)。本研究结果可为科学防治席芨滩滑坡分布区边坡水土流失、浅层滑坡等坡面水土灾害提供理论依据和实际指导。 展开更多
关键词 黄河上游 巨型滑坡 席芨滩滑坡 植被分布 单根抗拉力 单根抗拉强度
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碱胁迫条件下草本植物根系力学强度试验研究 被引量：13
4
作者 李光莹 付江涛 +3 位作者 余冬梅 胡夏嵩 栗岳洲 虎啸天 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期584-596,共13页
本项研究选取适宜于黄河源区寒旱环境生长的两种草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)和老芒麦(Elymus sibiricus Linn)作为供试种,通过室内培育种植方法,采用浓度分别为25mmol·L^(-1)、50mmol·L^(-1)、75mmol·L^(... 本项研究选取适宜于黄河源区寒旱环境生长的两种草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)和老芒麦(Elymus sibiricus Linn)作为供试种,通过室内培育种植方法,采用浓度分别为25mmol·L^(-1)、50mmol·L^(-1)、75mmol·L^(-1)、100mmol·L^(-1)的Na HCO3溶液对垂穗披碱草和老芒麦两种植物进行了碱胁迫处理,同时采用浓度为0mmol·L^(-1)的溶液作为未进行碱胁迫处理对照组。在碱胁迫处理后第15d和第30d,分别测定了两种植物单根抗拉力、单根抗拉强度,以及脯氨酸含量、丙二醛含量、叶绿素含量、相对电导率值等4个抗盐碱性生理指标。试验结果表明:碱胁迫对两种植物单根抗拉力影响程度随浓度增加而增大,亦随生长时间增加而增大,其中当碱胁迫浓度为25mmol·L^(-1)时,两种植物单根抗拉力值均大于未进行碱胁迫处理呈正常生长的对照组植物,而当浓度大于25mmol·L^(-1)时,两种植物单根抗拉力值均小于对照组的两种植物;碱胁迫条件下两种植物单根抗拉强度较对照组两种植物均呈增大趋势,增幅为3%~16%,且相同浓度条件下,两种植物单根抗拉强度随生长时间增加而呈降低趋势,降幅为1%~18%;相同浓度和相同生长时间条件下,老芒麦单根抗拉力值较垂穗披碱草大0.13~0.53N,且老芒麦单根抗拉强度值较垂穗披碱草大20~65MPa;由灰色关联分析结果可知,在碱胁迫条件下,脯氨酸含量、丙二醛含量、叶绿素含量、相对电导率值等4种生理指标中,相对电导率值与两种植物单根抗拉力及单根抗拉强度关联度相对最大即为0.888~0.996,反映出两种植物单根抗拉力及单根抗拉强度受相对电导率值影响相对较为显著。本项研究对于进一步探讨盐碱胁迫条件下,植物根系力学强度特征和影响机理等方面具有重要理论研究价值,同时利用植物有效防治黄河源土地盐碱化地区水土流失、浅层滑坡、沙化等灾害具有现实意义。 展开更多
关键词 寒旱环境 草本植物 碱胁迫 单根抗拉力 株高 相对存活率 生理指标
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热带雨林地区乔木树根力学性能试验研究 被引量：1
5
作者 陈新 李光范 +3 位作者 胡伟 刘惠江 丰田 赵璞 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期90-96,255,共8页
针对海南地区四类热带乔木树根进行室内抗拉、抗剪力学性能的研究;结合根簇形态特征,对四类树种单根力学性能进行分析。研究结果表明:随着根径增加,四类树种单根抗拉力明显增加,而单根抗拉强度则呈降低趋势;随根径的增加,树根抗剪力逐... 针对海南地区四类热带乔木树根进行室内抗拉、抗剪力学性能的研究;结合根簇形态特征,对四类树种单根力学性能进行分析。研究结果表明:随着根径增加,四类树种单根抗拉力明显增加,而单根抗拉强度则呈降低趋势;随根径的增加,树根抗剪力逐渐增加,单根抗剪强度则逐渐减小;树根在根系中的生长方向和分布密度对树根的力学性质产生影响,竖直向下生长的主根主要提供抗剪强度及抗拉强度,而与主根簇中主根夹角越大的树种,其侧根所提供的抗剪强度相应越小;结合边坡工程对植被的要求,认为小叶榄仁及凤凰木的各方面力学特征优于同试验的其它树种,表现出更好的工程适用性。 展开更多
关键词 直根系乔木树根 单根抗拉力学试验 单根抗剪力学性能试验 剪切盒
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柴达木盆地4种盐生植物根系力学特性及根-土复合体抗剪强度研究 被引量：18
6
作者 许桐 刘昌义 +3 位作者 胡夏嵩 周林虎 申紫雁 余冬梅 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期101-110,共10页
以柴达木盆地柯柯盐湖地区作为研究区,选取芦苇(Phragmites australias Trin.)、盐爪爪(Kalidium foliatum Moq.)、无脉苔草(Carex enervis C.A.Mey.)、盐地风毛菊(Saussurea salsa Spreng.)4种优势盐生植物作为供试种,开展室内单根拉... 以柴达木盆地柯柯盐湖地区作为研究区,选取芦苇(Phragmites australias Trin.)、盐爪爪(Kalidium foliatum Moq.)、无脉苔草(Carex enervis C.A.Mey.)、盐地风毛菊(Saussurea salsa Spreng.)4种优势盐生植物作为供试种,开展室内单根拉伸、剪切试验,及根—土复合体试样直接剪切试验。结果表明:4种盐生植物平均单根抗拉力由大至小依次为盐地风毛菊(20.511 N)、芦苇(2.227 N)、盐爪爪(1.944 N)、无脉苔草(0.642 N);平均单根抗剪力由大至小依次为盐地风毛菊(25.243 N)、芦苇(12.035 N)、盐爪爪(9.073 N)、无脉苔草(3.484 N),4种盐生植物其单根抗拉力、抗剪力与根径之间均符合指数函数关系;平均单根抗拉强度由大至小依次为芦苇(281.208 MPa)、无脉苔草(114.798 MPa)、盐爪爪(33.159 MPa)、盐地风毛菊(14.824 MPa);平均单根抗剪强度由大至小依次为无脉苔草(157.428 MPa)、芦苇(110.836 MPa)、盐爪爪(26.657 MPa)、盐地风毛菊(9.105 MPa),单根抗拉强度、抗剪强度与根径之间均呈幂函数关系。进一步研究表明,随着试验区地表以下取样深度的增加,4种盐生植物根—土复合体黏聚力c值呈逐渐减小的变化趋势,芦苇、盐爪爪、无脉苔草、盐地风毛菊分别降低了60.3%,60.1%,10.2%,28.3%;在50 kPa, 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa垂直压力下,4种植物根—土复合体抗剪强度均显著大于素土,表现在地表以下0—20 cm深度处根—土复合体黏聚力c值增加幅度为9.9%~213.0%。该项研究结果对于通过盐生植物来防治盐渍土地区地质灾害现象的发生,具有一定的研究价值和实际指导意义。 展开更多
关键词 柴达木盆地 盐生植物 单根抗拉力 单根抗剪力 根系力学强度 根—土复合体
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一年野生草本植物根系力学性能动态变化特征 被引量：4
7
作者 陈雨彤 李法虎 《人民长江》 北大核心 2018年第9期19-25,40,共8页
土壤-根系复合体力学性能与根系力学性能密切相关。通过野外小区随机取样,测定了一年野生草本植物—狗尾巴草和稗草的根系参数和力学性能。结果显示:研究期间,狗尾巴草根系直径和根系密度参数随生长历时先增大后减小,稗草根系直径和根... 土壤-根系复合体力学性能与根系力学性能密切相关。通过野外小区随机取样,测定了一年野生草本植物—狗尾巴草和稗草的根系参数和力学性能。结果显示:研究期间,狗尾巴草根系直径和根系密度参数随生长历时先增大后减小,稗草根系直径和根重密度随生长历时持续减小,而其含根量则随之先增大后减小;狗尾巴草根系直径小于稗草,但其含根量、根重密度、根长密度以及草根抗拉力和抗拉强度均大于稗草;两种植物单根抗拉力和抗拉强度分别与根系直径呈极显著幂函数正相关和对数负相关(P≤0.001),除较粗根系(>0.6 mm)外,单根抗拉力和抗拉强度均随生长历时先增大后减小。试验结果有助于进一步了解土壤-根系复合体力学性能的动态变化特性征,以为固土护坡野生草本植物的选择提供一定理论依据。 展开更多
关键词 狗尾巴草 稗草 单根抗拉力 根系抗拉强度 根系密度
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植物协同微生物诱导碳酸钙沉淀对铜尾矿的固化效果
8
作者 常道琴 宋乃平 +1 位作者 岳健敏 孟晨 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期233-239,共7页
为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcium carbonate precipitation,MICP)和植物技术对污染矿区的固化效果。利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、碱蓬(Suaeda salsa)、红砂(Reamuria songarica... 为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀技术(microbially induced calcium carbonate precipitation,MICP)和植物技术对污染矿区的固化效果。利用纺锤型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、碱蓬(Suaeda salsa)、红砂(Reamuria songarica)开展干旱半干旱高风蚀区尾矿污染固化试验。通过植物根系拉力及根—土复合体抗剪强度表征污染矿区响应效果。结果表明:MICP处理后红砂、碱蓬2种植物根系抗拉力分别增加59.9%,19.7%,抗拉强度分别降低7.4%,22.5%。较MICP处理前,100 kPa下红砂、碱蓬复合体抗剪强度分别提高62.7%,45.9%;200 kPa下分别提高130%,122%;300 kPa下分别提高26.8%,30.6%。胶结后,红砂、碱蓬根系中的半纤维素、纤维素、木质素的含量显著增加(p<0.05),红砂根系分别增加64%,74%,153%;碱蓬根系分别增加24%,46%,95%。综上,MICP协同植被为干旱半干旱高风蚀尾矿区污染修复提供高效途径,研究结果对实现矿区自然环境改善,加速矿区的生态修复具有重大意义。 展开更多
关键词 MICP 植物根系 单根抗拉力 根—土复合体抗剪强度
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