干旱区两种水土保持植物根系力学特性的比较
发布时间：2021-07-11 17:37
本文以干旱半干旱地区两种典型水土保持防风固沙植物沙棘（Hippophae rhamnoides）杨柴（Hedysarum mongolicum Turez）根系为研究对象,进行室内单根轴向极限抗拉力学特性、根-土复合体抗剪特性和根-土界面摩阻特性的试验研究;野外自然生境下采用HP-500数显式推拉力计以及自制便携试验仪器,研究两种植物根系受拉受损后愈伤自修复的抗拉力学特性,进而揭示两种植物根系力学特性的种间差异性,为该区域的水土保持和生态修复中植物种的选择和资源配置的研究提供了数据。研究结果表明:（1）两种植物根系在测试直径0～5mm范围内,单根极限抗拉力随直径的增加呈幂函数增长,而单根极限抗拉强度随直径的增加呈幂函数递减。单根极限抗拉强度大小为沙棘（26.49±22.5A）MPa>杨柴（19.58±15.41B）MPa。（2）两种植物根-土复合体的抗剪强度和粘聚力值均大于素土的值。在12.5 KPa（80cm 土层）下,两种植物根-土复合体抗剪强度和粘聚力总体呈现随着根径、根密度的增加呈先增大后减小的变化特征。代表根径级下,其抗剪强度相比较大小顺序为沙棘（22.15±2.1A）...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１技术路线图??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??２．３研究内容??进行两种植物根系力学特性的比较，具体研宄内容如下：??１
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ｎ?干旱区两种水土保持植物根系力学特性的比较???＾■１??－５＾＾?ｇ＾ｗｗａａ＾ＳＳＳＳ＾＾ＰＷＩＰ??图４?ＨＰ－５００数显式推拉力计??Ｆｉｇ．４?Ｈｐ－５００?ｄｉｇｉｔａｌ?ｄｉｓｐｌａｙ?ｐｕｓｈ?ｐｕｌｌ?ｍｅｔｅｒ??２．４．４．２根一土复合体抗剪试验??采用ＺＪ型四应变控制电直剪仪进行了根－土复合体快速剪切试验，确定剪切??位移为６ｍｍ。以根径为０？２．５ｍｍ的直根段为研究对象，制备了根－土复合体试??样。在每个样本中均匀垂直放置４根２ｍｍ长的根。根据不同的根径梯度、不同??的根密度和不同的加载速率，每组进行一组试验，并在每个条件下进行三次平行??试验。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物根系改良鄂东矿渣混合土抗剪强度的研究[J]. 曹志国,张礼,张定邦,潘梓祺,齐港. 湖北理工学院学报. 2020(01)
[2]砒砂岩区沙棘单根拉伸试验抗拉特性研究[J]. 雷菁花,杨方社,马艺坤. 西部大开发(土地开发工程研究). 2019(10)
[3]两类侵蚀营力损伤下小叶锦鸡儿直根自修复能力研究[J]. 刘嘉伟,刘静,张欣,林南屏,李有芳,王晨嘉. 北方园艺. 2019(08)
[4]西宁盆地黄土区典型草本植物单根抗拉力学特性试验[J]. 刘亚斌,李淑霞,余冬梅,胡夏嵩,杨幼清. 农业工程学报. 2018(15)
[5]寒旱环境黄土区灌木植物根系拉拔试验及其根系表面微观结构特征研究[J]. 刘亚斌,余冬梅,祁兆鑫,胡夏嵩,付江涛,李淑霞,朱海丽. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[6]青藏高原两种典型植物根系抗拉特性与其微观结构的关系[J]. 李可,朱海丽,宋路,李国荣,谢彬山,李本峰. 水土保持研究. 2018(02)
[7]3种典型水土保持植物根系数量特征[J]. 格日乐,刘艳琦,阿如旱,娜日苏,斯琴,张永亮. 中国水土保持科学. 2018(01)
[8]土壤水分对植物根-土界面相互作用特性的影响[J]. 格日乐,刘艳琦,左志严,阿如旱,娜日苏. 水土保持学报. 2018(01)
[9]黑沙蒿直根的材料力学特性研究[J]. 李雪松,刘静,王博,刘嘉伟,张欣,李强. 水土保持学报. 2017(06)
[10]2个生长时期5种植物单根抗拉力学特性比较[J]. 刘艳琦,格日乐,阿如旱,娜日苏,斯琴,张永亮. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2017(06)
博士论文
[1]半干旱区水土保持灌木根系拉拔损伤后的自修复机制[D]. 王博.内蒙古农业大学 2019
[2]新构土体土壤质量及水分与溶质运移研究[D]. 甄庆.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2016
[3]华北典型乔木根系抗拉及土壤抗剪性能研究[D]. 杨苑君.北京林业大学 2016
[4]四种灌木、半灌木根系枝叶耦合固土力学特性差异性[D]. 姚喜军.内蒙古农业大学 2014
[5]林木根系固土力学特性研究[D]. 盖小刚.北京林业大学 2013
[6]乔木根系抗拉力学特性及其与化学成分关系[D]. 吕春娟.北京林业大学 2013
[7]林木根系固土护坡力学基础研究[D]. 张超波.北京林业大学 2011
硕士论文
[1]植物根系影响土体强度及蠕变性研究[D]. 焦培培.中国矿业大学 2019
[2]黑沙蒿根系受损自修复后力学特性的研究[D]. 刘嘉伟.内蒙古农业大学 2019
[3]5种植物两个生长时期根系生物力学特性的研究[D]. 刘艳琦.内蒙古农业大学 2018
[4]黑沙蒿根系材料力学特性研究[D]. 李雪松.内蒙古农业大学 2018
[5]生态护岸中旱柳根系分布特征及其抗拉强度的初步研究[D]. 李凤娇.东北师范大学 2017
[6]4种植物根系受剪受损愈伤后的抗剪特性研究[D]. 苏禹.内蒙古农业大学 2017
[7]5种植物根系力学特性及其对土壤水分的响应[D]. 左志严.内蒙古农业大学 2017
[8]3种植物根系承受瞬时拉力愈伤后的抗拉力学特性[D]. 李有芳.内蒙古农业大学 2017
[9]四种乔木根系抗拉特性的影响因素研究[D]. 李宁.北京林业大学 2016
[10]都江堰市蒲虹路边坡草本植物根系分布及抗拉特性研究[D]. 李慧强.四川农业大学 2015
本文编号：3278545
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１技术路线图??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??２．３研究内容??进行两种植物根系力学特性的比较，具体研宄内容如下：??１
?内蒙古农业大学硕士学位论文?ＩＩ??７ｒＤ￣??式中：??Ｐ—抗拉强度（Ｍｐａ）；??Ｆ—极限抗拉力（Ｎ）；??Ｄ—直径（ｍｍ）。??ｆｃ?＼?ｒ－??ｍ?＼?—?－：?＇Ｃｔ＾＾ａ??ｍ?ｒｍ??Ｉ?％，？?－纖．??图３?ＴＹ－８０００伺服式强力机??Ｆｉｇ．３?ＴＹ－８０００?ｓｅｒｖｏ?ｐｏｗｅｒ?ｍａｃｈｉｎｅ??（２）根系固土受拉受损后自修复的力学特性：进行野外原位试验。首先以??根颈为圆心，水平方向从冠幅１．５倍处向圆心开挖，在快要露出根系之前应停止??挖掘，并逐渐刷根系周围的土壤，直到暴露的根系达到试验要求的长度后将仪器??（ＨＰ－５００数显式推拉力计）置于试验根下方，受拉试验根两端固定，将推拉力??计置零，以均速摇动试验仪器的把手，植物根系受到拉伸作用力而产生断裂时立??即停止摇动把手。同时记录直根拉伸断裂时的最大位移。两种植物根系施加不同??程度的极限抗拉力试验时，采用ＨＰ－５００数显式推拉力计对，抗拉力梯度以两种??植物极限抗拉力的２５％、５５％和７５％为３个梯度进行试验。对植株进行不同程度??拉力并标记，然后再次将土体重新填回，待植株自我愈伤３个月和５个月后再次??进行抗拉试验，测定最大的抗拉力。??
ｎ?干旱区两种水土保持植物根系力学特性的比较???＾■１??－５＾＾?ｇ＾ｗｗａａ＾ＳＳＳＳ＾＾ＰＷＩＰ??图４?ＨＰ－５００数显式推拉力计??Ｆｉｇ．４?Ｈｐ－５００?ｄｉｇｉｔａｌ?ｄｉｓｐｌａｙ?ｐｕｓｈ?ｐｕｌｌ?ｍｅｔｅｒ??２．４．４．２根一土复合体抗剪试验??采用ＺＪ型四应变控制电直剪仪进行了根－土复合体快速剪切试验，确定剪切??位移为６ｍｍ。以根径为０？２．５ｍｍ的直根段为研究对象，制备了根－土复合体试??样。在每个样本中均匀垂直放置４根２ｍｍ长的根。根据不同的根径梯度、不同??的根密度和不同的加载速率，每组进行一组试验，并在每个条件下进行三次平行??试验。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物根系改良鄂东矿渣混合土抗剪强度的研究[J]. 曹志国,张礼,张定邦,潘梓祺,齐港. 湖北理工学院学报. 2020(01)
[2]砒砂岩区沙棘单根拉伸试验抗拉特性研究[J]. 雷菁花,杨方社,马艺坤. 西部大开发(土地开发工程研究). 2019(10)
[3]两类侵蚀营力损伤下小叶锦鸡儿直根自修复能力研究[J]. 刘嘉伟,刘静,张欣,林南屏,李有芳,王晨嘉. 北方园艺. 2019(08)
[4]西宁盆地黄土区典型草本植物单根抗拉力学特性试验[J]. 刘亚斌,李淑霞,余冬梅,胡夏嵩,杨幼清. 农业工程学报. 2018(15)
[5]寒旱环境黄土区灌木植物根系拉拔试验及其根系表面微观结构特征研究[J]. 刘亚斌,余冬梅,祁兆鑫,胡夏嵩,付江涛,李淑霞,朱海丽. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[6]青藏高原两种典型植物根系抗拉特性与其微观结构的关系[J]. 李可,朱海丽,宋路,李国荣,谢彬山,李本峰. 水土保持研究. 2018(02)
[7]3种典型水土保持植物根系数量特征[J]. 格日乐,刘艳琦,阿如旱,娜日苏,斯琴,张永亮. 中国水土保持科学. 2018(01)
[8]土壤水分对植物根-土界面相互作用特性的影响[J]. 格日乐,刘艳琦,左志严,阿如旱,娜日苏. 水土保持学报. 2018(01)
[9]黑沙蒿直根的材料力学特性研究[J]. 李雪松,刘静,王博,刘嘉伟,张欣,李强. 水土保持学报. 2017(06)
[10]2个生长时期5种植物单根抗拉力学特性比较[J]. 刘艳琦,格日乐,阿如旱,娜日苏,斯琴,张永亮. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2017(06)
博士论文
[1]半干旱区水土保持灌木根系拉拔损伤后的自修复机制[D]. 王博.内蒙古农业大学 2019
[2]新构土体土壤质量及水分与溶质运移研究[D]. 甄庆.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2016
[3]华北典型乔木根系抗拉及土壤抗剪性能研究[D]. 杨苑君.北京林业大学 2016
[4]四种灌木、半灌木根系枝叶耦合固土力学特性差异性[D]. 姚喜军.内蒙古农业大学 2014
[5]林木根系固土力学特性研究[D]. 盖小刚.北京林业大学 2013
[6]乔木根系抗拉力学特性及其与化学成分关系[D]. 吕春娟.北京林业大学 2013
[7]林木根系固土护坡力学基础研究[D]. 张超波.北京林业大学 2011
硕士论文
[1]植物根系影响土体强度及蠕变性研究[D]. 焦培培.中国矿业大学 2019
[2]黑沙蒿根系受损自修复后力学特性的研究[D]. 刘嘉伟.内蒙古农业大学 2019
[3]5种植物两个生长时期根系生物力学特性的研究[D]. 刘艳琦.内蒙古农业大学 2018
[4]黑沙蒿根系材料力学特性研究[D]. 李雪松.内蒙古农业大学 2018
[5]生态护岸中旱柳根系分布特征及其抗拉强度的初步研究[D]. 李凤娇.东北师范大学 2017
[6]4种植物根系受剪受损愈伤后的抗剪特性研究[D]. 苏禹.内蒙古农业大学 2017
[7]5种植物根系力学特性及其对土壤水分的响应[D]. 左志严.内蒙古农业大学 2017
[8]3种植物根系承受瞬时拉力愈伤后的抗拉力学特性[D]. 李有芳.内蒙古农业大学 2017
[9]四种乔木根系抗拉特性的影响因素研究[D]. 李宁.北京林业大学 2016
[10]都江堰市蒲虹路边坡草本植物根系分布及抗拉特性研究[D]. 李慧强.四川农业大学 2015
本文编号：3278545
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