都江堰市蒲虹路边坡草本植物根系分布及抗拉特性研究

发布时间：2017-05-04 21:06

  本文关键词：都江堰市蒲虹路边坡草本植物根系分布及抗拉特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文运用水土保持学、植物学、生态学、工程力学等多学科原理,从已建成的蒲虹路边坡选取6种草本植物,对其根系消弱系数、根系分布特征、抗拉特性进行系统的研究。结合蒲虹路防护现状,探讨出6种草本植物根系的水土保持及护坡固土效益,可为蒲虹路草本护坡研究提供理论支持和参考。主要结论如下：1、根系分布特征边坡6种草本植物由于存在物种差异,各植物平均根数量、根重垂直分布明显不同,根数量分布规律为丝茅草(Imperata cylindrica (Linn.) Beauv)黑麦草(Lolium perenne L)鸢尾(Iris tectorum Maxim)灯芯草(Juncus effusus L)耳蕨(Polystichum Roth)问荆(Equisetum arvense L);表层土壤中根重分布规律为黑麦草鸢尾灯芯草丝茅草问荆耳蕨。综合根数量及根重分布规律得出：黑麦草、丝茅草、鸢尾和灯芯草对边坡表层土壤具有较好的保水保土、吸收养分的能力。2、根系消弱系数特征根系消弱系数能够反映根系在土层深层中的分布百分比,根重累计50%以上时根系消弱系数黑麦草鸢尾丝茅草灯芯草耳蕨问荆；根重累计90%以上时根系消弱系数黑麦草鸢尾丝茅草灯芯草问荆耳蕨；综合根系分布特征得出：黑麦草、丝茅草和鸢尾根系不仅可以增加对边坡表层水分和养分的吸收能力,同时对于边坡深层土壤水土保持和边坡防护具有重要的意义。3、单根密度和单根抗拉强度、单根直径和单根抗拉强度分析6种植物单根直径与单根抗拉强度呈幂函数关系,随着单根直径的增加,单根抗拉强度逐渐减小,函数模型为Tr=aDb,其中Tr为抗拉强度,D为小于1mm直径,a、b分别为常数(a0,b0)；根密度与单根抗拉强度呈指数函数关系,随着根密度的增加抗拉强度逐渐增大,函数模型为Tr=aebp,其中Tr为抗拉强度,ρ为密度,e为自然对数,a、b分别为常数(a0,b0)。当植物根径在0.20mm时,黑麦草、丝茅草和鸢尾单根抗拉强度大于灯芯草、问荆；随着根系的不断增粗,当根径增至0.30mmm时,灯芯草单根抗拉强度大于丝茅草。当单根密度在0.5g/mm3～1.0g/mm3范围时,丝茅草、黑麦草和鸢尾单根抗拉强度较强；根密度由1.0g/mm3增至1.5g/mm3时,耳蕨单根抗拉强度逐渐增强。4、土壤抗剪切强度增加量预测分析同一土层黑麦草、丝茅草、鸢尾对土壤抗剪切强度增加量比灯芯草、问荆、耳蕨大；随土层深度增加,6种植物对土壤抗剪切强度增加量预测值呈现出先增大后减小的变化趋势。10cm土层时,各植物对土壤抗剪切强度增加量最大。综合抗拉强度、根重分布规律和根系消弱系数,黑麦草、丝茅草、鸢尾可作为蒲虹路边坡护坡固土、保水保土的优选草本植物。
【关键词】：公路边坡防护 根重 根重百分比 消弱系数 抗拉强度
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S157.43
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11
• 1 文献综述11-17
• 1.1 公路护坡研究11-12
• 1.2 公路边坡生物防护12-14
• 1.2.1 生物防护的意义12-13
• 1.2.2 植物根系的固坡效应13
• 1.2.3 种草防护研究13-14
• 1.3 根系分布研究14-16
• 1.4 根系消弱系数研究16-17
• 1.5 根系力学特性研究17
• 2 研究目的与意义17-18
• 3 研究内容和技术路线18-20
• 3.1 研究内容18
• 3.2 研究技术路线18-20
• 4 研究区域概况20-22
• 4.1 地理位置20
• 4.2 公路概况20
• 4.3 气候和水文20
• 4.4 土壤情况20-21
• 4.5 公路边坡植被状况21-22
• 5 材料与方法22-26
• 5.1 样地的选择22
• 5.2 样方的设置22-23
• 5.3 根系取样方法23-24
• 5.4 根系的预处理24
• 5.5 根系指标的测定及计算方法24-25
• 5.6 根长修正方法25-26
• 5.7 数据分析方法26
• 6 结果与分析26-42
• 6.1 研究区域公路边坡防护现状调查26-27
• 6.2 根数量及根重分布特征27-30
• 6.3 根系消弱系数30-31
• 6.4 单根密度、单根直径和单根抗拉强度分析31-39
• 6.4.1 黑麦草单根密度、单根直径和单根抗拉强度31-32
• 6.4.2 丝茅草单根密度、单根直径和单根抗拉强度32-34
• 6.4.3 灯芯草单根密度、单根直径和单根抗拉强度34-35
• 6.4.4 问荆单根密度、单根直径和单根抗拉强度35-36
• 6.4.5 鸢尾单根密度、单根直径和单根抗拉强度36-38
• 6.4.6 耳蕨单根密度、单根直径和单根抗拉强度38-39
• 6.5 根径对六种植物根系抗拉强度的影响39
• 6.6 根密度对六种植物抗拉强度的影响39-40
• 6.7 六种植物对土壤抗剪切强度增加量预测分析40-42
• 7 结论与讨论42-44
• 8 不足与展望44-45
• 参考文献45-51
• 致谢51

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