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1.
油松根系形态分布的分形分析研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
基于分形理论和管状模型理论建立了油松根系的三维静态模型。根系模型主要建立在根系拓扑、分枝规律、连结长度、连结直径和根系分枝角度基础上。检测模型主要考虑参数α和q。参数α为根系分枝前后的横截面积之比,q定义分枝后新连结的生物量。虽然参数α和q相对于根系直径独立,但是它们的变化可能影响预测的正确性。在植物水平上,模型提供适当的根系干重,根系全长和根系直径的预测。这一静态模型较适合研究成熟根系,与其它模型相比,该模型的主要优点是它的可塑性和易于应用。  相似文献
2.
太行山低山丘陵区不同植被类型土壤渗透特性及影响因素   总被引:4,自引:0,他引:4  
为了探讨太行山低山丘陵区不同植被恢复类型土壤水分入渗规律及影响因素,采用双环刀入渗法和相关分析、典型相关分析方法,研究了该区域不同植被群落表层土壤的入渗特性,对土壤入渗过程进行模拟,并深入探讨了土壤入渗的影响因素.结果表明:(1)从裸地、草地、灌草地、灌丛到乔灌林地,土壤渗透性能不断增加;不同植被类型0-10 cm层土壤渗透速率大于10-20 cm层土壤渗透速率;土壤初渗速率和稳渗速率最大值均出现在侧柏林地,分别为5.96 mm/min和4.76 mm/min.(2)土壤入渗模型拟合结果表明Philip入渗模型对不同植被类型土壤入渗过程拟合效果最好,Kostiakov入渗模型拟合效果次之,Horton入渗模型拟合效果最差,不适合用于描述该区域土壤入渗特征.(3)土壤渗透特性指标与土壤容重、总孔隙度、有机质质量分数、根质量密度、根体积密度、根平均直径存在显著相关关系(p<0.05);土壤理化性质指标和根系结构指标中对土壤渗透性能产生影响作用最大的分别是总孔隙度和根平均直径,典型相关负荷量分别为1.299,1.084.  相似文献
3.
对河滨缓冲带常见的 3种水生植物根系形态特点、活力特征及其土壤微生物群落多样性进行了研究, 并对其农业面源污染物的去除效果进行了调查。结果表明, 3种水生植物根系形态和活力特征具有显著差异。根系活力表现为水生鸢尾>菖蒲>千屈菜, 与根尖数呈显著相关。同时, 3种水生植物具有显著的根际效益, 根际土壤微生物生物量显著高于非根际土壤; 根际土壤微生物群落数量为细菌>放线菌>真菌; 土壤微生物群落多样性指数为水生鸢尾>菖蒲>千屈菜, 这与3种水生植物根系活力特征表现一致。3种水生植物河滨缓冲区对农业面源污染物TN、TP 和 CODcr的去除效果表现为水生鸢尾>菖蒲>千屈菜。说明不同水生植物根系结构导致根系活力不同, 由此引起的土壤微生物群落多样性差异对水生植物农业面源污染物去除效果有一定影响。  相似文献
4.
为弄清典型林地不同发育阶段表层土壤入渗性能差异规律及其影响因素,通过在豫南山区开展野外调查与室内分析,模拟和分析土壤入渗过程及特征,研究土壤理化性质、地表根系结构对土壤渗透能力的影响。结果表明:1)各个林地类型土层厚度0~10 cm层的土壤渗透能力均高于10~20 cm层;初渗率、稳渗率、前30 min入渗量在各土层深度中均表现相同的趋势,即30 a马尾松针叶林>30 a麻栎阔叶林>30 a麻栎+马尾松混交林>荆条灌丛>20 a麻栎阔叶林>20 a麻栎+马尾松混交>20 a马尾松针叶林;20 a、30 a林分中,平均稳渗率最高的林分类型分别是麻栎阔叶林和马尾松针叶林,分别为3.140和4.256 mm/min。2)土壤渗透特性指标均与土壤有机质质量分数、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、根体积密度、根表面积密度存在显著的相关关系(P<0.05);对土壤渗透能力影响最大的土壤理化性质指标和根系结构指标分别是非毛管孔隙度和根表面积密度,典型相关负荷量分别达到0.559和0.773。  相似文献
5.
 设计和实施治理重力侵蚀的生物工程措施需要深入地分析和研究树木根系对土体的抗倾覆力学特性。本文以单株鲱骨(Herringbone)状根构型为研究对象建立二维有限元模型,通过控制侧根与主根的夹角、删减根系不同部分等方法,建立了12种不同几何形态的鲱骨状根结构,并分别验证其在黏土和砂土中的抗倾覆力,由此定量评价根系的不同部分和土壤的差异分别对土体抗倾覆力的贡献率。模拟结果显示:浅层侧根的作用是不可低估的,在黏土中,其贡献率约占整个固土效果的35%40%;根、土复合体在整个破坏过程中形成一个旋转轴,此轴的位置随根系形态、土壤类型的不同而变化。  相似文献
6.
根系结构不同 ,其固持土体的能力存在很大差异。利用分形理论对不同根系结构稳定土体的能力进行了量化比较 ,结果表明 :(1)长江上游暗针叶林生态系统中主要树种根系都表现出了较为明显的分形结构特征 ,高山柳(Salix sp.)的根系结构最复杂 ,具有多层次细微分枝结构 ,分形维数最大 ,达 1.73 5 6 75 ,冬瓜杨 (Populuspurdomii)次之 ,为 1.6 0 16 6 ,峨眉冷杉 (Abiesf abri)分枝结构简单 ,以侧行主根为主 ,分形维数仅为 1.4 4 93 8,并且根系的分形维数随着其年龄的增长而增大。(2 )根系结构与稳定土体的能力明显相关 ,根系直径或树干基径与根系抗拉阻力受环境条件的影响 ,关系较为复杂 ;而根系分形维数更能揭示根系的结构与发育动态 ,根系分形维数与抗拉阻力的对数呈比较稳定的指数函数关系。(3 )峨眉冷杉根系结构简单 ,垂直根系较少 ,且分布层次较浅 ,在冰碛物环境中可以通过在岩石中迂回缠绕而从较大范围内将岩石、土壤等压在其下 ,但结构较为散乱 ;而冬瓜杨以垂直分布为主 ,分布层次较深 ,毛根很发达 ,土壤颗粒间的粘结程度较好 ,二者结合配置将有助于改良土壤结构 ,防治水土流失 ,尤其是超强度水土流失的发生  相似文献
7.
[目的] 探究季冻区公路边坡植物根系对冻融作用影响,为季冻区边坡防护工程的植物选择提供科学参考。[方法] 通过调查季冻区高速公路边坡土壤及植被特征,采用对比分析的方法研究不同植物根系对冻融循环作用的影响。[结果] 3种试验植物根系抵抗冻融破坏的强弱关系依次表现为:刺槐 > 胡枝子 > 紫穗槐。植物根系通过调节土壤物理性质以及发挥根系结构作用影响冻融循环过程,根系的存在调节了土壤含水率从而降低了土体发生融沉或裂缝的概率。[结论] 在季冻区公路边坡冻融破坏防治中,垂直根系生长较深,根系分布范围更广的植物能够提供更好的抵抗冻融破坏的能力。  相似文献
8.
玉米-大豆复合种植是西南地区重要的生态种植模式之一,而目前耐荫型专用黑豆种质十分匮乏,黑豆的耐荫机理也尚不清楚,这严重影响了该模式的进一步推广.本研究旨在建立黑豆苗期耐荫性评价数学模型,筛选出能够判断黑豆耐荫性的有效指标,并探讨不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异,为耐荫型黑豆种质的选育及耐荫机理的阐释奠定基础.试验以23个黑豆种质为研究材料,采用盆栽试验方法,设置自然光和遮荫2个处理.在黑豆植株V3期测定株高、茎粗、下胚轴长度、叶片干重、茎干重、主茎节数、总根长、根表面积、总根体积等形态指标和光合参数、叶绿素荧光参数等生理指标.采用多元统计方法建立黑豆苗期耐荫性评价模型,并根据评价结果,关联分析不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异.通过逐步回归分析建立了黑豆苗期耐荫性评价数学模型;并通过该模型,筛选出蒸腾速率、株高、叶干重、最大荧光强度和初始荧光强度等5个鉴定指标.在荫蔽条件下测定苗期黑豆的上述5个指标可实现对黑豆苗期耐荫性的综合评价.同时,对23份黑豆种质的耐荫性综合评价值D进行了聚类分析,结果表明,黑豆种质可划分为耐荫型、中度耐荫型和荫蔽敏感型3类.不同耐荫型黑豆种质的根系结构对弱光胁迫的响应程度不同,黑豆的总根长、根表面积、总根体积、根干重等根系强度指标均表现为耐荫型>中度耐荫型>荫蔽敏感型.这表明耐荫潜力大的黑豆根系更发达.  相似文献
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