草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律研究

[目的]研究草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律。[方法]以阜新海州露天煤矿为工程依托,采用理论分析方法,建立了草本植物根系与土相互作用的力学模型,深化了草本植物根系固土改性的力学认识;采用直剪试验,选用马唐草与狗尾草为研究对象,研究了不同含根率与不同含水率共同作用下根-土复合体的抗剪强度及其相关参数的变化规律。[结果]根-土复合体的最佳抗剪强度与最优含根率相对应;2种草本植物根-土复合体抗剪强度随正压力的增加而增大,随含水率的增加而降低,在未达到含根率之前,随含根率增加而增大;根-土复合体黏聚力与抗剪强度变化规律相似,根系提高土体的抗剪强度主要体现在土体黏聚力的增加。[结论]该研究可为浅层边坡的固土稳定提供参考。     

草本植物对硫酸盐渍土强度影响的试验研究

为探究草本植物生长对硫酸盐渍土的强度影响,分析其生物量与盐渍土强度相关关系;选取常见的高羊茅、黑麦草、早熟禾做为试验用草,定期测定草本植物的不同部分生物量和根土复合体的抗剪强度。其中高羊茅、黑麦草的生物量增量高于早熟禾,三种根土复合体的强度均大于素土强度,其粘聚力也明显提高。但内摩擦角变化并不显著,与素土相比仅有小幅度提高。草本植物的生长可在一定程度上提高硫酸盐渍土的土体强度,高羊茅、黑麦草对盐渍土的固土效果优于早熟禾,早熟禾不适宜在盐渍土上种植。     

黄土高原植物根系增强土体抗剪强度的模型与试验研究

为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu & Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型, 确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪试验测定的根系对土体抗剪强度的增强作用,进行边坡稳定性分析,发现4种植物造林边坡稳定性均高于裸坡,边坡安全系数平均提高4.38%,最大等效塑性应变平均减小50.08%,最大水平位移平均减小40.83%,最大竖向位移平均减小14.84%;4种植物措施中,荆条造林措施对浅表层土体的固土效果最佳。研究结论为评价造林边坡的稳定性,揭示根系固土的力学机理提供理论基础和科学依据。      

植物根系固土护坡效应的原位测定

通过对南望山山脚下樟树的4个含根土样和素土样在现场进行原位剪切试验,对比素土样和4个含根土样的强度值、位移值,分析评价植物根系的固土护坡效应。结果表明:1)根系的存在提高了土体的峰值强度和残余强度,且根系提高土体残余强度的程度更高;2)同素土样相比,4个含根土样在强度峰值点对应的位移值更大,在土体被剪破前,含根土体能够承受更大的变形,根系增加了土体的延性;3)含根土体的应变软化段曲线较素土体的更加平缓,根系降低了土体峰值点后抗剪强度的减小幅度,使土体在较大应变处仍能保持较高的强度,提高了土体的延性;4)剪切断面上总根长、根面积比与土体抗剪强度的增量均成正相关。     

草本植物对铬污染的响应

采用人工模拟盆栽试验研究了重金属Cr6+胁迫对白花三叶草(Trifolium repens)、高羊茅(Festucaarundinacea)、紫花苜蓿(Medicago sativaL.)株高、丙二醛含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)含量的影响。结果表明,3种草本植物对重金属Cr6+的耐受能力不同,白花三叶草耐性最强,紫花苜蓿的耐性最弱。Cr6+胁迫导致3种植物的生长均受到抑制。随Cr6+污染质量分数增加,3种植物的叶绿素含量和叶绿素a/叶绿素b比值都呈下降的趋势;MDA含量呈递增的趋势;SOD活性普遍降低;POD活性明显低于对照。     

华南地区崩岗侵蚀区土壤水分含量对土体抗剪强度的影响

崩岗是华南花岗岩红壤区特殊的水土流失形式,而广东省的崩岗侵蚀隐患最为突出。选择广东省崩岗侵蚀典型区,通过野外采样和室内直接剪切试验,研究不同土壤水分含量对崩岗侵蚀区土体抗剪强度的影响(烘20 min、烘10 min、自然含水量、浸30 s和水分饱和)。结果表明:土壤水分对土体强度影响显著,当土壤含水率在15%时,对应的黏聚力c和内摩擦角φ指标均出现峰值;黏聚力c指标变化幅度较大,随着土壤水分含量的增加呈现先增大后减小的趋势,而内摩擦角φ一直处于衰减状态;抗剪强度指标随土壤水分含量变化呈非线性衰减,因此在评价崩岗稳定程度时,可依据土壤水分含量和抗剪强度指标作出预测。     

土体抗剪强度的理论分析与计算

本文用土工原位测试方法和弹塑性理论分析推导出了土体的抗剪强度、凝聚力和内摩擦角的计算公式．为土体的稳定分析提供了一种更为精确的计算方法．     

快剪条件下柠条和沙地柏根系提高土壤抗剪特性研究

采用直剪仪对2种沙生植物的重塑的根~土复合体及素土进行快剪试验,探讨其抗剪强度以及根径和垂直压力对抗剪强度的影响,结果表明:柠条(Caragana m icrophyllaLam.)、沙地柏(Sabina valgarisAnt.)根~土复合体在1.5m(25kPa)的浅层土体范围内抗剪强度均大于素土,2种植物根~土复合体的综合内摩擦角与素土相比差异不明显;在根径相同(1.25mm)的情况下2种植物根~土复合体的粘聚力均大于素土,其粘聚力增加率的变化范围在31.6%~46.23%之间,大小为柠条>沙地柏;2种植物随着根径的增加,复合体的抗剪强度均有不同程度的增大。     

中亚热带常绿阔叶林中主要灌木根系力学特性

为研究中亚热带常绿阔叶林中优势灌木植物根系的固土护坡力学机制,在浙江南部的山体滑坡、泥石流易发区内选择3种主要的灌木(檵木、麂角杜鹃和香港黄檀)进行野外和室内力学试验。结果表明,须根相对丰富的植物能明显提高表层土壤的抗剪强度;根系抗拉力和抗剪力均与根径呈幂函数正相关关系;檵木和麂角杜鹃根系抗拉强度与根径呈幂函数负相关关系,而香港黄檀则无明显相关性;细根比粗根更有利于土壤加固和抗剪强度的提高。     

土壤优势流的植物根系效应

综述了土壤优势流的基本特征,对环境的影响,特别是对水分和农用化学物利用效果的影响。阐述了根系对优势流的影响,并讨论了根系的动态变化对土壤优势流的影响。介绍了根系及优势流的一般研究方法,以及有关根系和优势流关系的研究中的一些问题。     

人参床土根际性质的初步研究

本文首次研究了六年生床土根际与主根上，下土壤营养状况和化学性质。结果表明，土壤有机质的分布趋势是根上＞根下＞根际；全量养分变化不大；根区有效氮磷钾根上层＞根下层；床土ＰＨ值有根际＞根上＞极下的变化规律；盐基离子组成与ＰＨ的变化规律相同。     

土壤湿度对香料烟根系发育和根系活力的影响

研究了香料烟两个主要栽培类型， Ｂａｓｍ ａ（芳香型）和 Ｓａｍ ｓｕｎ（吃味型），在不同土壤湿度条件下的根系发育和根系活力，结果表明土壤适度干旱处理（土壤相对含水量６０％ ）两类型的根系干重、吸收面积和活跃吸收面积的测定值均高于其他处理。在土壤相对含水量６０％ ～８０％ 的处理条件下， Ｓａｍ ｓｕｎ 类型上述项目测定值均高于 Ｂａｓｍ ａ 类型；而土壤相对含水量在４５％ ～３５％ 的条件下， Ｂａｓｍ ａ 类型的项目测定值高于 Ｓａｍ ｓｕｎ 类型。     

扦插措施根系固土的力学增强效应分析

为了定量化分析扦插措施根系对边坡稳定性的贡献,采用固结不排水三轴剪切试验研究不含根土体及根-土复合体的抗剪强度,并使用数显土壤紧实度仪对边坡的紧实度进行测量,分析新生根系对边坡紧实度的影响。结果表明：加根土的强度和抗变形能力增强。扦插措施新生根系能有效提高土体的黏聚力,其对内摩擦角的影响不明显,而对边坡土壤紧实度的改善作用显著。     

移土法防治根结线虫效果及对土壤养分和黄瓜生长的效应

为了科学有效防治根结线虫,采用室内与田间试验相结合的方法,研究移土法防治黄瓜根结线虫的效果以及对温室土壤养分和黄瓜生长发育的效应。结果表明,移土处理后第2年2月、3月、4月的防效分别为100%、80.5%和69.6%;危害高峰期和清园时间较对照区推迟30～40d,全生育期累计产量增加24.9%。0～20cm土壤养分含量有一定的降低,其中速效钾、速效磷、全氮和有机质含量分别较对照降低20.8%、61.9%、50.3%、63.4%。因此,在其他措施难以实施的地区,移土法不失为防治根结线虫的一项有效防治措施。     

基于植物根伸长抑制效应的土壤重金属评价标准研究

利用现有的国内外研究成果,分析土壤重金属与植物根伸长的相关性。根据含重金属土壤植物根伸长的生态毒性特性,将土壤重金属对植物根伸长抑制效应进行分级。按照不同土壤类型对土壤重金属质量的要求,对土壤重金属质量进行分级。利用土壤重金属对根伸长抑制率建立土壤重金属的评价标准,并与现有评价标准进行比较。结果表明,利用土壤重金属对根伸长抑制率建立土壤重金属的评价标准更能真实地反映土壤重金属的生物有效性。     

花石头河沿岸5种草本植物对锌富集的影响

[目的]为了探索生长在长期受选矿废水污染土壤上的草本植物对锌的富集与转移特征。[方法]通过对花石头河沿岸3个样区土壤和5种草本植物根部、茎叶进行采样处理与分析测试,研究重金属锌在植物体内的富集和转移特征。[结果]随着土壤锌含量的增加,植物体内锌含量也增加,土壤锌含量与植物全株锌含量、根部锌含量之间表现为0.01水平显著的正相关关系,但与茎叶之间不存在显著性相关关系。5种草本植物根部锌富集系数(EF)为0.941,茎叶EF值为0.464,光叶蕨、紫茎泽兰根部EF值超过1。在山坡上、公路边和河边3个采样区,山坡上5种草本植物的EF值最高,河边采样区各植物的EF值均较低,且它们之间的差异呈0.05水平显著性负相关。5种草本植物的锌转移系数(TF)大小顺序为三叶鬼针草>青蒿>紫茎泽兰>光叶蕨>野牡丹。对于3个采样区,植物中TF大小顺序为山坡上>公路边>河边。土壤锌含量与植物锌的TF呈0.05水平显著性负相关关系,即土壤锌含量越高,植物体内锌的转移系数越低。[结论]土壤中锌含量严重超标时抑制草本植物对锌的富集和转移。     

棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响

[目的]研究棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响.[方法]采用水培养法收集棉花根系分泌物,在棉田土壤中添加棉花根系分泌物,培养15 d后测定土壤中微生物的数量.[结果]中、高浓度的棉花根系分泌物能显著增加土壤中细菌的数量,表现出中高浓度促进的效应（P＜0.01）;而不同浓度处理的土壤放线菌的数量均无显著变化（P＞0.05）.[结论]该研究探讨了棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响,为棉花的进一步开发利用提供了依据.     

表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响

通过三种不同水分供应状况下的比较,研究了表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响。结果表明,在干旱胁迫下,白三叶的根冠比增加,但不同品种的根系分布和根活力却存在显著差异。当表土干旱而深层土壤水分含量充足时,‘海发’能够通过深根增生并提高深层根系的活力,增强了对深层水分的吸收能力,从而避免了干旱危害,而‘瑞文德’因这种能力较差,所以受到了干旱危害。因此,‘海发’的抗旱能力超过‘瑞文德’。     

《初学记》草部资料探微

《初学记》草部记录了粮食作物、花卉的相关资料,征引资料陂丰,征引典籍以经部、集部为主。草部资料的编纂具有内在逻辑性,3种体例之间具有前后照应性。草部具有较高的史料价值,从中也可看出一点唐代的时代特征。