【摘 要】
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植物根系通过提高土壤的粘聚力达到其加固土壤,抑制浅层滑坡的作用.土壤含水率因受降雨等气候因素影响会发生较大变化,并对根系的固定效果产生较大的影响.土壤本身的抗剪强度受土壤含水率变化而变化,根系增强土壤抗剪强度的效果亦会受土壤含水率影响,而后者的研究还比较匮乏.浅层滑坡等地质灾害多发生在降雨后,如果不针对不同的含水量下的植物固土效果进行分析,适时的评估不同情况下的根系固土效果,现有的量化模型也将很难
【机 构】
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北京林业林业大学水土保持学院,100083,北京
【出 处】
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2017年海峡两岸水土保持学术研讨会
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植物根系通过提高土壤的粘聚力达到其加固土壤,抑制浅层滑坡的作用.土壤含水率因受降雨等气候因素影响会发生较大变化,并对根系的固定效果产生较大的影响.土壤本身的抗剪强度受土壤含水率变化而变化,根系增强土壤抗剪强度的效果亦会受土壤含水率影响,而后者的研究还比较匮乏.浅层滑坡等地质灾害多发生在降雨后,如果不针对不同的含水量下的植物固土效果进行分析,适时的评估不同情况下的根系固土效果,现有的量化模型也将很难用于现实的植物固坡工程中.本研究选择北方地区常见灌木种荆条Vitex negundo L作为试验对象,在降雨的不同时期取得原状根土复合体和素土样本,测定其抗剪强度,得到重要力学指标:粘聚力c和内摩擦角φ.试验中辅以重塑的根土复合体和素土样本作为对比.分析原状根土复合体和素土的粘聚力和内摩擦角的随含水量的变化规律,探索植物根系破坏方式和土壤含水率之间的关系.结果表明:1原状根土复合体和素土的粘聚力随着土壤含水率的增高呈线性下降趋势,重塑根土复合体和素土的粘聚力随含水量的增高呈先增加后减小的趋势,最高值出现在土壤含水量在18％时;2原状样品中的根系增强的土壤粘聚力最高为15kPa,而重塑的样品仅为7.5kPa.直剪试验后,原状根土复合体中的根系样品断裂数量也多于重塑的样品.随着土壤含水率的增高,原状根土复合体的附加粘聚力降低至约5kPa,而重塑的样本降低至2kPa;3植物细根(D＜2mm)单根拔出强度随着土壤含水率的增高,以土壤含水率约18％为临界值,呈先增加后减小最后趋近于0的趋势.根土复合体的抗剪强度随含水量的增加而降低,土壤的高含水量将使更多的根系在土壤发生破坏时被拔出,而不是断裂,根系增加土壤的抗剪强度随之降低,根系加固土壤效果变差.
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