半干旱地区3种植物根系的抗弯力特征

格日乐; 刘艳琦; 孙保平; 阿如旱; 娜日苏

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2018.03.018

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

半干旱地区3种植物根系的抗弯力特征

试验研究

- 半干旱地区3种植物根系的抗弯力特征
- Characteristics of Root Bending Resistance of Three Plants in Semi-arid Area
- 水土保持通报 2018年38卷第3期页码：112-117
- 作者机构：
  
  1. 内蒙古农业大学沙漠治理学院,内蒙古,呼和浩特,010019
  2. 北京林业大学水土保持学院,北京,100083
  3. 内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古,呼和浩特,010019
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目“准格尔露天煤矿排土场水土保持功能植被固土抗蚀生物力学响应机制”（41161046）;内蒙古自然科学基金资助项目“沙结皮防风抗蚀的力学特性”（2017MS0407）
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2018.03.018
  中图分类号：
- 纸质出版：2018
- 稿件说明：
移动端阅览
格日乐, 刘艳琦, 孙保平, 等. 半干旱地区3种植物根系的抗弯力特征[J]. 水土保持通报, 2018,38(3):112-117.

GE Rile, LIU Yanqi, SUN Baoping, et al. Characteristics of Root Bending Resistance of Three Plants in Semi-arid Area[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2018, 38(3): 112-117.
格日乐, 刘艳琦, 孙保平, 等. 半干旱地区3种植物根系的抗弯力特征[J]. 水土保持通报, 2018,38(3):112-117. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.03.018.

GE Rile, LIU Yanqi, SUN Baoping, et al. Characteristics of Root Bending Resistance of Three Plants in Semi-arid Area[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2018, 38(3): 112-117. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.03.018.

摘要

[目的]研究内蒙古中西部3种典型水土保持植物柠条（Caragana korshinskii）、沙棘（Hippophae rhamnoides）、紫花苜蓿（Medicago sativa）的根节点与相邻直根在不同直径下抗弯力和抗弯强度，为植物根系网络固土内在机理的研究提供科学依据。[方法]通过悬臂梁弯曲试验的方法，对3种植物的根节点与相邻直根进行抗弯试验。[结果]在测试根径1~5 mm范围内，3种植物根节点和相邻直根的抗弯力与直径均呈幂函数正相关，3种植物根节点和相邻上级直根平均抗弯力的种间大小顺序一致，为柠条>紫花苜蓿>沙棘。在测试根径2~5 mm范围内3种植物根节点的平均抗弯强度均小于各自相邻上级直根的平均抗弯强度，且种间大小顺序为柠条（21.87，24.33 MPa） > 紫花苜蓿（10.69，17.02 MPa） > 沙棘（4.81，4.95 MPa）。[结论]3种植物中柠条根系抵抗弯曲变形的能力最大。沙棘根节点与其相邻直根抗弯强度差值最小，其各级根系间共同作用抵抗变形的能力最好，有利于根系网中各级根系间的固结，更加有助于根系网发挥其固持土体的作用。

Abstract

[Objective] To study the adjacent tap root and root nodes of typical soil and water conservation plants Caragana korshinskii

Hippophae rhamnoides and Medicago sativa in the different diameters of bending resistance and bending strength in Midwestern Inner Mongolia

in order to provide a scientific basis for the study of the inner mechanism of the plant root network.[Methods] Using bending test of cantilever beam

the tap root and root nodes of three kinds of plants was investigated.[Results] In the test root diameter range of 1~5 mm

the bending resistance of three plant root nodes and adjacent tap roots were positively correlated with the diameters

and the of three plant root nodes and adjacent superior tap root was ranked as:C. korshinskii > M. sativa > H. rhamnoides. In the test root diameter range of 2~5 mm

the root node bending force of three plants was smaller than their adjacent superior tap root

and ranked as:C. korshinskii (21.87

24.33 MPa) > M. sativa (10.69

17.02 MPa) > H. rhamnoides (4.81

4.95 MPa).[Conclusion] The capacity of the C. korshinskii root system to resist bending deformation is the best among three plants. The least bending strength differences have been found between H. rhamnoides root nodes and adjacent tap roots

indicating that the bending resistance of H. rhamnoides root system is the best at all levels

which is beneficial to the consolidation of root systems.

关键词

Keywords

references

杨永红.东川砾石土地区植被固土护坡机理研究[D].成都:西南交通大学,2006.

苑淑娟,牛国权,刘静,等.瞬时拉力下两个生长期4种植物单根抗拉力与抗拉强度的研究[J].水土保持通报,2009,29(5):21-25.

邢会文,刘静.柠条、沙柳根与土及土与土界面摩擦特性[J].摩擦学学报,2010,30(10):87-91.

王云翔,孙海龙,罗龙皂,等.人工石质边坡构树根系抗剪特性研究[J].水土保持研究,2012,19(3):114-118.

胡宁,刘静,张永亮,等.含水率对2种沙土根-土复合体残余强度的影响[J].江苏农业科学,2013,41(12):337-340.

Comino E, Druetta A. The effect of poaceae roots on the shear strength of soils in the Italian alpine environment[J]. Soil and Tillage Research, 2010,106(2):194-201.

Ali F H, Osman N. Shear strength of a soil containing vegetation roots[J]. Soil and Foundations, 2008,48(4):587-596.

Loades K W, Bengough A G. Planting density influence on fibrous root reinforcement of soils[J]. Ecological Engineering, 2010,36(3):276-284.

杨永红,刘淑珍,王成华,等.浅层滑坡生物治理中的乔木根系抗拉试验研究[J].水土保持研究,2007,14(1):138-140.

Mattie C, Bischetti G B. Biotechnical characteristics of root systems of typical Mediterranean species[J]. Plant and Soil, 2005,278:23-32.

田佳,刘耀辉.华北地区几种常用边坡绿化植物的根系力学特性研究[J].中国水土保持,2007(10):34-36.

Crook M J, Ennos A R. The anchorage mechanics of deep rooted larch,

Larix europea

japonica

. Journal of Experimental Botany, 1996,47(303):1509-1517.

梁莉,郭玉明.作物茎秆生物力学性质与形态特性相关性研究[J].农业工程学报,2008,24(7):1-6.

袁红梅,郭玉明,李红波.小麦茎秆弯折力学性能的试验研究[J].山西农业大学学报:自然科学版,2005,25(2):173-176.

赵春花,曹致中.豆禾牧草刈割期茎秆抗弯特性试验研究[J].草原与草坪,2010,30(1):20-23.

薛运凤,曹望成.茶树新梢的弯曲力学特性[J].浙江农业大学学报,1994,20(1):43-48.

刘庆庭,区颖刚,袁纳新.甘蔗茎在弯曲荷载下的破坏[J].农业工程学报,2004,20(3):6-9.

Ince A, Ugurluay S, Guzel E, et al. Bending and shearing characteristics of sunflower stalk residue[J]. Biosystems Engineering, 2005,92(2):175-181.

王淑娟,李黎,鹿振友,等.五种白桦木材的抗弯强度和抗弯弹性模量的研究[J].中国林业,2001(9):28-29.

徐曼琼,鹿振友,李黎,等.火炬松木材的抗弯弹性模量和抗弯强度的变异[J].北京林业大学学报,2001,23(4):56-59.

刘庆庭,区颖刚,袁纳新.甘蔗茎在弯曲荷载下的破坏[J].农业工程学报,2004,20(3):6-9.

蔡中全.水稻茎秆抗折力及其相关性状研究[D].南宁:广西大学,2008.

赵春花,曹致中.豆禾牧草刈割期茎秆抗弯特性试验研究[J].草原与草坪,2010,30(1):20-23.

李仕途,罗燕,宋成良,等.玉米茎秆节间抗折强度分析[C].北京:北京力学会学术年会,2011.

刘瑛,高甲荣,顾岚.基于植物柔韧性的土壤生物工程护岸材料选择[J].北京林业大学学报,2013,35(6):74-79.

胡婷,焦群英,付志一,等.小麦茎秆的抗弯复合材料力学模型[J].应用力学学报,2007,24(2):279-283.

莫永生,蔡中全,杨亲琼,等.高大韧稻茎秆的抗折力研究[J].中国农学通报,2008,24(2):193-198.

张明聪.养分管理对寒地水稻抗倒伏性能和产量的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2010.

朱艳姝,朱大洲,朱石沙,等.小麦茎秆机械强度的力学评价研究[J].农机化研究,2012,34(9):17-23.

勾玲,赵明,黄建军,等.玉米茎秆弯曲性能与抗倒能力的研究[J].作物学报,2008,34(4):653-661.

郭玉明,袁红梅,阴妍,等.茎秆作物抗倒伏生物力学评价研究及关联分析[J].农业工程学报,2007,23(7):14-18.

刘玥.4种植物直段根和侧根分支处抗弯力学特性的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2015.

格日乐,乌仁图雅,左志严,等.4种植物枝条与根系生物力学特性及其影响因素研究[J].内蒙古农业大学学报,2015,36(1):46-54.

浏览量

989

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

青海省2009—2023年农业面源污染结构及变化特征

长江中游城市群降碳-减污-扩绿-增长耦合协调的时空演变及影响机制

植被毯覆盖对高寒矿区煤矸石基质热性质的影响

微生物-生物炭改良盐碱土互作机制研究进展

兰州-西宁城市群城市化与生态系统服务价值耦合协调关系