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小乔木根系根土间作用力的室外拉拔试验研究 总被引：3，自引：2，他引：1
小乔木根系在边坡生态防护中具有相当高的比例，研究土壤贫瘠小乔木根系的护坡机理及影响因素，对进一步提高或改进边坡生态防护技术具有理论和实际意义。在综合国内外相关研究成果的基础上，通过室外拉拔试验研究了红黏土边坡湿地松根系在大气降雨、含水率、根系几何参数等变动情况下根系对坡面土体加固能力的影响。试验结果表明强降雨条件下，表层土体的含水率大于深层土体的含水率，含根土体含水率大于素土含水率，表明小乔木根系有助于坡面土的雨水入渗；最大拉拔力随含水率的增加表现为单调递减或在最优含水率附近最大的先增大后减小的趋势，两者间为二次函数的关系；最大拉拔力随根系体积的增加总体表现单调递增，但在含水率为22%和24%时，最大拉拔力随根系体积的增加先减小后增大；植物根系在不同体积或含水率下，拉拔力-位移曲线波动较大。 相似文献
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为研究土壤与植物根系生长及有机碳输入之间的关系，2011年分别将构树（Broussonetia papyrifera）、铁仔（Myrsine africana）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、皇竹草（Pennisetum sinese）移栽入贵州大学林学院苗圃基地，采用石灰土（岩溶地区土壤）与硅质黄壤（非岩溶地区土壤）进行培育，然后对根系生长特征和根系对土壤有机碳积累进行了研究。研究结果表明，构树根系在岩溶地区土壤比非岩溶地区土壤发达，即岩溶地区土壤根系碳沉积比非岩溶高。岩溶地区土壤上，紫花苜蓿死亡根系体积最大，其根系对土壤有机碳积累贡献最大。构树根系生长无论在哪种土壤均随土层深度增加而增加，使得森林土壤深层有机碳含量比草地高。因此，可确定土壤有机碳积累与植被生长环境和植被种类密切相关。 相似文献
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江西省鄱阳湖流域根系土硒形态分析及其迁移富集规律 总被引：5，自引：0，他引：5
对江西省鄱阳湖流域根系土中硒的形态分析表明,根系土中Se的强有机态、腐植酸结合态约占Se全量的66.23%,残渣态占12.32%,3种形态均与根系土Se全量呈极显著的线性正相关。根系土Se全量受pH值的影响不明显,但受有机质含量的影响很大,线性回归关系极显著,说明岩石风化、土壤发育过程中,有机质吸附Se,致使Se较其他元素流失比例少,造成根系土中Se相对富集。同时,提出了利用全量Se推导Se各形态值的方法,建立了土壤Se全量与各形态间的关系模型和决定土壤有效态Se的公式,建议在评价土壤Se时只用考虑有机结合态Se、残渣态Se、水溶态Se和全量Se。 相似文献
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膜下滴灌棉花根系发育特征及其与土壤水盐分布的关系 总被引：4，自引：0，他引：4
为探讨膜下滴灌条件下水分和盐分对棉花根系空间发育的影响,在花铃期选择相同灌溉制度、咸淡水灌溉的两个膜下滴灌处理田块采集距滴灌带不同距离、不同深度上的根系样品144件。用1mm土筛和手拣将棉花根系从土壤中筛分出来,去除死根,冲洗干净后用扫描仪扫描成tif格式图像,再用DT-SCAN软件计算根长密度。对比分析发现膜下滴灌及盐胁迫条件下,咸水灌溉的根系分布范围较大,其总根长密度比淡水大31.69mm/cm3,根系生长深度也远大于淡水灌溉。咸水灌溉根系分布主要受盐分胁迫,淡水灌溉根系分布主要受水分胁迫。水平方向上距滴头40cm以远,水分胁迫对根系发育起主导作用。土壤体积含水率在20%以上、电导率在2000μs/cm以下时可以满足根系的正常生长发育。 相似文献
5.
作为火后泥石流典型起动物源，火烧迹地浅表层滑坡的发生与其所在部位根系特征改变密不可分。为了研究林火过后火烧迹地根系变化对土壤力学性质的影响，本文以四川省乡城县正斗乡仁额拥沟泥石流火烧区和未火烧区的土壤根系特征和抗剪强度进行对比研究，通过室内单根抗拉试验和根-土复合体直剪试验，旨在探究火烧迹地土壤根系特征的变化及其对土壤抗剪强度的影响。结果表明:火烧区浅表层土壤中根系的数量、根径、根质量密度和根长密度相较于未火烧区都有所降低，分别降低了23.15%，51.35%，62.98%，29.10%；单根抗拉力随着根系直径的增加而增大，抗拉强度随着根系直径的增加而减小，但在根径相同的条件下，火烧区土壤的抗拉力和抗拉强度均有所减小；火烧区根-土复合体的抗剪强度明显小于未火烧区根-土复合体，主要体现在根系抗拉力减小造成土壤黏聚力下降，而内摩擦角则变化不大，所得结果为火烧迹地浅表层滑坡形成机理剖析提供了依据。 相似文献
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胡杨(Populus euphratica)径向生长日变化特征分析 总被引：3，自引：0，他引：3
利用树木径向生长测定仪、自动气象站和土壤水分自动监测仪,在黑河下游胡杨河岸林内,同步监测了胡杨径向生长日变化和太阳辐射、气温、空气相对湿度及主要根系层土壤水分动态等环境因子.结果表明:胡杨径向生长日变化呈抛物线形,每日16:00～20:00时达到最低值点,随后逐步上升至翌日06:00～09:00时达到最高值点,完成一个由收缩期、膨胀恢复期和生长期3阶段构成的日变化周期;不同季节,胡杨径向生长变动幅度存在较大差异.就监测样树而言,不同胡杨个体,胸径越大,日净生长量越大.对各环境因子统计表明,胡杨径向生长日变化与总辐射、气温和土壤体积含水率呈负相关关系,与空气相对湿度呈正相关关系.各环境因子对胡杨径向生长影响存在延时滞后作用,特别是土壤水分条件. 相似文献
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植物根系对土体抗剪强度影响的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
通过室内直剪实验分析了不同含水率下有根和无根的扰动砾砂土体的抗剪性能。得出:在相同含水率下,有根土体相对于无根土体其内聚力较小,内摩擦角较大;有根土体的抗剪强度随含水率的增大而减小。最后为其在工程中的应用提出了一些建议,可为植物根系护坡技术的应用提供一定的借鉴意义。 相似文献
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根系分泌的有机酸及其对喀斯特植物、土壤碳汇的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
根系分泌的有机酸是土壤有机酸的重要动态来源,来源于光合作用固定的碳,是土壤碳流动的最活跃形式.根系分泌的有机酸是一种具有调节作用的植物和土壤碳汇.一方面,在喀斯特土壤环境中,植物根系分泌有机酸的含量增加,影响碳汇的产生和流动,直接调节植物与土壤的固碳增汇能力;另一方面,根系分泌的有机酸通过影响土壤中一系列的动态化学和生物学过程,对土壤养分有效性和养分循环以及微生物的活性产生深刻影响,直接影响土壤的固碳增汇能力,从而间接影响植物的固碳增汇能力.因此,根系分泌的有机酸在喀斯特生态系统的固碳增汇中起着重要作用. 相似文献
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通过对水稻籽实（大米）及其根系土壤中镉含量的相关性研究表明：酸性水稻土壤区域,根系土中的镉与水稻籽实中的镉相关系数为0．971,说明大米中镉积累与土壤环境中镉含量密切相关。碱性水稻土壤区域,水稻根系土中的镉与水稻籽实中的镉相关系数为0．265,大米中镉含量较低,碱性土壤中镉不易活化而原地淀积,则根系土壤中镉对大米中镉的富集贡献小。水稻根系土壤中有机质（Org）与镉相关系数为0．59,也较为显著。土壤中有机质对重金属元素镉具正吸附作用,有机质含量越高,重金属元素镉呈难吝硫化物而原地淀积。 相似文献
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寒旱环境黄土区灌木根系护坡力学效应研究 总被引：10，自引：4，他引：6
文章采用原位拉拔试验,测定了生长2年的灌木柠条锦鸡儿、四翅滨藜、霸王、白刺的抗拔力,研究了根系的分布特征,并分析了上述植物的护坡效果。试验结果表明:4种灌木的根系分布类型均以主直根型为主,根系发达,侧根主要集中在地表以下20~80cm的土层中;4种灌木的原位抗拔力依次为四翅滨藜>柠条锦鸡儿>白刺>霸王,抗拔力与根径符合幂函数关系,与根系数量符合线性关系,与株高符合指数函数关系;随着生物指标的增加,四翅滨藜和柠条锦鸡儿的抗拔力递增幅度明显高于霸王和白刺;从根系分布特征和力学效应考虑,四翅滨藜和柠条锦鸡儿可作为寒冷干旱半干旱黄土地区的优势护坡灌木种。 相似文献
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祁连山黑河上游多年冻土区不同植被类型土壤有机碳密度分布特征 总被引：6，自引：3，他引：3
山地多年冻土的异质性影响其植被类型的分布特征,且对有机碳的分布也具有重要影响。通过采集黑河上游多年冻土区三种典型植被类型（高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒草原）8个活动层的土壤样品,测定其土壤有机碳密度及其理化性质。结果表明：高寒沼泽草甸土壤有机碳密度最高（49.50 kg·m-2）,高寒草甸次之（11.22 kg·m-2）,高寒草原最低（7.30 kg·m-2）。土壤有机碳密度的剖面垂直分布特征具有差异性,高寒沼泽草甸土壤有机碳密度随深度变化不明显,高寒草原和高寒草甸土壤有机碳密度随深度逐渐减小,存在显著的表层聚集性。有机碳密度与土壤含水率和细粒含量呈显著正相关,与pH值呈显著负相关关系。一般线性模型结果表明土壤含水率、pH值和土壤颗粒组成解释了96.39%的有机碳密度变异,其中土壤含水率贡献了81.53%,pH值和土壤粒度分别贡献了9.33%和4.75%。研究表明多年冻土区不同植被类型土壤有机碳密度分布特征具有明显差异,山地多年冻土土壤含水率是控制有机碳密度分布特征的重要影响因素。 相似文献
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粗粒土压实特性及颗粒破碎分形特征试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
对多个级配不同含水率的粗粒土进行击实试验,研究粗粒土的压实特性和颗粒破碎分形特征。结果表明,粗粒土最大干密度随级配中粗粒含量的增大而增大,当粗粒含量P5=70%时,最大干密度出现最大值;当P5＞70%时,最大干密度又随粗粒含量的增大而减小,粗粒土击实破碎后的粒径分布具有良好的分形特性,破碎分形维数为2.279 0～2.892 2,均大于击实前粗粒土粒度分形维数;相同级配条件下,粗粒土破碎分形维数随含水率的增大而增大,且粗粒含量P5＞50%时,增幅显著;粗粒土破碎分形维数D与破碎率Bg存在良好的线性关系,且击实前后粗粒土粒度分形维数差值能客观表征颗粒破碎的程度;粗粒含量和含水率是影响颗粒破碎率的两个重要因素,但相对于含水率而言,粗粒含量对破碎率的影响更加显著。 相似文献
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本项研究针对高寒干旱环境下矿山排土场边坡植物增强土体强度和提高边坡稳定性作用贡献,以青海北部木里煤田江仓矿区作为研究区,通过采用组合种植草本垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)+冷地早熟禾(Poa crymophila Keng)的方式,开展了组合种植植物根-土复合体与不含根系素土物理力学性质指标试验,并采用Pearson相关性分析方法评价了排土场边坡土体黏聚力c值与密度、含水率、含根量指标之间的相关程度。结果表明:相比较于不含根系素土,区内南、北两侧排土场边坡根-土复合体密度降低0.13~0.21g·cm-3,降低幅度为6.31%~11.05%,含水率增加0.40%~2.91%,增加幅度为4.47%~26.11%,根-土复合体抗剪强度指标黏聚力c值增加1.18~10.58 kPa,增加幅度为5.77%~62.11%,表明组合种植草本具有显著增强排土场边坡土体抗剪强度和提高边坡稳定性作用;通过进一步对排土场边坡根-土复合体黏聚力c值影响因素的相关性分析可知,根-土复合体黏聚力c值与含根量之间呈显著正相关关系(P<0.01),且含根量与黏聚力c值间的相关程度明显高于土体密度和含水率。该项研究结果对于高寒干旱环境矿山生态修复与地质灾害防治,具有理论研究价值和现实指导意义。 相似文献
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高寒矿区排土场边坡土体抗剪强度特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究高寒矿区排土场边坡草本植物根-土复合体抗剪强度特征及其影响因素，以青藏高原东北部天骏木里煤田江仓矿区排土场为研究区，对组合种植垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）和冷地早熟禾（Poa crymophila Keng）的排土场边坡，测得边坡地表以下不同深度根-土复合体密度、含水率和含根量等指标，通过室内直剪试验获得素土和复合体黏聚力c和内摩擦角φ；采用灰色关联法得到密度、含水率和含根量与抗剪强度指标c和φ间的关联度。试验结果表明:排土场边坡相同取样点位置和层位，根-土复合体密度和含水率均小于素土，且第二层（地表以下10~20 cm）根-土复合体含根量显著小于第一层（地表以下0~10 cm），第二层含根量较第一层平均降低幅度为31.66%；此外，根-土复合体c值较素土大，第一层和第二层根-土复合体c值较素土其平均增加幅度为32.69%、13.42%，两者的φ值则未表现出显著性变化规律；根-土复合体抗剪强度指标c和φ与密度关联度相对较高，与含水率关联度次之，与含根量关联度相对较小。研究结果对高寒矿区采用种植植物方式开展排土场边坡生态恢复，科学有效地防治坡面水土流失、浅层滑坡等地质灾害，具有一定的理论研究价值和实际指导意义。 相似文献
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膨胀土湿干胀缩裂隙演化及其定量分析 总被引：2，自引：0，他引：2
膨胀土是一种分布广泛且具有明显胀缩性的裂隙土，其裂纹萌生及裂隙扩展会受到诸多因素的影响。此试验利用基于MATLAB开发的图像处理与裂隙定量分析程序，研究了膨胀土裂隙开展的尺寸和温度效应。制备25个不同初始状态的膨胀土泥浆试样，利用拍照台对其失水收缩过程中试样表面裂隙演化过程以及对应含水率进行记录。运用裂隙定量分析程序，分别对两类效应单独作用、耦合作用下的膨胀土裂隙度 、长径比C、裂隙平均宽度 、分形维数值等指标进行定量化分析发现：膨胀土裂隙的分形维数值具有较好的稳定性，其指标仅受试样厚度轻微影响，分形维数与含水率ω的关系呈近似对数曲线；在失水收缩过程中膨胀土最终裂隙指标主要受到试样厚度的影响，表面尺寸对裂隙长径比、宽度最终值也有一定影响，温度影响主要体现在促使裂隙更早、更快的发育并稳定，对最终指标影响相对不明显，影响显著性顺序为：厚度>表面尺寸>温度；此外还对膨胀土失水收缩开裂过程机制进行分析，进一步研究膨胀土的裂隙发育以及两类效应对其裂隙扩展的影响规律。 相似文献
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The effect of surface moisture on the entrainment of dune sand by wind: an evaluation of selected models 总被引：5，自引：0，他引：5
Abstract Reliable predictions of wind erosion depend on the accuracy of determining whether erosion occurs or not. Among the several factors that govern the initiation of soil movement by wind, surface moisture is one of the most significant. Some widely used models that predict the threshold shear velocity for particle detachment of wet soils by wind were critically reviewed and evaluated. Wind‐tunnel experiments were conducted on pre‐wetted dune sand with moisture contents ranging from 0·00 to 0·04 kg kg?1. Sand samples were exposed to different wind speeds for 2 min. Moisture content was determined gravimetrically before and after each experiment, and the saltation of sand particles was recorded electronically with a saltiphone. Shear velocities were deduced from the wind speed profiles. For each moisture content, the experiments were repeated at different shear velocities, with the threshold shear velocity being determined by least‐squares analysis of the relationships between particle number rates and shear velocity. Within the 2‐min test runs, temporal changes in particle number rates and moisture contents were detected. A steep increase in the threshold shear velocity with moisture content was observed. When comparing the models, large differences between the predicted results became apparent. At a moisture content of 0·007 kg kg?1, which is half the moisture content retained to the soil matrix at a water tension (or matric potential) of ?1·5 MPa, the increase in ‘wet’ threshold shear velocity predicted with the different models relative to the dry threshold shear velocity ranged from 117% to 171%. The highest care should therefore be taken when using current models to predict the threshold shear velocity of wet sediment. Nevertheless, the models of Chepil (1956; Proc. Soil Sci. Soc. Am., 20, 288–292) and Saleh & Fryrear (1995; Soil Sci., 160, 304–309) are the best alternatives available. 相似文献
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基于Laio土壤水分动态随机模型(Laio模型),利用2006-2010年5~9月土壤水分连续监测数据及日降水资料,分析科尔沁沙地固定沙丘和沙质草地生长季根系层土壤水分动态及其与降水格局的关系,研究点尺度土壤水分概率密度函数,并对Laio模型涉及的13个参数进行了敏感性分析。结果表明:① 研究区年降水的季节分配极不均匀,主要集中在4~10月的生长季,占全年降水量的93%;0~5 mm降水事件占全年降水事件的73%,但其降水量只占全年降水量的25%;降水间隔期以0~10 d为主,占全年无降水期的38%,其频数最高,占全年间隔期频数的87%。② 固定沙丘和沙质草地根系层厚度分别为0~100 cm和0~70 cm,沙质草地根系层土壤水分显著高于固定沙丘;两类沙地7月份的土壤水分都显著高于生长季其他月份。③ 两类沙地生长季根系层土壤水分均服从正态分布;通过Laio模型得到了两类沙地生长季根系层土壤水分概率密度函数p(s),其峰值及峰值出现的位置和峰的阔度均与观测结果很接近,说明Laio模型能对科尔沁沙地土壤水分概率密度函数进行较好的模拟。④ Laio模型涉及的13个参数中,对p(s)最为敏感的参数是降水频率λ、平均降水量α、最大蒸散量Emax、水分胁迫点s*和凋萎系数sw,主要影响p(s)曲线的峰值。 相似文献
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为了研究土壤容重、初始含水率、压力水头、黏粒含量和入渗时间5个因素对膜孔灌自由入渗特性的影响,根据正交试验设计12组试验（9组试验,3组验证试验）。通过开展室内膜孔灌试验,研究了多因素交互对膜孔灌自由入渗单位膜孔面积累积入渗量、入渗率及平均体积含水率增量的影响,并分别建立了单位膜孔面积累积入渗量和湿润体内平均体积含水率增量与各影响因素之间的经验模型。两模型的均方根误差分别为0.032 cm、0.006 cm3/cm3,相关系数均大于0.97,决定系数均大于0.95（P<0.01）,经验证模型计算值与实测值相对误差均在±13%范围以内。研究表明:压力水头对单位膜孔面积累积入渗量影响不显著（P>0.05）,初始含水率对其影响显著（P<0.05）,而土壤容重、黏粒含量和入渗时间对其影响极显著（P<0.01）,其影响程度由大到小依次为入渗时间、黏粒含量、土壤容重和初始含水率;湿润体内平均体积含水率增量不受入渗时间影响,4个因素对其影响均极显著（P<0.01）,其影响程度由大到小依次为初始含水率、土壤容重、压力水头和黏粒含量。研究成果可为进一步优化膜孔灌灌水技术要素组合提供理论依据。 相似文献
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大量试验结果表明,在农田灌溉过程中,土壤含水率及水势变化具有入渗排气、渗吸增能、吸脱水减能和缓慢脱水减能的阶段性特征。当土壤处于水分亏缺状态急需补充水分(土壤吸水)时,土壤水势梯度大于1.0 cmH2O/cm;当土壤水分得到充分补给达到过水(土壤含水率不变,且水通量不为零)状态时,土壤水势梯度等于1.0 cmH2O/cm;当土壤中水分过剩而处于脱水(流出大于流入水量)状态时,土壤水势梯度小于1 cmH2O/cm。由此,根据上述特征指导农田灌溉调控节水,其中土壤层下部(深度15~60 cm)的水势梯度等于或小于1.0 cmH2O/cm可作为监测及预警节水灌溉的阈值。 相似文献