植被增渗效应对花岗岩残积土浅层滑坡的影响机理研究          下载免费PDF全文

陈敬业  王钧  宫清华  袁少雄  许安泽  罗依珍 《水文地质工程地质》2023,(3):115-124

华南地区台风暴雨诱发的滑坡往往呈浅层、流态化、群发性等特征,大量调查发现植被增渗效应对花岗岩残积土滑坡的形成具有显著影响,但目前研究大多探讨植被根系对土体渗透性的影响,未能揭示植被增渗效应对浅层滑坡的影响机理。基于此,以“2019.6.9”广东省龙川县群发性滑坡灾害为例,通过大量现场勘查,查明滑坡区域地质环境条件与植被发育情况,分析植被对浅层滑坡的增渗效应;采用“双环入渗法”测得不同植被样地的入渗速率,分析其下渗过程和渗透规律;选取典型滑坡剖面,建立地质模型,运用Geo-Studio软件对强降雨条件下浅层滑坡渗流规律和土体应力-应变特征进行模拟;最后结合模拟结果和现场调查情况,分析强降雨条件下植被增渗效应对浅层滑坡的影响机理。结果表明：植被能够有效地增强土壤渗透能力,渗透能力大小依次为针叶林地、灌木林地、裸土地;在植被增渗效应影响下,雨水入渗到根土复合层底部会发生滞水现象,浅层土体迅速趋于饱和,土体中孔隙水压力及渗流力瞬时剧增,土体饱水使得残积土发生软化,同时边坡自重增加,最终导致斜坡失稳。研究结果可为华南地区暴雨群发性滑坡的形成机理、预警预报等提供科学依据,具有重要的意义。  相似文献   

露天煤矿排土场土层重构及接菌对植物根系提水作用试验研究     

毕银丽  高学江  柯增鸣  肖礼 《煤田地质与勘探》2022,50(12):12-20

露天煤矿排土场土层重构对于生态重建具有重要意义,为研究接种深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)对不同重构土层模式下玉米根系水分的利用效应,采用土柱模拟培养试验,设置4种类型土层处理,每种土层类型下设置接菌及对照处理,共8组处理。结果表明:掺黄土20%处理下玉米根长密度最大,分别为掺黄土0%、10%和40%的3.2、2.4、2.8倍,水分胁迫后根系具有向下生长、吸取深层水分的能力;基于δ18O值的MixSIAR模型水源分析,掺黄土0%处理下玉米主要利用0~25 cm处的水分,水分利用效率达到80%;掺黄土10 %处理下玉米主要利用15~35 cm处的水分,水分利用效率达到64%;而掺黄土20%处理下玉米对0~25 cm处的水分利用效率仅为36%,对25~45 cm处水分利用率达到64%,说明掺黄土20%处理下玉米主要利用土壤深层水分。接种DSE提高了植物吸收更深层水的能力,掺黄土20%处理下水分利用深度向下增加了5 cm,掺黄土20%基质中接菌处理在干旱胁迫后植物根系提水量达到最大,生长期总提水量较不接菌处理提升了45%;在不接菌条件下掺黄土20%植物根系提水量是掺黄土0%的1.45倍,而在接菌条件下掺黄土20%植物根系提水量可达到掺黄土0%的1.72倍。综上认为,接种DSE及土层重构均对提升植物提水能力具有显著作用。此外,本研究结果对露天矿区排土场土层重构过程中土壤改良及植物的水分利用效率提供实验参考依据。   相似文献   

紫花苜蓿根系?黄土复合体剪切特性与库仑修正模型     

段钊  袁林  毕银丽  王凯  吴延斌  张庆 《煤田地质与勘探》2022,50(12):85-95

植物根系可以显著提升土体的强度。为探究紫花苜蓿根系对黄土抗剪性能的增强作用,选取生长周期为60 d的紫花苜蓿根系?黄土复合体为研究对象,通过剪切试验和根系拉伸试验获取紫花苜蓿根系?黄土复合体抗剪强度和根系抗拉强度参数,采用电子放大镜观察紫花苜蓿根系结构与特征,利用经验公式建立根?土复合体库仑修正模型,并对比分析库仑修正模型、WWM模型及修正WWM模型的优缺点,对黄土地区植物根系增强土体强度进行评价。结果表明:紫花苜蓿根系对土体抗剪性能的增强效应显著;紫花苜蓿根系发达,根径在0.2~6.7 mm,随着根径的增大,单根极限抗拉力呈指数式增大,抗拉强度呈指数式降低;不同RAR(Root Area Ratio,即根系横截面积之和与土体横截面积的比值)下的根?土复合体抗剪强度相比素土样提升显著,RAR与黏聚力和内摩擦角之间具有显著的相关关系,其中RAR与黏聚力之间呈线性正相关关系,与内摩擦角之间呈高斯函数关系;根?土复合体库仑修正模型对黄土区草本植物根?土复合体的抗剪强度增量预测具有较好的合理性、有效性及适用性,修正WWM模型次之,WWM预测精度相对较差;而在木本植物根?土复合体的抗剪强度增量预测方面,根?土复合体库仑修正模型和修正WWM模型的预测精度要远高于WWM模型。研究结果对黄土地区植被护坡工程具有指导意义。   相似文献   

福建泰宁朱口茶叶硒含量特征与影响因素分析     

吴长锋 《福建地质》2023,(1):39-47

以泰宁朱口茶叶及其根系土壤为研究对象,对其硒含量特征进行分析,并对影响茶叶硒含量的因素进行探讨。研究发现,研究区茶叶硒含量为0.03～0.36mg/kg,为富硒茶叶;茶叶根系土壤硒含量为0.07～0.85mg/kg。春茶中硒含量累积吸收较秋茶更强,变质岩系下茶叶硒含量高于碎屑岩系,根系土壤硒含量在0.40～0.50 mg/kg时,为研究区茶叶硒最佳富集的土壤范围;根系土壤p H值与茶叶硒富集系数呈显著正相关（r=0.87,p <0.05）,根系土壤有机质与茶叶硒含量呈显著正相关（r=0.91,p <0.05）,根系土壤中Cr、As、Hg和Ni等重金属元素与茶叶硒富集系数呈显著负相关（p <0.01）。  相似文献   

As、Cd和Pb植物根系吸收途径和影响因素研究现状与进展   总被引：7，自引：3，他引：4  

柳检  罗立强 《岩矿测试》2015,34(3):269-277

环境中的毒性元素被植物吸收后,不仅危害植物生长,还会通过生物链的传递危害人类健康。植物吸收毒性元素有根、茎、叶三种途径,其中根系吸收最为重要。明晰毒性元素进入根细胞的途径和影响因素,有助于阻控其进入植物,降低食用风险。近年来,在毒性元素根系吸收途径研究领域,国际上主要开展了吸收动力学过程、转运蛋白识别和外界环境作用机制研究。本文从根系对As、Cd、Pb的吸收途径和影响因素两个方面,对植物利用转运蛋白和离子通道跨膜转运过程、根际环境与共存元素的影响等进行了评述,并认为在分子尺度下开展毒性元素细胞吸收动态过程、细胞响应机制和根际多因素作用机理研究是该领域未来发展方向,同时推测As(Ⅲ)的外排机制与P类似,且Pb2+利用了Ca2+通道转运至木质部。  相似文献   

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  

李国荣  HU Xia-song  胡夏嵩  毛小青  朱海丽  段晓明 《水文地质工程地质》2008,35(1):94-97

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   

基于水稳定同位素的地下水型陆地植被识别:研究进展、面临挑战及未来研究展望          下载免费PDF全文

孙自永  王俊友  葛孟琰  乔树锋 《地质科技通报》2020,39(1):11-20

地下水型陆地植被具有重要的生态服务功能,但正遭受严重威胁,亟需在水资源管理中予以关注和保护.准确识别地下水型陆地植被是其管理和保护的前提.水稳定同位素方法是识别地下水型陆地植被的唯一直接方法,其中:①直接比较法只能获得植物对地下水利用的定性信息,但目前的应用最为广泛;②同位素混合模型能定量评估植物对地下水的依赖性,近期随贝叶斯模型的引入取得了较大进展.当前,植物对地下水利用的时空异质性增加了基于水稳定同位素的地下水型陆地植被的识别难度,还限制了小尺度上的研究成果向大尺度上的拓展;部分植物以间接方式利用地下水,对地下水型陆地植被的识别造成了困扰;根系吸水过程中的同位素分馏和同一植株内木质部水同位素组成的时空异质性常使植物样品的代表性受到质疑;采集到具有代表性的地下水和土壤样品也是当前面临的一个主要挑战.为应对上述挑战,未来应加强3个方面的研究:①研发植物木质部水同位素组成的原位在线连续观测技术,提升基于水稳定同位素的地下水型陆地植被识别的时空分辨率;②借助控制性的同位素标记实验,精细刻画地下水-土壤-植物体系内同位素体的迁移和分馏过程;③将同位素观测与具有物理学意义的生态水文模型相耦合,提高定量评估的分辨率和降低不确定性,探索解决时空异质性和升尺度难题的途径.  相似文献   

膜下滴灌条件下不同灌溉量对番茄根系分布和产量的影响   总被引：8，自引：0，他引：8  

齐广平  张恩和 《中国沙漠》2009,29(3):463-467

采用分层挖掘法,对膜下滴灌5 426 m³·hm^-2（W1)、4 419 m³·hm^-2（W2）、3 700 m3·hm^-2（W3）3个灌溉量下番茄根系分布特征和产量进行了研究。结果表明：随灌水量的减少,番茄根系表现出向深层发展的趋势,符合“水大根小”的特征,根长、根表面积、根长密度随着土壤深度的增加均呈“单峰型”曲线：即灌水量愈少,根长、根表面积、根长密度的峰值愈位于土壤的深层;番茄根冠比也随着灌水量的减少而呈增大的趋势,W2处理、W3处理分别比W1处理提高了26.53%和70.71%;适度的控制灌溉水量可以促进根系的生长发育,扩大水分吸收空间,有利于番茄增产,4 419 m³·hm^-2灌溉量是膜下滴灌最适宜灌溉水量。  相似文献   

三种荒漠灌木根系的构形特征与叶性因子对干旱生境的适应性比较   总被引：22，自引：16，他引：6  

蒋礼学  李彦 《中国沙漠》2008,28(6):1118-1124

以古尔班通古特沙漠南缘原始荒漠的三种建群灌木多枝柽柳、梭梭和琵琶柴为研究对象,采用挖掘法调查其根系构性特征及其与土壤水分的关系,同时测定其比叶面积(SLA),比叶重（LMA）,单位重量叶氮含量(Nmass)及单位面积叶氮含量(Narea)。结果表明,三种荒漠灌木的根系分属不同的功能型,多枝柽柳是深根潜水性植物,琵琶柴是浅根性植物,而梭梭介于两者之间。而且,三种荒漠灌木随着根系分布的由深到浅,即随着土壤水分亏缺的加剧,在叶性因子方面做了一定的适应性调整。这些事实表明,在水分为主要限制因子的干旱生境中,根系构型特征在很大程度上决定了灌木的叶性策略。同时研究表明,荒漠灌木在抗旱和生长之间存在相对平衡的关系。  相似文献   

水稻硒地球化学特征及富集能力对比研究 ——以广西玉林地区的北流市、兴业县、博白县为例     

卢小霞 《南方国土资源》2022,(2):31-36

文章研究了在相同成土母质和土壤类型下,广西北流市、兴业县、博白县土壤硒含量、水稻硒地球化学特征及生长过程的富硒能力,为广西富硒水稻向专业化、产业化和科学化发展提供理论依据.文章通过采集广西玉林地区的北流市、兴业县、博白县的具有代表性的75套水稻样品及其根系土样品,分析研究了该地区水稻籽实硒含量和根系土硒含量的地球化学特...  相似文献