木纤维重构红壤下根系特征对根土复合体抗剪特性的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 40; no. 4; pp. 138 - 146
• Main Authors: 张川, 谢祥荣, 段青松, 张玉锴, 李效顺, 李淑芳, 徐兴倩, 陈正发
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 自然资源部云南山间盆地土地利用野外科学观测研究站,昆明 650201%云南农业大学水利学院,昆明 650201%云南农业大学水利学院,昆明 650201 01.02.2024; 云南农业大学水利学院,昆明 650201; 自然资源部云南山间盆地土地利用野外科学观测研究站,昆明 650201%中国矿业大学中国资源型城市转型发展与乡村振兴研究中心,徐州 221116; 中国矿业大学中国资源型城市转型发展与乡村振兴研究中心,徐州 221116
• Subjects: 根土复合体; wood fiber; 抗剪特性; shear characteristics; red soil; 根系特征; soil; root-soil complex; 木纤维; root characteristics; 红壤; 土壤
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202308154

S284%S152.9; 红壤黏性重、水分变化大、抗剪性能较低,通过根系特征参数研究草本植物根土复合体的力学特性具有一定意义.为探明不同质量分数(0、0.5%、2.5%和 5.0%)木纤维重构红壤下,根系特征对草本植物根土复合体抗剪特性的影响机理,该研究通过直剪试验测定白三叶和黑麦草根土复合体的抗剪强度,并采用WinRHIZO根系分析系统测定根表面积指数、根系体积比、根系长度、地下生物量 4个根系特征参数,并进一步揭示其对抗剪强度影响机理及规律.结果表明:适量的木纤维添加有利于须根系草本植物的生长,木纤维质量分数较低时,黑麦草的根系特征参数值高于白三叶3～5倍,木纤维质量分数较高时,黑麦草和白三叶的根系长度分别为 456.27和 438.35 cm,地下生物量分别为 0.410和0.150 mg;随根系特征参数增加黑麦草根土复合体的抗剪强度增幅大于白三叶根土复合体,增幅范围分别为26.55%～47.20%、26.21%～35.07%,但存在一定的变化阈值.采用摩尔-库伦模型对根土复合体的抗剪特性参数的模拟效果较好,根系特征参数达到变化阈值时,黏聚力变化差异明显,对内摩擦角影响较小.该研究对深入研究红壤区的边坡防护、植被恢复和土地整治等具有重要的理论和工程实践价值.