通过对南望山山脚下樟树的4个含根土样和素土样在现场进行原位剪切试验,对比素土样和4个含根土样的强度值、位移值,分析评价植物根系的固土护坡效应。结果表明:1)根系的存在提高了土体的峰值强度和残余强度,且根系提高土体残余强度的程度更高;2)同素土样相比,4个含根土样在强度峰值点对应的位移值更大,在土体被剪破前,含根土体能够承受更大的变形,根系增加了土体的延性;3)含根土体的应变软化段曲线较素土体的更加平缓,根系降低了土体峰值点后抗剪强度的减小幅度,使土体在较大应变处仍能保持较高的强度,提高了土体的延性;4)剪切断面上总根长、根面积比与土体抗剪强度的增量均成正相关。

为研究人工边坡立地条件下木本植物根系固土护坡的力学机制，以京承高速（３期）边坡为例，对榆树、紫穗槐、刺槐、胡枝子４种木本植物共３９５个根样进行室内单根拉伸试验，然后按５个根系径级分类并分别测定其半纤维素、纤维素、木质素含量，系统分析植物根系材料的力学性能。结果表明：４种木本植物根系直径为０．９５～５．４２ｍｍ，抗拉强度为７．６６～３６．９４ ｍＰａ，抗拉力为２２．１８～４６４．５０ Ｎ。４种植物之间抗拉力、抗拉强度差异显著，从大到小依次为榆树＞紫穗槐＞胡枝子＞刺槐，根系抗拉力随根系直径增大以幂函数增大，抗拉强度随根系直径增大以逆函数或幂函数减小。４种木本植物５个径级根系半纤维素质量分数为１．３．．．

采用野外定位实测和室内分析相结合的方法,基于结构方程模型研究了西南典型红壤土石山区4种公路边坡护坡植物根系特征及其对同空间内土壤水分的影响.结果表明:灌木植物根系属V type垂直构型,草本植物为散生须根属M type团网构型,4种植物根系呈浅层化分布,代表根径均为细根,草本植物根系长度、干质量、表面积均大于灌木植物,且分布趋势均随土层加深而减少;根系分布与同空间内土壤水分显著正相关(P<0.01),根系表面积和根系干重等特性对土壤含水率呈极显著的正相关影响,结构方程路径总系数达0.99,根系结构由粗根含量决定,且对土壤含水率存在系数-0.39的显著负相关,对根系特性和根系延伸范围存在总系数-1.50和-1.54的极显著负影响.草本植物对较浅或贫瘠的土壤边坡的适应性更好,其保持土壤水分的作用更好,而土层较深边坡建议选择灌草搭配的方式来达到保水固土的目的.

为探究油菜素内酯（BR）增强干旱胁迫下植被混凝土中高羊茅（Festuca arundinacea）抗旱能力的作用机理，本研究以高羊茅为试验材料，通过盆栽试验，设置正常水分、轻度干旱和重度干旱3种水分梯度与0、0.05、0.2、0.5 mg·L^-14种油菜素内酯浓度处理，研究油菜素内酯对干旱胁迫下高羊茅株高、生物量、光合特性及部分渗透调节物质和抗氧化物的影响。结果表明：在植被混凝土中随干旱胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长，高羊茅的生长受到抑制且生理性能下降；油菜素内酯处理显著增加（P<0.05）干旱胁迫下高羊茅的株高、生物量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和脯氨酸（Pro）含量，降低高羊茅叶片中的胞间CO₂浓度(C_i)和丙二醛（MDA）含量，有效提高植被混凝土中高羊茅的抗旱能力，且具有明显的浓度效应。其中正常水分和轻度干旱胁迫以喷施0.2 mg·L^-1油菜素内酯对高羊茅生长促进效果最佳，重度干旱胁迫以喷施0.05 mg·L^-1油菜素内酯效果最佳。研究初步揭示了油菜素内酯对干旱胁迫下高羊茅生理特性的影响，为将外源植物激素油菜素内酯引入植被混凝土生态边坡修复中提供了基础。

在对南水北调中线工程总干渠沿线区域综合特征进行综合调查与评价及立地类型划分的基础上 ,结合总干渠沿线的主要防护目的 ,按照因害设防 ,因地制宜的原则 ,选出具有多种功能的护坡灌、草植物 38种 ,建立了 5种系列 4 1种植物护坡模式 ,并将不同植被配置模式分别落实到不同立地类型上。同时 ,提出了相应的护坡技术

2017年上海青草沙水库建设了生态护坡，为探究其对水体浮游植物群落结构的影响，于2018年逐月对该水库生态护坡区和库内对照区的浮游植物群落进行调查比较。共鉴定出生态护坡区浮游植物201种，库内对照区194种，两区域物种达中等相似，且种类组成均为绿藻-硅藻-蓝藻型。生态护坡区和库内对照区优势种以蓝藻门和硅藻门为主，且基本相同，优势度较大的优势种为隐球藻属未定种（Aphanocapsasp.）、湖泊伪鱼腥藻（Pseudanabaenalimnetica）、小环藻属未定种（Cyclotella sp.）和模糊沟链藻（Aulacoseiraambigua）。生态护坡区浮游植物群落密度、生物量年均值依次为（578.46±455.30）×10~(4)cells/L、（1.55±1.03）mg/L，库内对照区依次为（663.46±588.67）×10~(4)cells/L、（1.61±0.98）mg/L，两区域浮游植物现存量无显著差异（P＞0.05）。主坐标PCOA分析表明生态护坡区和库内对照区浮游植物群落结构差异不显著（P＞0.05）。上述结果表明生态护坡的建设对水库浮游植物群落基本不造成影响。

建国50年来,东北地区在耕地面积基本不变的条件下,粮食产量却增加了3 5倍,增产除种子、化肥、栽培技术等诸多因素外,综合治理水土流失,合理的保护和利用水土资源,是农业不断发展的关键措施之一。坡耕地作为主要粮食产区,水土流失较为严重。在不合理的土地耕作习俗下,成为下游河道泥沙的主要来源地。同时,水土流失使得坡耕地破碎、肥力减少、土层变薄,直接导致生产力下降。通过对典型区调查分析表明,坡耕地上的水土流失占坡耕地总面积的85%。解决坡耕地的水土流失是一项长期的工作,在理论和实践的基地上,探索出3°～5°的坡耕地修筑植物带方式,植物多为胡枝子、苜蓿、黄花菜等乡村品种,带宽主要考虑今后修筑梯田的田面要求...

采用盆栽试验研究干旱胁迫条件下5种野生护坡植物木豆(Cajanuscajan Millsp.)、山毛豆(Tephrosia candida)、多花木兰(Indigofers amblyatha Craib)、盐肤木(Rhus chinensis Mill.)以及黄荆(Vitex negundo L.)的抗旱形态、生理表现.选择叶片相对电导率、丙二醛含量(MDA)、可溶性糖含量、相对水分亏损以及离体叶片保水力作为研究抗旱适应性评价指标,在研究生理指标与抗旱性关系的基础上,采用隶属函数法对5种野生植物进行综合评价.结果表明抗旱能力为黄荆(多花木兰(盐肤木(木豆(山毛豆,这一结果与5种植物的实际表现...

研究根系的数量、长度和生物量在植物篱 -桑树 -脐橙坡地复合经营系统中不同位置和层次的分布。结果表明 :植物篱树种新银合欢根系主要在植物篱带垂直分布 ,深度超过 1 0m ,分布于植物篱带的≥ 1mm粗根数量、根长密度和生物量分别占该树种粗根总数量、总长度和总生物量的 6 2 %、6 6 %和 86 % ;套种在植物篱中的桑树的根系沿植物篱带分布 ,≥ 1mm粗根数量、长度和生物量分别占粗根总数、总长度和总生物量的 5 0 %、4 9%和91% ;脐橙根系较浅 ,主要分布在作物种植带中间上下 0 6m的范围内 ,深度不足 0 6m ,分布于作物带中央上下 0 6m范围的≥ 1mm粗根数量...

乡土植物灌木化建植是高速公路边坡防护的重要途径。以成渝高速(永川段)为例,以西南地区2种典型的边坡绿化初始配置模式慈竹+野牛草、黄刺玫+黑麦草为基础,分别与紫穗槐、黄荆、狗牙根、芒等路域优势种以不同方式组合,研究先锋植物丰富度对公路边坡植物群落生长发育、早期演替及护坡性能的影响。结果表明:1)先锋植物丰富度可直接影响边坡植被的成坪时间、生物量积累,相同建植条件(边坡条件、播种密度等)下,初始绿化植物的种类越多,成坪时间越短,被积累的生物量也越多;2)先锋种数量与群落的生物多样性水平有关(R2>0.995),相同演替阶段内,先锋种越多,群落的多样性水平(物种丰度、Shannon-Wiener指数...

【目的】筛选适合改良铝土矿复垦土壤的豆科植物，为矿区农业可持续发展提供参考依据。【方法】在广西平果铝土矿复垦土壤上盆栽田菁[Sesbania cannabina(Retz.) Poir.，SC]、箭筈豌豆（Vicia sativa L.，VC）、紫云英（Astragalus sinicus L.，AS）、光叶紫花苕（Vicia villosa Roth var.，VR）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.，MS）、柱花草（Stylosanthes guianensis，SG）和小冠花（Coronilla varia L.，CV）7种豆科植物，测定各豆科植物的生物量、是否检出根瘤、营养元素含量、固氮效率、生物固氮量及土壤营养元素、钙和镁离子（Ca~(2+)和Mg~(2+)）及总铝（Al）和活性铝（Al~(3+)）含量，通过主成分分析，筛选出适合铝土矿复垦土壤改良的豆科植物；建立偏最小二乘法路径模型（PLS-PM），探究影响铝土矿复垦土壤豆科植物生物固氮量的因素。【结果】在7种豆科植物中，光叶紫花苕的地上部生物量（0.344 g/pot）最大，紫云英的地下部生物量（1.961 g/pot）最大，小冠花的地上部生物量（0.387 g/pot）和地下部生物量（0.099 g/pot）均最小；田菁的氮（N，7.98%）、磷（P，2.999 g/kg）和钾（K，19.828 g/kg）含量均最高；在结瘤情况方面，仅田菁、紫云英和小冠花结有根瘤，其余豆科植物均未结出根瘤，其中，田菁的固氮效率（80.01%）和生物固氮量（0.077 g/pot）均最高。以植物养分含量、生物量、生物固氮量和固氮效率为评价因子对3种结瘤豆科植物进行的主成分分析结果表明，田菁的综合得分最高（2.30分）。PLS-PM路径分析结果表明，在铝土矿复垦土壤上种植豆科植物的生物固氮量受植物养分含量和土壤Al~(3+)含量直接影响，pH、土壤养分、植物类型通过影响植物养分含量和土壤Al~(3+)含量间接影响豆科植物的生物固氮量。【结论】田菁、紫云英和小冠花能在铝土矿复垦土壤中结瘤，提高铝土矿复垦土壤的pH、速效K、Al~(3+)和有机质含量及其本身的生物固氮量。综合评价认为，田菁是最适合在铝土矿复垦土壤中种植的豆科植物，可作为铝土矿复垦区土壤固氮培肥的豆科植物推广应用。

【目的】为明确高速公路护坡草本植物在不同坡向下的根系特征。【方法】采用整株挖掘法对信(阳)南(阳)高速公路边坡常见草本植物根系进行调查和研究。【结果】(1)同一坡向不同草本植物根长、根径、根表面积和根干重均存在一定差异性,其中,人工恢复草本高羊茅和白三叶的根长、根表面积、根干重均存在显著性差异(P<0.05),而坡面入侵杂草根系特征之间差异性不显著,人工草本的根长、根表面积、根干重基本都要高于坡面入侵杂草,且根径较入侵草本小;各坡向高羊茅、白三叶和蛇莓的根长、根表面积、根干重均有显著或极显著差异性(P<0

利用人工模拟降雨试验,从泥沙与养分流失的角度,对岩石边坡喷播植草护坡工程抵抗降雨侵蚀效应进行了研究,对侵蚀量与降雨强度、坡度、播种量及草的生长发育程度之间的关系进行了定量分析,揭示了岩石边坡喷播植草护坡工程抵抗降雨侵蚀的特征.结果表明:除降低雨滴动能外,坡面草本植被层具有明显的分流作用,降低了到达坡面的有效降雨量;泥沙与养分侵蚀量随坡度和播种量的增大而减少,随降雨强度的增加而增大,侵蚀量与试验因子间存在显著的函数关系,且抵抗降雨效应随草的生长发育程度表现出明显的时间动态特征;在高雨强下,基质的泥沙与养分流失量仍处于较低水平,表明岩石边坡喷播植草护坡工程具有较好的抵抗降雨能力.

针对传统有限元方法不能够从细观尺度研究植被固坡作用的问题,采用离散元模型结合强度折减法,研究植被护坡位置对黏土边坡稳定性的影响。模拟结果表明:1)应用离散元模型结合强度折减法得到的无护坡情况下边坡安全系数为1.08,应用有限元模型得到的安全系数为1.09,表明采用离散元模型结合强度折减法分析边坡稳定是可行的;2)植被护坡位置对黏土边坡稳定性具有不同程度的影响:仅在坡面、坡脚或者坡顶种植植被时,植被对边坡的稳定性影响很小;3)当在坡面与坡脚或者坡顶与坡底都种植植被时,植被对边坡的稳定性具有较大影响,且当在坡顶、坡面和坡底全都种植植被时,对边坡稳定性的影响最大,边坡稳定性最高。研究结果为实际工程中植被护坡铺设位置的选择提供了相应的理论依据。

在云龙水库水源保护区16.5°坡耕地上,种植豆科、禾本科、菊科多年生牧草,替代传统的种植模式(玉米-小麦)。试验结果表明,种植牧草能有效降低水土及养分流失。种草模式下的径流及土壤流失量分别比习惯种植减少27.6%~35.8%及41.8%~54.6%,氮磷钾养分流失减少34.1%~41.3%,其中氮流失减少32.7%~39.4%,磷流失减少33.9%~39.2%。水土保持效果以种植禾本科牧草最好,菊科牧草稍差,豆科牧草居中。同时种植牧草还能取得较好的经济效益,纯收益比习惯种植增加11.0%~15.0%,是水源保护区种植结构调整、水源保护及坡耕地综合治理的较好方式。