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[期刊] 林业科学
[作者]
盖小刚 陈丽华 蒋坤云 汲文宪
在固定的土壤含水量和干密度条件下,分别选取直径3,5和7 mm的落叶松、油松、白桦和蒙古栎根系,采用水平埋根、垂直埋根和复合埋根的方式制备直径为101 mm的根土复合体试样;应用全自动三轴压缩仪,设定围压分别为200,400和600 kPa,对试样进行固结不排水试验,评价埋根方式和根系直径对土壤抗剪强度的影响。结果表明:加根复合体的抗剪强度明显大于素土,抗剪强度随着埋根直径的增加而增大,土壤抗剪强度表现为复合根复合体>水平根复合体>垂直根复合体。植物根系在土壤中形成横纵交错的状态对减少滑坡等自然灾害可起到更好的作用。
关键词：
乔木根系 三轴压缩试验 土壤抗剪强度
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈终达 肖宏彬 张春晓 李珍玉 曾娟娟 何彬 谢佳佑
通过对香根草根－土复合体的室内直剪试验，探讨了根系直径和分布方式对根－土复合体抗剪强度的影响。研究发现，在其它条件相同的情况下，垂直加斜交等量布根时，复合体的抗剪强度最高；垂直加水平等量布根时，其抗剪强度最低；其它布根方式时，其抗剪强度介于上述二者之间。研究表明，根系分布方式对根－土复合体的粘聚力的影响是非常明显的，而对其内摩擦角的影响却并不明显。同时，在相同根系数量和布根方式条件下，随着根系直径的增大根－土复合体的抗剪强度及内摩擦角先增大后减小。当根系直径达到某一值时，根－土复合体的抗剪强度达到最大值。研究结果对进一步探索生态护坡工程中根－土复合体的抗剪强度形成机理具有重要的理论意义，也为生．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
肖宏彬 田青青 李珍玉 赵亮 贺茜 刘卫东 易文
通过对香根草和小叶女贞两种不同植物根系构成的根土复合体及两种植物混交根系构成的根土复合体分别进行了系列直剪试验研究,探索了在不同含水率及不同含根比的情况下,植物根系对复合体抗剪强度的影响规律。研究表明,草本植物香根草以及木本植物小叶女贞的根系都能提高根土复合体的抗剪强度,但二者对复合体抗剪强度指标的贡献是不同的,且混交根土复合体的抗剪强度仍符合库伦强度理论。在此基础上,本研究提出了根土复合体的内摩擦角随小叶女贞含根比变化的幂函数关系式。以上研究为进一步探索林草一体化高稳定护坡技术,具有重要的理论意义。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘秀萍 陈丽华 宋维峰
为了深入了解林木根系在增强黄土抗剪强度中的作用机理,该文用三轴压缩试验方法研究了林木根系与黄土构成的复合体的应力--应变及强度特性,探讨了不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的土体抗剪强度.试验证明,根系--土壤复合体抗剪强度τf与法向正压力σ的关系符合库仑定律,即τf=σtan+C.由试验结果可知,根系直径相同时,复合体含水量从12.72%增至15%,水平根系的根土复合体的抗剪强度减小,垂直根系和复合根系的复合体抗剪强度增加;复合体含水量一定时,3种分布方式的根土复合体的抗剪强度都随根系直径的增加而增大;根系直径和复合体含水量一定时,复合根系的根土复合体的抗剪强度最大,垂直根系...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
杨亚川 莫永京 王芝芳 廖植樨 邓健 张心平
分析了草本植被根系保持水土效能的机理，提出将根茎连接处形成的微型“栏上栅”及“滤水土体”抵抗径流推移破坏的极限能力，作为土壤-草本植被根系复合体的抗水蚀强度，并研究了它与含根量的相关性。通过复合体原型结构试样的直剪试验，证明复合体的抗剪强度τf与法向压力σ的关系符合库伦定律，即τf＝σtan+C，但式中是土粒与土粒、土粒与根系之间的综合内摩擦角（13°～25°）；C是土位与土粒、土粒与报系之间的凝聚力，以及由土的剪应力传递给根系而引起的根系抗拔力之和（16～60kPa）。由试验结果知，复合体抗剪强度随含根量增加而增大，随含水量增多而减小；C值与含根量呈正相关，而值与含根量关系不大。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘思琪 满秀玲 张頔 徐志鹏
【目的】探讨我国寒温带地区不同树种不同径级根系分解及碳、氮养分释放特征，为了解我国寒温带地区乔木树种根系分解和碳、氮养分循环提供科学参考。【方法】在2020年8月-2021年8月采用网袋分解法，连续1年对我国大兴安岭地区主要乔木树种白桦、山杨、兴安落叶松和樟子松的（细根（≤2 mm）、中根（2～5 mm）和粗根（5～10 mm））的分解速率及碳、氮元素动态进行研究。【结果】（1）分解1年后，白桦、山杨、兴安落叶松和樟子松各径级根系年分解率分别波动在（29.75%～39.92%）、（33.90%～39.45%）、（22.08%～28.80%）和（22.62%～33.75%）之间，且不同径级间根系分解率表现为细根>中根>粗根，白桦和山杨高于兴安落叶松和樟子松，且分解初期（0～61 d）分解速率较高，243～365 d分解速率较低。（2）利用Olson指数衰减模型计算各树种根系年分解系数k发现：同一树种根系年分解系数均随直径增大而减小，白桦细根分解系数最高，为0.508 5。同一径级不同树种间，白桦和山杨根系年分解系数显著高于兴安落叶松和樟子松，且樟子松中根和粗根年分解系数仅为山杨的50%左右。（3）不同分解时期，4个树种各径级根系碳和氮表现出不同程度的释放或富集，碳和氮释放率均在分解初期（0～61 d）表现为最大，碳释放率在分解243～273 d时较小，分解304～365 d时氮富集较多。分解1年时间，4个树种各径级根系均表现为碳和氮的释放，释放率分别在（18.68%～34.21%）和（14.90%～28.92%）之间，且白桦和山杨碳和氮的释放率高于兴安落叶松和樟子松，细根碳释放率最大，而中根和粗根氮释放率相对较高。【结论】不同树种、不同径级根系在不同分解时期分解速率及碳、氮养分释放率存在较大差异，白桦和山杨分解速率及碳、氮释放率均高于兴安落叶松和樟子松。
关键词：
分解率 径级 养分释放 大兴安岭地区
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王萍花 陈丽华 冀晓东 宋恒川 盖小刚 蒋坤云 吕春娟
抗拉强度是建立边坡稳定模型时最常使用的植被根系特性之一。为建立根系抗拉强度的力学综合模型,对华北地区4种常见乔木油松、白桦、落叶松和蒙古栎的单根依照不同标距、不同拉伸速率进行了拉力试验。试验数据的分析结果表明:所有根系抗拉强度的观测值均通过正态检验;从数学角度出发,应用聚类分析方法,区分出4种乔木的极细根和细根;标距、树种对抗拉强度影响显著,拉伸速率对抗拉强度影响不显著。在理论推导和数据分析的基础上建立了乔木单根抗拉强度的力学综合模型,并对模型参数进行求解。该研究探明了单根抗拉强度的作用机理,对建立边坡稳定模型具有重要参考价值。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘秀萍 陈丽华 宋维峰
以林木根系为研究对象,将根系与土壤视为一个整体,用三轴压缩试验方法研究根土复合体的应力-应变及强度特性,探讨不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的极限主应力差和加根效果,得出根土复合体的强度指标。结果表明:根土复合体在含水量相同的情况下,随根径增大,复合体的强度提高率增大。水平根的根土复合体随含水量增加,复合体的强度提高率减小;垂直根和复合根的复合体随含水量增加,复合体的强度提高率增大。垂直根和复合根的根土复合体能明显提高土体的强度,水平根的根土复合体对于提高土体强度效果不是很明显。
关键词：
三轴压缩试验 根土复合体 刺槐 强度
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏帽 郭新彬 马远帆 郭雨萱 孙馨宇 田明月 郭福涛
【目的】对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究，可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据。【方法】本研究运用自主设计的生物质燃烧系统，模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型乔木树种枝、叶燃烧，分析不同树种、不同树种类型及不同林区的含碳气体（CO_2、CO和C_(x)H_y）、颗粒物排放（PM_(2.5)）和颗粒物中碳质组分（元素碳EC和有机碳OC）之间的排放因子差异。【结果】（1)CO_2、CO、EC、OC、PM_(2.5)排放因子最高的树种均为马尾松，分别为（1588.00±104.43)g/kg、（324.80±11.60)g/kg、（28.45±4.12)g/kg、（3.42±0.58)g/kg和（12.03±1.46)g/kg，且树种间枝与叶排放因子有明显差异。（2）不同林区中，针叶树种的含碳物质排放因子普遍高于阔叶树，且针叶树的含碳物质排放因子占比高于阔叶树。（3）不同林区树种平均排放因子均存在显著性差异，其中南方林区CO_2、CO、EC、OC的平均排放因子最高，分别为（1 344.49±61.18)g/kg、（259.40±14.54)g/kg、（2.18±0.41)g/kg和（7.96±0.98)g/kg。【结论】本研究揭示了我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性，有利于精准研究林火对区域碳循环影响及大范围碳排放估算。
关键词：
林火 碳排放 排放因子 模拟燃烧
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王芝芳 杨亚川 赵作善 邓健 廖植樨 刘军凤
提出用渗水模数、径流模数和泥沙模数这3个指标来衡量土壤-草本植被根系复合体的抗水蚀能力。通过人工模拟降雨试验，分别建立了渗水模数、径流模数和泥沙模数与地面坡度、降雨强度、复合体渗透系数或抗水蚀强度之间的相关方程式，即土壤-草本植被根系复合体抗水蚀能力的土壤力学模型。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
牛莹莹 袁在翔 谷雨晴 吴茜 邹朋峻 关庆伟
【目的】明晰紫金山3种优势乔木细根功能性状在序级间的变化特征，为深入理解不同根序细根在地下生理生态过程中的作用提供理论依据。【方法】以紫金山3种优势乔木糙叶树、朴树和枫香为对象，采用随机区组设计设置3个20 m×20 m的样方，采集优势树种的细根，分析不同树种细根直径、比根长、比表面积、根组织密度、C、N及P含量等功能性状随序级的变化特征。【结果】1)树种对细根形态性状和化学性状都有显著影响，而序级只对细根直径、比根长、比表面积、细根N、P含量和C/N有显著影响。2)随着序级升高，3种优势乔木的细根直径和C/N呈现增加趋势，比根长、比表面积、N含量和P含量整体呈现减小趋势，根组织密度和C含量随序级增加没有明显的变化规律。3)在1～5级根中，朴树的直径最小，比根长和比表面积最大；糙叶树的根组织密度最大；朴树的C含量最高；枫香的C/N最小。在1级根中，糙叶树的N含量最高，朴树的P含量最高。糙叶树和枫香的细根生物量随着序级升高而增加，朴树的1级根生物量大于2、3级根生物量。4)主成分分析表明，3种优势乔木的细根功能性状分为两个变异维度，糙叶树偏向于资源获取型，朴树偏向于自主觅食资源获取型，而枫香偏向于不同策略的权衡。【结论】细根功能性状和多维度根系策略在树种之间存在差异，表明糙叶树和朴树细根对养分的获取效率较高，枫香细根养分获取效率较低；但枫香细根的分解速率可能快于糙叶树和朴树。
[期刊] 草业科学
[作者]
汪琼 辛培尧 闻永慧
为探讨林木落叶浸提液对高羊茅幼苗生长和根际土壤性质的影响，通过室内模拟试验，设置不同浓度银杏、鸡爪槭落叶浸提液（10（T_(1)）、40（T_(2)）、80g·L~(-1)（T_(3)））浇灌盆栽高羊茅幼苗，研究两种乔木落叶浸提液对高羊茅幼苗生长、根际土壤酶活性的影响。结果表明，两种乔木落叶浸提液对高羊茅幼苗株高、根长和叶绿素含量均有明显的抑制作用，银杏落叶浸提液的化感抑制作用强于鸡爪槭。在两种乔木落叶浸提液处理下，高羊茅CAT活性较对照变化不大。SOD、POD活性随银杏落叶浸提液浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，而MDA含量则呈先升高后降低再升高的趋势，T_(3)处理时，MDA含量较对照上升了60.33%；在鸡爪槭落叶浸提液处理下，高羊茅SOD活性逐渐降低，MDA含量呈先升高后降低趋势，POD活性随浸提液浓度增加呈先升高后降低再升高的趋势，T_(3)处理时，POD活性较对照上升了151.03%（P＜0.05）。两种乔木落叶浸提液处理下高羊茅根际土壤木糖苷酶（XYL）、β-葡萄糖苷酶（BG）、α-葡萄糖苷酶（AG）和纤维二糖酶（CBH）、总酶活性较CK显著上升，而亮氨酸氨基肽酶（LAP）活性则先降低后升高，但各处理下LAP活性均低于对照，尤其在银杏、鸡爪槭落叶浸提液T_(1)处理时，LAP活性较对照分别降低了31.69%和70.40%，导致基质土壤氮素利用率低，显著降低高羊茅生长指标和生理指标。
关键词：
浸提液 高羊茅 化感作用 土壤酶活性
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郭维俊 黄高宝 王芬娥 吴建民
为研究土壤-根系复合体强度问题,运用土壤力学理论和复合材料力学方法分析了土壤-根系复合体的力学特性和力学模型;在弹性、横观各向同性条件下,计算得出了表征土壤-根系复合体应力-应变关系的本构方程。研究结果表明:土壤-根系复合体的强度,不仅与土壤和根系的材料特性、形态结构、含水率以及根系含量有关,而且与土粒和土粒之间、土粒和根系之间的黏聚力、内摩擦力密切相关。
关键词：
土壤-根系复合体 应力-应变 本构方程
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张超波 陈丽华 刘秀萍
为了揭示林木根系固土的力学机制和林木固坡的抗滑机理,以林木根系黄土复合体为研究对象,采用三轴压缩试验结合有限元模拟的方法,研究了根土复合体的应力应变传递变化。将根土复合体视作单一均匀复合材料,采用非线性弹性模型中的邓肯--张(E--B)模型作为其复合模型,根据三轴压缩试验结果计算出的模型参数,运用非线性有限元法模拟三轴压缩试验中素土和复合根土复合体的应力场和应变场,绘制等值线图。结果表明:土体中加根能显著提高土体的承载力、限制土体的侧向变形、减少土体的沉降量,模拟结果与三轴压缩试验结果基本一致。可以将有限元方法用于造林边坡的应力应变场研究。
[期刊] 林业科学
[作者]
裴顺祥 郭泉水 辛学兵 刘玮 洪明
物候现象是指示气候及自然环境变化的重要指标(Peuelas et al.,2001;Moresette et al.,2009)。自然物候记录可以提供全球环境变化最直接和最有效的证据。已有研究结果表明,受全球气候变化影响,1952—2000年地中海地区(Peuelasetal.,2001)、1851—1994年匈牙利(Walkovszky,1998)、1936—
关键词：
阔叶乔木 气候变化 植物物候 哈尔滨
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