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1.
[目的]研究4种不同土壤生物工程措施对边坡土体抗剪强度的提高作用。[方法]设置了一处长40 m的人工边坡,在边坡上使用扦插、灌丛垫、层栽与梢捆4种土壤生物工程措施,并在施工8、12个月后分别开展根系现场调查,在实验室进行单根抗拉试验,并引入RWM模型量化研究4种不同土壤生物工程对边坡抗剪强度的提高作用。[结果]旱柳根系抗拉强度随根系直径增大逐渐减小,能产生显著的根系加筋作用;随着土层深度的增加,根的面积比减小,4种土壤生物工程措施完工12个月后的各径级的根系截面积比率(RAR)相比于8个月后提高43.75%~69.38%;土壤生物工程可以明显提高边坡的抗剪强度,随着根系的发展,12个月以后各种措施附加黏聚力比8个月时有明显的增长。20 cm土层深度时灌丛垫与梢捆措施附加黏聚力高于扦插和层栽,且根系所产生的附加黏聚力最大,对边坡的浅层土壤的加筋作用优于另外2种措施。20 cm深度以下灌丛垫与梢捆措施根系附加黏聚力逐渐下降,而扦插与层栽措施附加黏聚力逐渐增加,对深层土壤具有一定的锚固作用。[结论]研究可为土壤生物工程技术在农田水利护坡中的广泛应用提供量化评价方法和理论指导。 相似文献
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土壤生物工程在北京山区公路边坡防护中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
以北京市怀柔区琉璃河为实验河段,建立土壤生物工程技术对山区公路边坡进行治理的示范区,以金丝垂柳(Salix×aureo-pendula)作为主要施工材料,采用灌丛垫、扦插、埋根、梢捆、柳篱挡墙等生物工程措施,并对施工完成5个月后的生长状况、护坡效果等进行调查测定。结果表明:5种土壤生物工程中,金丝垂柳的成活率在90%以上,金丝垂柳在试验区具有很好的适应性;在不同的工程类型、水淹与否等条件下,金丝柳的生长状况表现出明显的差异,其生长状况为梢捆>埋根>扦插>灌丛垫>柳篱挡墙;水淹1个月较未水淹金丝垂柳的基径和株高的平均值分别小9.5%和10.7%;采用不同的插穗直径,金丝垂柳的生长状况有显著区别,生长状况为"1.5～3.0 cm">"3.0～5.0 cm">"1.0～1.5 cm"。土壤生物工程实施后公路边坡稳定性增强,生物多样性增加,生物栖息地得到改善。总结了土壤生物工程在山区公路护坡中应注意的问题和后期管理措施。 相似文献
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不同土壤生物工程植物发展特征动态研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究不同土壤生物工程措施植物随时间推移的发展特征及差异性。[方法]以旱柳活枝条为研究对象,在40 m的人工边坡上设置扦插、灌丛垫、层栽与梢捆4种土壤生物工程措施,对其完工后4、8、12个月的植物生长特征进行调查。[结果]4～12个月梢捆措施覆盖度从35%减少至20%,其他3种措施从40%增加到82.2%;扦插措施生长状况和其他措施存在显著差异,其生长状况由好到差依次为扦插、灌丛垫、层栽、梢捆;4种措施新生植株4～8个月的平均株高增长率在54.7%～82.3%,平均基径增长率在34.4%～75.0%;8～12个月平均株高增长率在28.9%～62.4%,平均基径增长率在29.1%～65.9%。4～8个月植物的生长速度高于8～12个月。[结论]扦插与层栽措施可快速且有效地稳固深层土壤,灌丛垫与梢捆措施在施工初期就可以很好地起到保护边坡不受水流冲刷的作用,防止表土侵蚀。 相似文献
4.
灌草立体配置对退化草地土壤水分和养分的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】比较灌草立体配置模式下3种不同生境的土壤水分、养分和植物根系相关参数的差异，探究灌草立体配置30年对退化草地土壤水分和养分以及植物根系的影响，为黄土高原水土保持和生态恢复提供理论依据。【方法】以位于黄土高原云雾山国家草原自然保护区种植30年的人工柠条和野山桃搭配灌丛带样地为研究对象，采集灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部不同土层的土样和植物根系，比较3种位置下土壤水分、养分含量和植物根系特征的差异，并分析了根长与土壤水分和养分含量的相关性。【结果】在0～80 cm土层，灌丛带内部的土壤含水量明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在0～80 cm土层，随着土层深度增加，灌丛带3个位置土壤全氮、碱解氮和有机碳含量均呈下降趋势，而全磷含量变化不明显；在同一土层，灌丛带内部的全氮、碱解氮和有机碳含量均明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部3个位置，植物根系生物量呈减小的趋势。从垂直分布来看，灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部0～15 cm土层的植物根系生物量分别占0～40 cm土层植物根系生物量的90.86%，90.79%，92.91%，说明植物根系生物量主要集中分布于0～15 cm土层。3个取样位置中，灌丛带内部植物根长、根表面积和根体积均最大。相关性分析表明，灌丛带植物根长与0～20 cm土层的土壤含水量，0～40 cm土层土壤有机碳和全氮、0～80 cm土层碱解氮均呈显著或极显著正相关。【结论】在黄土高原退化草地上进行灌草立体配置可以促进植物根系生长，提高土壤水分和养分含量，有利于退化草地的恢复。 相似文献
5.
以坡面5年生金丝柳和毛白杨为研究对象,采用土柱法测定2种扦插植物的根系分布特征,并应用Le Bissonnais法中快速湿润处理测定2种扦插植物不同土层土壤水稳性团聚体稳定性和可蚀性特征,测定指标包括:>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量(R0.25)、土壤团聚体平均质量直径(MWD)和土壤可蚀性因子K值。分析坡面2种扦插植物根系分布特征及其对土壤团聚体的影响,结果表明:1)扦插植物根系集中分布在树干周围0~40 cm土层内,以>5 mm的粗根为主;2)在0~100 cm土层,根系含量、土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力均随土层深度的增大而减小;3)金丝柳根系在提高土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力方面强于毛白杨;4)扦插植物R0.25与＜1 mm根系含量均呈现显著正相关关系,说明根系改善土壤团粒结构的性能主要取决于＜1 mm根系含量。 相似文献
6.
[目的]研究以扦插柳枝为主的土壤生物工程技术最佳施工方式。[方法]以旱柳为研究对象,对不同扦插直径、深度及角度施工方式下新生枝条及根系在不同时期的生长参数进行调查和分析。[结果]采用扦插直径>1.5～3.0 cm,扦插深度为30 cm和扦插角度垂直于地面的施工方式时,植物整体生长情况较其他对照工况好,特别是生长至360 d,植物地上部分和根系生长差异显著(P<0.05);冗余分析(RDA)表明,不同扦插方式对植物生长参数影响大小排序依次为扦插深度、扦插直径、扦插角度。植物地上生物量、株高和根系生物量与扦插直径和扦插角度之间具有较高的正相关性,其相关性大小排序依次为地上生物量、株高、根系生物量。而植物根系数量与不同扦插方式之间呈显著负相关。[结论]选择扦插直径为>1.5～3.0 cm旱柳枝条,扦插深度为30 cm,并垂直于地面进行扦插,植物生长情况最佳,且植物后期生长情况显著好于初期生长情况。 相似文献
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以华北土石山区常见乔木白桦根系为研究对象,采用全挖法,从根长、根径、土层深度等方面进行比较,利用Sketchup Pro 8软件建立根系的形态模型;并在实验室进行根系抗拉强度及根土复合体抗剪强度的试验。结果表明,白桦根系垂直分布范围集中在0～60 cm的土层中,对坡面浅层水土保持起着重要作用,用软件模拟出的根系形态较接近实际;根系抗拉力与直径成正比,抗拉强度随直径的增加而减小;白桦根系能明显增强土体的抗剪强度,且根系交叉方式不同,根土复合体的抗剪强度也不同。 相似文献
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为考察平茬措施对根系力学特性的影响，以内蒙古干旱半干旱地区水土保持先锋灌木沙棘（Hippophae rhamnoides）根系为研究对象，使用TY-8000拉力机，进行单根极限拉伸试验和根土界面拉拔摩阻试验，并分析平茬对沙棘根系固土力学特性的影响。试验结果显示，在测试根径为0~5 mm时，平茬和未平茬条件下，沙棘单根极限抗拉力、抗阻拉力均与直径呈幂函数正相关；单根极限抗拉强度、根-土界面拉拔抗剪强度均与直径呈幂函数负相关。在代表根径级0.5~1.5 mm，沙棘平茬较未平茬平均单根极限抗拉力值提高31%；平均单根极限抗拉强度提高37%；平均拉拔抗剪强度提高30%。研究结果表明，直径对沙棘根系抗拉强度和抗剪强度均有影响，且沙棘经平茬处理后，抗拉特性和抗剪特性均有所提高。 相似文献
9.
插穗因素是影响插穗生根和扦插苗生长的关键因素。试验通过设置2个插穗来源，分别为顶部枝条和中部枝条；设置2个插穗长度，分别为15 cm和20 cm。比较分析扦插成活率、生根特性以及扦插苗生长性状。结果表明：在相同插穗来源处理下，插穗长度为20 cm处理的生根率、成活率、生根数量、平均根长和根系生物量显著高于15 cm，根活力、新梢长、叶生物量和茎干生物量没有显著差异。在相同插穗长度下，中部枝条的生根性状、新梢生长和各部位生物量均显著高于顶部枝条，说明中部枝条和插穗长20 cm有利于刺柏扦插生根和扦插苗的生长。 相似文献
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北川县4个树种根系抗拉特性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】研究北川县几种常见造林树种(柳杉、厚朴、桤木和楠竹)的根系抗拉特性。【方法】通过野外调查和室内试验相结合的方法,研究了各树种单根的抗拉强度、最大抗拉力和应力-应变关系等抗拉特性。【结果】各树种单根的最大抗拉力随根径的增大而迅速增加,相同直径水平时单根最大抗拉力大小依次为柳杉厚朴桤木楠竹;不同林龄的柳杉单根的最大抗拉力大小依次为9a6a3a。【结论】4个树种单根的抗拉强度为柳杉桤木厚朴楠竹;不同林龄的柳杉单根的最大抗拉力随林龄增加而增加。 相似文献
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调查了7a生越橘在辽南地区棕壤条件下根系分布特征。结果表明:(1)5个越橘品种根幅为50～70cm,水平分布主要在0～50cm范围内;(2)根系生物量以高丛越橘、半高丛越橘较大,矮丛越橘较小;不同径级根系生物量占总生物量的比例以1～3mm的根系最大,其次为≤1mm的根系,≥3mm的根系所占比例较小;(3)康维尔、北村和斯卫克的根长密度较大,北陆和美登较小;不同径级根系根长密度占总根长密度的比例≤1mm根系最大,其次为1～3mm的根系,≥3mm的根系所占比例较小;(4)5个越橘品种根系生物量和根长密度垂直分布深度在30～40cm以内,主要分布在0～20cm土层中,其中康维尔和北村集中分布在0～10cm土层中,美登集中分布在10～20cm土层中,北陆和斯卫克在0～20cm土层内分布相对较为均匀。 相似文献
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白刺沙包发育过程的土壤水分与根系生物量的关系 总被引：3，自引：2，他引：1
在甘肃民勤荒漠绿洲过渡带,采用时空替代法,选择不同沙包发育阶段,研究了白刺沙包发育过程的土壤水分变化特征及不同径级根系生物量特征.结果表明:白刺沙包发育过程中,随着土壤水分的增加,白刺根系的生物量增加;白刺粗根系生物量集中分布在0～50cm土层,占92%以上;中根系生物量在0～40cm土层最多,其中根系生物量占全部中根系生物量的比例在初期沙包为83.32%,中期沙包为86.75%,成熟期沙包为85.32%;细根系生物量在初期沙包和成熟期沙包0～20cm土层中分别占49.73%和52.89%,而中期沙包集中分布于20～40cm土层,占47.66%;中根系生物量和细根系生物量与土壤水分呈显著相关,粗根系生物量与土壤水分不相关. 相似文献
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为比较不同狗牙根种质资源的固土护坡能力,研究了不同狗牙根的根系分布特征及抗拉强度,结果表明:狗牙根的根系集中分布在0～10 cm土层,其根长密度和根重密度随土层深度的增加而减少,C2的根长密度和根重密度均优于C1和C3.3份狗牙根材料的平均根直径均小于1.0 mm,C2的有效根密度最大;狗牙根的根系抗拉强度均随根系直径的增加而减小,3份材料的根系最大抗拉强度的峰值均出现在根系直径小于0.4 mm径级,表明细根的固土护坡能力较粗根好,3份材料中C2的根系平均抗拉强度最大.从3份狗牙根材料中初步筛选出较适宜做护坡的狗牙根为C2. 相似文献
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以陇南市白龙江干热河谷地区的油橄榄作为对象,运用垂直剖面取土法,分析0~20、20~40 cm与40~60 cm土层的细根特征。结果表明:油橄榄细根（直径0~2 mm）的长度、表面积、体积、细根生物量和细根活力都随土层深度的增加而显著减小,0~20 cm中的各指标均占总数的50%左右;0~20 cm土层是油橄榄水分和养分吸收的重要部分,在施肥和灌水时应考虑最佳深度在0~20 cm以内,且灌水的最大渗透范围不应超过60 cm。不同径阶的（0<D≤0.2 mm、0.2<D≤0.5 mm、0.5<D≤1 mm、1<D≤2 mm）细根长度、表面积、体积、根尖数量都随土层纵向深度的加深而显著减小,而直径为0.2~1 mm的细根长度和表面积均占总长度和总表面积的80%左右,0.2~1 mm的细根是油橄榄养分和水分吸收的主体。 相似文献
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[目的]研究水杉人工林细根形态和生物量分布特征,为水杉人工林管理提供数据支持。[方法]利用根钻法,对水杉细根的形态参数(直径、长度、比根长、比表面积)和生物量进行测定。[结果]随着细根根序等级的增加,水杉细根直径和细根平均长度呈现增加趋势;一级细根的比根长和比表面积远大于高级根;水杉细根主要集中在距树干1.5 m范围内;在垂直分布上,绝大部分的细根分布在0~20 cm土层;表层以小直径细根为主,而土壤深层以大直径细根为主。[结论]该研究可为细根生态过程研究及人工林管理提供数据支持。 相似文献
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以退耕还林后2种不同草本层(自然草、黑麦草)模式下的4年生三倍体毛白杨幼林为研究对象,利用土柱法对林地细根和草根按照0~10 cm(上层)、10~20 cm(中层)、20~30 cm(下层)3个土壤层次,2个径级(0~1 mm,1~2 mm)进行每月1次、为期1 a的草根和细根生长及死亡的生物量研究。结果表明:2种模式林地内,2个径级活细根的生物量,基本为上层中层下层,黑麦草林地在上、中、下层变化趋势均比自然草林地明显,0~1 mm细根上层有明显的年变化趋势,峰值出现在5月和9月,谷值分别出现在8月和7月;2个径级死细根的生物量,0~1 mm径级为上层中层下层,1~2 mm径级则全年均为中层下层上层,黑麦草林地变化同样比自然草林地明显。2种模式内3层0~1 mm、1~2 mm活细根与死细根生物量的比值为5∶1。2种模式草根的生物量上层峰值也都出现在5月和9月,与0~1 mm细根上层相同,谷值则出现在8月。草根的年平均生物量,黑麦草仅在上层和中层分布,每层的自然草根系生物量都比黑麦草根系生物量大得多,上层是黑麦草的3.6倍,中层是黑麦草根系的4.6倍。人工种植的黑麦草林地细根生物量(0.614 t/hm~2)较自然草林地生物量(0.465 t/hm~2)高,但细根和草根合在一起后,自然草林地比黑麦草林地高。在自然草林地内,草根占据了0~2 mm根系生物量的53.4%,可见,就0~1 mm的根系来说,在造林初期,生物量在自然条件下要比人为干扰环境下大得多。 相似文献
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以青海共和盆地东缘5、10、15、20、25年生青杨人工林为研究对象,采用根钻取土芯法收集细根,分析0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm各土层深度细根生物量、生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度的差异。结果表明,20年生青杨人工林以5~7 cm径级（65.63%）、3~4 m高度级（34.38%）乔木占比最大,且均显著高于其他4个林龄的林分;青杨人工林生物量密度主要分布在0~60 cm土层,占细根总量的73.20%~76.92%,其数值随林龄增大呈增大趋势;随着不同林龄的增加,0~60 cm土层根表面积密度和根长密度占总量的80.42%和76.71%,60~80 cm的土层占8.79%和10.27%,80~100 cm的土层占10.78%和13.01%;青杨人工林生物量密度、比根长、比表面积、根表面积密度和根长密度均随林龄的增大而增大;通过RDA分析表明土壤钾离子、土壤含水量和林龄与根长密度、根表面积密度、比表面积呈显著正相关,与土壤pH、硝酸根离子呈负相关。研究认为,青杨人工林根系随林龄的增大逐渐向深层发展,不同林龄青杨人工林细根分布的差异表明群落地下分配模式不同,需要在今后研究中深入探索分配差异的机理;青杨人工林发育20 a后,可进行合理抚育,促进细根发育,最大程度发挥其生态效益。 相似文献
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冬小麦根系形态性状及分布 总被引：9，自引：5，他引：4
【目的】了解冬小麦根系形态的动态分布规律,为优化根系构型、提高小麦产量潜力提供参考。【方法】本研究借助于微根管技术,对冬小麦根系生长至消亡过程中的根长密度、根尖数、表面积、直径和以根长为基础的根系生长速率进了原位监测。【结果】冬小麦根系的根长密度和根尖数均在拔节期达到最大值,根表面积和直径在抽穗前达到最大值;收获1周后,其根长密度、表面积和根尖数开始大幅降低;10—40 cm土层根系的平均直径较大,根长密度的最大值出现在30—40 cm土层;冬小麦绝大多数根系的直径（RD）小于0.5 mm,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的根长密度是其它区间之和的1.3—2.1倍;返青至拔节前期,0—40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节中后期40—80 cm土层则显著增大。【结论】返青至抽穗期冬小麦的根系生长最旺盛,其生长重心也逐渐下移,收获后死亡节律滞后。深层根系的直径较小,0.1 mm＜RD≤0.25 mm区间的细根是冬小麦根系的主要组成部分。 相似文献
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铁尾矿坝沙棘、桑树人工林生物量分配及根系分布研究 总被引：4，自引：0，他引：4
以铁尾矿区沙棘—桑树人工混交林为研究对象,对混交林内各层次、器官生物量以及生长期内沙棘、桑树根系分布状况进行了研究。结果表明:单位面积生物量比较为乔木层>枯枝落叶层>草本层,其中地被层凋落物生物量占到整个人工林总生物量的17.15%,尚无灌木层。桑树、沙棘各器官单位面积生物量比较均为:根>枝>干>叶。桑树单株生物量大于沙棘,但林分内沙棘密度高于桑树,因而单位面积沙棘生物量高于桑树。沙棘根冠比为0.72,桑树的根冠比为0.62。从单株根系生物量看,在0～40 cm土层内桑树大于沙棘;40～80 cm土层内沙棘大于桑树;80～100 cm土层内桑树又高于沙棘。从根系分布密度来看,沙棘<1 mm细根主要分布在根桩附近0～60 cm土层,60 cm以下明显减少;桑树<1 mm细根在0～20 cm土层内分布密度最大,20～80 cm土层内较为均匀,在80 cm以下才开始明显减少。桑树和沙棘存在协作与竞争共存的关系。 相似文献