林木根系固坡土力学机制研究
植物根-土复合体固坡力学效应及模型研究现状与进展
土复合体强度试验 、 根系增强 土体 的理论 计算和 有限 元数值
模 拟 等 综 合 方 法 评 价 根 系 对 提 高 土 体 强 度 、 坡 稳 定 性 的 贡 边
献， 以期 为边 坡加 固、 态地 质环境 保 护等 提供 理 论依 据 和实 生
际 的指 导 意 义 。
的复合体 ， 它们共 同受力 、 协调 变形 ， 当受 到外 荷载 作用 时 ， 土
体 和 筋 材 都 发 生 变 形 ， 于 筋 材 的 弹 性 模 量 高 于 土 体 的 弹 性 模 由
究认为 ， 物的根系具有加筋 、 固土体 、 高土体 抗剪 强度 的 植 锚 提
功 能 ， 而 有 利 于 加 固边 坡 。 我 们 同 时 采 用 根 系 强 度 试 验 、 从 根
［ 关键词 ］根 一土复合体 ； 加筋作 用 ； 固作 用 ； 向牵引作用 ； 值模 拟 ； 论模 型 锚 斜 数 理 ［ 摘 要 ］论述 了草本 和灌木植物根 系加 筋土体 、 固土体 、 锚 牵拉 土体 的 力学效 应 ， 并结合 国 内外学者 所采 用的理 论分
析 、 型 试 验 、 值模 拟 等 多种 方 法 ， 模 数 系统 评 价 了根 系提 高土 体 强度 的 力 学效 应 及 其 对 边坡 稳 定 性 的 影 响 ， 在 此 基 础 上 并
一
量， 因此 筋材和土体 之 间产生 相互 错动 或 有相 互错 动趋 势 ， 此 时筋材通过摩擦 力将 本 身的抗 拉强 度 与土体 的抗 压 强度有 机 结合并相互调动 起来 ， 而 提 高土体 强度 ， 从 减小 变形 。封金 财 等 （０ ４ 将植物 根系视为带预应力 的三维加筋材 料 ， 过把 ２０ ） 通 土层 中的剪应力转 化成 根的拉应力 ， 从而增强土 的抗剪强度 。
植物根系固土护坡机理的研究进展及展望
和力学效应 ２个方面对根系 固土 护坡 机理进行 了介绍 ，并着重从根增 强的理论 模型 、根一 土相互作用等方 面论述 了植 物根系
固土护坡的力学效应 。首先介绍 了根增强理论 的先驱模 型 Ｗｕ和 Ｗａｄｏ 模 型 ，文章从多方 面论证 了 Ｗｕ和 Ｗａ ｒｎ模 型假 ｌｒｎ ｌｏ ｄ 定穿过剪切面 的所有根在受力 时同时破 坏高估了根的增强作用 ，详细介绍 了国外 学者对 Ｗｕ和 Ｗａ ｒｎ模型改进后 ， ｌｏ ｄ 最新提
生态环境学报 ２ １ ， １６： １１１７ ０ ２ ２ （）１７ ・１ ７
Ｅｃ ｌ ｇ ｎ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｓ ｏ ｏ ｙ ａ ｄＥｎ ｉ ｍｅ ｔ ｌ ｉｎ ｅ ｏ Ｓ
ｈｔ：ｗ ｗ． ｅｃ． ｍ ｔＩ ｗ ｊ ｓｉ ｏ ｐ／ ／ ｅ ｔ Ｅ ｍａｌｅｉ ｒ ｅｓｉ ｏ — ｉ ｄｔ ＠ｊｅｃ． ｒ ： ｏ ｃｎ
的 基础设 施 建设 中产 生 了大量 的人工 边坡 ，造成 严 重 的 水 土流 失 和土 地沙 化 ，加 剧 了 生 态 系 统 的退 化 ，随着 建设 规模 的增大 ，己不再 是某 一地 区或一 定 范 围 内的局域 陛问题 ，而是影 响到我 国生 态环 境 建设 总体 目标 实现 的全 局 性 问题 Ｌ。如何 实 现经 济 １ Ｊ 建 设 与 环 境 保 护 兼 顾 的 可持 续 发 展 战 略 目标 是 一
个 急需研 究 和解 决 的课题 。过 去 ，为 了防止 边坡 发
来， 植被护坡机理的研究在国内外也都取得 了丰硕 的成果 。本文在综合 国 内外 相关 研究成果 的基础 上 ，论 述 了近 些年 来植 物根 系 固土 护坡 机理 研究 方 面取 得 的进 展及 今后 的发展 方 向 。
植 物 根 系 固土 护 坡 机 理 的研 究 进 展 及 展 望
树木根系固土力学机制研究综述
浙江林学院学报２００８，２５（３）：３７６—３８１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＣｏｌｌｅｇｅ树木根系固土力学机制研究综述宋维峰１，陈丽华２，刘秀萍２（１．西南林学院环境科学与工程系，云南昆明６５０２２４；２．北京林业大学水土保持学院教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室，北京１０００８３）摘要：近３０ａ来。
由于科学技术的发展和生态环境建设的需要，根系固坡力学机制研究成为学科交叉的新领域。
鉴于此。
概述了近３０ａ来固土力学机制的研究进展及今后研究方向。
综观根系固坡的研究历程，研究集中在林木根系抗拉、锚固、根系．土壤复合体提高抗剪强度等方面。
今后应加强对根系纤维素、半纤维素的定量分析，探讨不同植物根系弹性、抗拉力及应力．应变关系的差异，加强水土保持树种搭配的理论研究，从不同力学特性的根系相搭配的角度来研究根系固土护坡的功效。
在边坡的稳定方面，应用有限单元方法研究根土复合体边坡的应力场、位移场的变化及边坡的稳定性情况，并用有限元的方法解决实际生产中的边坡造林中树种选择、造林密度等问题。
参３６关键词：土壤学；树木根系；固土护坡；力学机制；抗拉强度；抗剪强度中图分类号：￥７１４文献标志码：Ａ文章编号：１０００－５６９２（２００８）０３－０３７６－０６Ｒｏｏｔｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌ：ａｒｅｖｉｅｗＳＯＮＧＷｅｉ—ｆｅｎ９１，ＣＨＥＮＬｉ－ｈｕａ２，ＬＩＵＸｉｕ—ｐｉｎ９２（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＣｏｌｌｅｇｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２４，ＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｂａｔｉｎｇＤｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＹｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒａｎｄＳｏｉｌＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＢｅｒｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆａｄｖａｎｃｅｓｉｎｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｎｅｅｄｆｏｒｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｏｏｔｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌａｓｔ３０ｙｅａｒｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｅｗｍｕｈｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｆｉｅｌｄ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｅｃｅｄｉｎｇ３ｄｅｃａｄｅｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇｒｏｏｔｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｎｓｏｉｌｓ．Ｅａｒｌｙｓｔｕｄｉｅｓｏｎｓｏｉｌｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｍａｉｎｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｏｎｒｏｏｔａｎｔｉ—ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｉｔｓａｎｃｈｏｒｉｎｇｆｏｒｃｅ，ａｎｄｔｈｅｒｏｏｔ－ｓｏｉｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｙｓｈｏｕｌｄｆｏｃｕｓｏｎ：１）ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｎｄｈｅｍｉｃｅ。
公路边坡植物根系固土的力学分析研究
和微 观力学 的方法 ， 植 物根 系和 土 壤 的力 学 作 对
用模 型进行探 索 。
１ １ 微 观 力 学 模 型 ．
在研究分 析 根 土 复合 体 微 观 力学 模 型 时 ， 虽
然 将其 视 为一种 复合 材 料 ， 同 时微 观 力学 也 将 但
图 ２ 矩 阵 分 析 模 型
Ｅ 一 Ｅ （ 一Ｖｆ ＋Ｅｆ １ ）
（） １
的平均抗 拉 强度 可 以定 义 为
、 ｒｎ ，
． ．
式 中 ： １ Ｖ 分 别 为根 系 、 Ｖ、 一 土壤 的体 积 分 数 ；
Ｅ 、 Ｅ 分别 为 复合体 、 壤 、 系 的弹性模 量 。 Ｅ 、 ｆ 土 根
由式 （ ） １ 可知 ， 当根 系 弹性 模 量 Ｅ 大 于 土壤 ｆ 式 中：
术， 生态 护坡 通过 植 物根 系与 土 壤 的相 互 作 用 来 实现［ ， ２ 因此 ， 入研究 植 物根 系加 固边坡 的力 学 ］ 深 效 应是该技术 得 以进一 步发 展 的基 础 。
１ 植 物 根 系 固坡 的 加 笳 作 用 机 理
确 定复合 体 的弹 性 模 量 、 泊松 比和 剪 切模 量 等工 程常数 。限于篇 幅 ， 以纵 向 弹性 模 量 为例 说 明 仅
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总第 ２ ６ ２ 期 ２Ｏ 年 第 ｌ Ｏ８ 期
交
通
科
技
Ｔｒ ｎ ｐ ｒ ａ ｉ ｎ Ｓ ｉ ｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｓ ｏ ｔ ｔ ｃｅ ｃ ｏ ｃ ｎ ｌｇ
Ｓｅ ｉ ｌＮ ｏ ２２ ｒａ ． ６ Ｎ Ｏ ｂ． ００ ．１ Ｆｅ ２ ８
着 边 坡 防 护 的 发 展 方 向 。文 中研 究 了 植 物 根 系 固 坡 的作 用 机 理 以及 根 系 对 土 体 抗 剪 强 度 的影 响 作 用 ， 行 了植 物 根 系 固坡 的数 值 模 拟 分 析 ， 提 出 了植 物 根 系 固坡 技 术 研 究 领 域 存 在 的 问题 和 进 并
植物根系固土护坡微观机理分析
植物根系固土护坡微观机理分析作者：朱海丽来源：《科学与财富》2015年第30期摘要：植物根系如同复合材料中的纤维，与土体紧密结合形成特殊的根-土复合体，从而提高土体强度和延性，增强边坡稳定性。
综合国内外研究学者对植物护坡机理的分析，认为植物根系具有牵拉锚固作用和摩擦加筋作用。
为了深入研究不同植物种、不同根型的根-土复合体的护坡贡献及其护坡机理，从微观力学角度，借鉴晶须增强复合材料的增强机理，提出根系具有负荷传递和削弱破坏作用。
关键词：根-土复合体；根系；微观机理；护坡Abstract： Root system is similar to fiber of composite material， which combine closely with soil to form special soil-root composite， consequently enhance soil strength， ductility and slope stability. Through the synthesis of vegetation protection mechanism， root system play role of traction anchoring and friction reinforcement. In order to intensive study the slope protection contribution and mechanism of different plants and different kinds of soil root composite， the load transmission and weaken destructive effects are put forward from the point view of micromechanics，which is reference for the whisker enhancement mechanism.Key words： soil-root composite； root system； micromechanism； slope protection土体具有一定的抗压和抗剪强度，而其抗拉强度却很低。
林木根系生长与土壤保护
林木根系生长与土壤保护林木是地球上最为重要的生态系统之一，而土壤则是维持林木生长以及整个生态系统稳定的基础。
林木的根系生长对土壤保护至关重要。
本文将探讨林木根系生长对土壤保护的意义、影响因素以及相应的保护措施。
I. 林木根系生长对土壤保护的意义林木具有发达的根系，根系系统可以在土壤中扎根并扩展。
根系通过吸取水分和养分，维持着林木的正常生长和发育。
此外，林木根系对土壤有以下几方面的保护作用：1. 水土保持：林木根系可以固定土壤颗粒，提高土壤的结构稳定性。
根系还可以增强土壤的抗冲蚀能力，减少水土流失，防止河流和湖泊的水质恶化。
2. 改良土壤：根系分泌的根系膏、有机酸等物质可以改善土壤的性质，增强土壤的肥力和保水能力，促进土壤微生物的活动，提高土壤的养分循环。
3. 空气净化：林木根系通过吸收土壤中的有害物质，净化土壤，改善环境质量。
根系的生长还能吸收大量的二氧化碳，减少大气中温室气体的含量，对气候变化具有一定的缓解作用。
II. 影响林木根系生长的因素林木根系的生长受到多种因素的影响，包括土壤条件、气候条件、植物本身的特性等。
1. 土壤条件：土壤的质地、结构、肥力、酸碱度以及水分状况等，都对林木根系的生长起着重要作用。
例如，透气性好、肥力高的土壤有利于根系的生长和发育。
2. 气候条件：气候因素如降水量、温度、日照等，对根系的生长有一定的影响。
降水量充足且分布均匀有利于根系的吸水；适宜的温度有助于根系的正常代谢活动。
3. 植物本身的特性：不同植物种类具有不同的根系特点，如浅根或深根等。
植物根系的分布范围和形态结构也会对根系的生长产生影响。
III. 林木根系生长与土壤保护的保护措施为了提高林木根系的生长和保护土壤，以下是几项常见的保护措施：1. 合理营造林地：选择适合生长的树种，进行科学合理的栽植布局。
根据土壤条件和气候特点，合理安排种植密度，促进根系的发育。
2. 防治水土流失：加强林地的治理与管理，采取适当的防护措施，如修建沟渠、植被覆盖、梯田建设等，减少水土流失。
林木根系生长与土壤保护研究
林木根系生长与土壤保护研究林木根系是林木生长的重要组成部分，它对土壤的保护和生态环境的改善起着至关重要的作用。
本文将探讨林木根系的结构与功能以及如何通过根系生长来实现土壤保护。
一、林木根系的结构与功能林木根系是指从树干地下部分向外生长出的根系系统。
它通常由主根和侧根组成，并具有以下结构与功能：1. 结构林木根系主要包括主根、侧根、细根、根毛等组成部分。
主根是从树干向下延伸并向深处扎根的主要支撑结构，能够稳定树木并吸收土壤水分和养分。
侧根是主根上生长出的分支根，增加了根系的表面积和吸收能力。
细根是根系中最细的根部，能够更好地吸收土壤中的水分和养分。
根毛是细根上生长出的细丝状突起，能够进一步增加根系与土壤的接触面积。
2. 功能林木根系的功能主要包括固定土壤、吸收养分和水分、调节土壤水分和促进土壤微生物活动等。
首先，林木的根系能够通过向土壤深处扎根，提供牢固的支撑作用，防止土壤侵蚀和水土流失。
其次，林木根系吸收土壤中的营养元素，为树木的生长提供养分，并起到净化土壤的作用。
同时，树木的根系还能吸收土壤中的水分，并通过蒸腾作用将水分输送到树冠部分。
此外，根系还能通过释放有机物质和根际气味物质等方式，调节土壤水分和促进土壤中的微生物活动，为土壤提供生态功能并改善其肥力。
二、根系生长与土壤保护根系生长对土壤保护具有重要的作用。
它可以通过以下几个方面来实现土壤保护：1. 防止水土流失根系通过扎根和增加土壤的结构稳定性，能够有效地防止水土流失。
树木的根系能够将土壤固定在原位，并通过根系的生长和发达的根毛系统吸收降雨水分，减缓降雨的冲击力，防止水土流失的发生。
2. 提高土壤肥力林木的根系能够吸收土壤中的养分，将养分输送到树木的地上部分，促进林木的生长。
同时，根系释放的有机物质可以改善土壤的结构，增加土壤的保水能力和肥力，进一步提高土壤的质量。
3. 改善土壤环境根系的生长可以增加土壤的通气性和保水性，改善土壤的环境。
植物根系对边坡防护的力学效应研究
植物根系对边坡防护的力学效应研究谷俊斌冯仲齐(西安建筑科技大学工程力学，陕西西安 710055）摘要：随着人们对景观和环保意识的增强，传统的护坡方式已经不能满足人们的要求。
本文首先比较了植物护坡和工程护坡的优劣，其次建立植物根系和土层相互作用的理论计算模型，最后着重研究了植物的加筋作用。
关键字：植物根系；边坡防护；力学效应；植物防护The Mechanics effect that plant root systemprotects to the slope researchGuJunBin FengZhongQi(Xi'AN University of Architecture and TechnologyEngineering mechanics, xi'an shanxi710055)Abstract: Along with people are to landscape and strengthening of environmental protection consciousness，the slope protection method of tradition can not satisfy the requirement of people. This paper first notethat both plant protection and engineering protection have theirs goodand bad；secondly，set up academic computational model of interaction between roots and soil；at last，focusing on the reinforcement function of plant roots.Key words: plant root system，slope protection，mechanics effect,Vegetation protection0引言近年来，国内外已对边坡植物防护进行研究，并己有不少文献。
植物根系固土机理及模型研究进展
ｏ ｆ Ｐｌ ａ ｎ ｔ Ｒｏ ｏ ｔ ｓ Ｒｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
Ｙ ＡＮＧ Ｙ ａ ｎ ｇ ，ＺＩ Ｓ ｈ ｕ ｈ ｕ ｉ ，ＹＵ Ｊ ｉ ａ ｎ ｘ ｉ ｎ ，ＺＨＡＮＧ Ｃｈ ｕ ａ ｎ ，ＤＵ ＡＮ Ｑｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｎ ｇ ， （ １ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｙ ｕ ｎ ｎ ａ ｎ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｋ ｕ ｎ ｍ ｉ ｎ ｇ ６ ５ ０ ２ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｒｏ ｏ ｔ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ａ ｎｄ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ， ｍａ ｉ ｎｌ ｙ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ
植 物 根 系 固土机 理 及 模 型 研 究进 展 术
杨 吻 ，字淑慧 ，余建新 ，张 川 ， 段青松 ， 。 一
（ １ ． 云南 农 业 大学 水 利水 电 与 建 筑 学 院 ，云 南 昆 明 ６ ５ ０ ２ ０ １ ； ２ ． 云 南农 业 大 学 农 学 与 生 物 技 术 学 院 ，云 南 昆 明 ６ ５ ０ ２ ０ １ ； ３ ． 云 南 农 业 大 学 基 础 与信 息工 程学 院 ，云南 昆 明 ６ ５ ０ ２ ０ １ ）
植物根系固土机理与护坡技术研究
植物根系固土机理与护坡技术研究一、本文概述《植物根系固土机理与护坡技术研究》是一篇致力于深入探索植物根系在土壤稳定与护坡工程中的重要作用的文章。
本文首先对植物根系固土的机理进行详细阐述，分析了植物根系如何通过增强土壤的物理和化学性质，以及通过生物力学过程，有效地提高土壤的抗侵蚀能力和稳定性。
在此基础上，文章进一步探讨了如何利用植物根系的这些特性，发展出有效的护坡技术，以达到保护土壤、防止水土流失、维护生态平衡的目的。
本文还深入研究了不同植物种类、根系类型以及环境条件对固土护坡效果的影响，旨在为护坡工程的设计与实施提供科学依据。
文章还对现有的植物护坡技术进行了评价，指出了其优点和不足，为未来技术的改进和创新提供了方向。
通过本文的研究，我们期望能够增进对植物根系固土机理的理解，推动护坡技术的发展，为保护生态环境、防止土壤侵蚀、维护土地资源的可持续利用提供理论支持和实践指导。
二、植物根系固土机理研究植物根系固土机理是一个复杂而有趣的生物地球物理现象，涉及到土壤力学、生物学、生态学等多个学科领域。
近年来，随着环境保护和生态修复的需要，植物根系固土机理的研究越来越受到人们的关注。
植物根系固土的主要机理包括两个方面：一是根系对土壤的物理加固作用，二是根系对土壤的生化改良作用。
物理加固作用主要体现在根系的穿插和锚固作用上，根系通过穿透和缠绕土壤颗粒，形成一个稳定的土体结构，增强土壤的抗剪强度和稳定性。
同时，根系还能通过分泌粘液等物质，将土壤颗粒粘结在一起，形成土壤团聚体，进一步提高土壤的力学性能。
生化改良作用则主要体现在根系对土壤养分的吸收和转化上。
植物根系通过吸收土壤中的水分和养分，促进土壤微生物的繁殖和活动，改善土壤的理化性质，提高土壤的肥力和生物活性。
根系还能分泌一些有机酸等物质，溶解土壤中的难溶性矿物质，增加土壤的有效养分含量，进一步提高土壤的质量和生产力。
在植物根系固土机理的研究中，不同植物的根系类型和分布特征也是重要的影响因素。
树干-根系-土体相互作用机理
树干-根系-土体相互作用机理
森林根系与土壤相互作用的研究是一个比较复杂的问题，但其本质是森林根系、树干及土壤之间密切耦合的演变过程。
研究发现，根系不仅可以为森林提供营养和水分，还可以改善土壤的结构和养分，从而提高土壤微生物活性，增加植物根系发育，从而提高森林生物量、蒸腾和土壤水含量。
研究发现，森林根系及土壤之间的相互作用还可能增加地下水的可用性，从而丰富森林生存状态，减少植物对水环境的要求。
这种根系-树干-土体的相互作用也可以改变森林的碳汇和水文，从而影响气候变化和水文特征。
森林根系可以调节地表径流，土壤水体变化，增加森林的流域水量，减少循环水的排放，保护水资源；根系和土壤也可以调节森林间的水分运移和作物长势，森林根系还可以进行水分贮存，土壤和森林对水分需求调节，改变森林CO2排放，减小气候变化的影响。
通过深入研究，将为评估森林生态系统的碳循环和水文特征提供重要的基础，进而促进全球气候变化的见解和预测。
基于根系形态的植物根系力学与固土护坡作用机理
基于根系形态的植物根系力学与固土护坡作用机理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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林木对土壤侵蚀的减缓效应研究
林木对土壤侵蚀的减缓效应研究土壤侵蚀是指土壤受到雨水、河流等自然因素侵蚀的过程，是一种严重的资源环境问题，给生态系统造成了严重破坏。
在土地利用过程中，林木在减缓土壤侵蚀方面发挥着重要的作用。
本文通过对林木对土壤侵蚀的减缓效应进行研究，旨在探讨林木对土壤侵蚀的具体机制，并提出相关的对策和建议。
首先，林木的根系可以有效地固定土壤，减少土壤受到雨水冲刷的可能性。
树木的根系可以渗透土壤深层，增加土壤的稳定性，减少土壤颗粒的流失。
树木的根系还能够增加土壤的孔隙度，提高土壤的透水性，减少了地表径流，减缓了土壤侵蚀的速度。
其次，林木的冠层可以减轻雨水对土壤的直接冲击。
树木的冠层可以有效地减少雨水对土壤的直接冲刷力量，减缓土壤侵蚀的速度。
此外，树木的叶子可以拦截雨滴，减少雨滴对土壤的打击力，降低土壤受到的侵蚀程度。
另外，林木的枯枝落叶可以形成有机质，改善土壤结构，提高土壤的保水保肥能力。
树木的落叶、落枝可以逐渐堆积在土壤表层，形成有机质层，增加土壤的肥力和蓄水能力，减少了土壤对水分的敏感性，降低了土壤的侵蚀速度。
最后，林木还可以改善土壤的微生物环境，促进土壤微生物的繁殖和活动。
土壤中的微生物是土壤生态系统的重要组成部分，对土壤的物质循环和生物结构具有重要影响。
林木的树根可以释放出有益微生物的物质，促进土壤微生物的生长，提高土壤的抗风化和抗侵蚀能力。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，林木对土壤侵蚀的减缓效应是多方面的，包括根系固定土壤、冠层减轻冲刷、有机质改善土壤结构、促进微生物活动等。
在土地利用和生态环境保护中，应该充分发挥林木的作用，加强林木的保护和植栽，促进林木对土壤侵蚀的减缓效应，为生态环境的改善和可持续发展做出贡献。
植被护坡作用及根系固坡机理
植被护坡作用及根系固坡机理摘要：随着人类对环保和生态问题的日益重视，为实现人与自然生态环境的相互协调，植被护坡技术得到广泛应用。
本文主要从植被护坡的作用、根系固土作用力学机理及其影响因素三个方面进行了阐述，能为植被护坡技术的实际应用提供了理论依据。
关键词：植被护坡；作用；固土机理1 概述近年来，随着大批铁路项目的不断开展，施工中由于受到自然环境、选线和投资等因素的限制，存在着大量开挖的不稳定边坡。
这些开挖后的边坡地表植被遭到破坏，易造成水土流失和生态环境的严重失衡。
植被护坡技术则利用植被涵水固土的原理能够有效地解决了工程建设与生态环境间的矛盾，它不仅可以减少水土流失，快速恢复自然生态环境，还可以改善和美化行车环境，并且能够稳固边坡，具有造价低、施工操作方法简单等优势，因此植被护坡技术在我国铁路边坡防护中得到了广泛应用。
2 植被护坡作用植被护坡主要通过植物地上茎叶和地下根系的作用达到防护边坡作用的，植被护坡作用主要表现在以下几个方面：（1）水土保持作用植被茎叶的存在可以有效地承接雨水，避免雨水直接击打地面，减少雨水对边坡的冲蚀。
植被可以降低边坡表面风速，防止风蚀，同时植被的枯落物可以有效地减少地表径流，提高土壤持水量，起到蓄水作用。
（2）恢复生态环境边坡上的植物能够通过光合作用释放出大量的氧气，吸收汽车尾气和有害气体，吸附空气中的尘埃，净化空气，降低噪音和强光反射。
通过植物护坡措施可以调节局部恶化道路的小气候，改善被破坏区域周围的温度和湿度。
选择生长速度快、覆盖率高、根系发达的植物能够在较短时间内恢复动物和微生物的栖息和生存环境，并逐渐重新形成和恢复原本被破坏的生物链。
（3）景观功能相关研究表明，绿色可以缓解眼睛疲劳。
对边坡植被类型进行合理的选择与配置，通过分段变化不同颜色和形状的植被种类与布局，可以改善传统工程防护带来的突兀与单调的氛围，能够营造出舒适、柔和、美丽的自然景观，缓解司机视觉疲劳，避免司机瞌睡，从而保证行车安全，降低交通事故。
植物根系固土机理与护坡技术研究
植物根系固土机理与护坡技术研究摘要：植物根系具有固土护坡的作用，为了全面提升区域内河道防洪排涝标准，降低雨涝灾害损失，减少水土流失，改善河道水质，美化河堤河床，有效促进农村水生态环境的改善和自然生态系统的恢复，需要在河道治理过程中充分掌握植物根系的固土机理，并采取必要的护坡技术，达到河畅水清、功能健全、岸美景绿、人水和谐的综合整治目标。
本文深入分析植物根系固土机理，并结合具体项目探究植物根系固土护坡技术的创新。
关键词：植物根系；固土机理；护坡技术一、植物根系固土机理1、植物根系增强摩擦加筋力植物根系在和土质实现紧密结合基础上，能够形成根-土复合体，该复合体能够协同承受作用力和变形力。
根-土复合体在外荷载力作用下，根系和土体都会出现一定程度的变形，而根系弹性模量要比土体弹性模量要高，在土体与根系出现相互错动趋势或者已经形成相互错动状态的时候，会有摩擦力发生在土体与根系之间，在摩擦力作用下，能够充分调动土体抗压强度和根系材料抗拉强度，以此充分提升整体土体的强度，降低复合体变形力[1]。
通过对边坡土体应力实现分析，发现根-土复合体增强了土层对根系材料的粘聚力，在相关粘聚力的作用下，能够切实提升原土体实际抗剪强度，并在对土体侧向膨胀实现有效限制基础上，减小其最大剪应力，在两种作用下，可充分提升边坡土体自身承载能力。
结合土壤与垂直根系相互之间发生作用力的力学模型，能够对土体受到植物根系具体的加筋作用实现定量分析。
在植物根系具体延伸方向和土体相应剪切区属于正交关系的时候，若根表面承受充足的约束力与摩擦力，确保根部不会被拉出，此时如果有土体剪应力出现，受到根系的错动位移影响，根会出现拉长情况，促使根内出现拉力，由TR表示，拉力沿剪切法线方向所发出的分力，能够对剪切变形实现抵抗，拉力沿法线方向所发出的分力，能够提升剪切面正应力。
所以，把破坏变形率较大且抗拉强度较高的根系材料适当的植入土中作为土壤的加筋材料，能够对土变形情况实现有效控制，提升土体整体稳定性。
对比分析植物固坡与灌浆固坡的原理和适用环境-建筑工程论文-土木建筑论文
对比分析植物固坡与灌浆固坡的原理和适用环境-建筑工程论文-土木建筑论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——传统边坡防护措施以工程防护为主，如全坡面锚杆喷浆、护面墙等，这些措施虽然具有防护功能，但吞噬了绿色，严重破坏了路域生态环境和公路景观。
随着时代的发展和科技的进步，植物根系固坡方式逐渐进入人们的视野。
一般而言，随着植物生长，植物根系越来越发达，其固坡作用就会越来越明显。
但大多数植物根系分布在地表以下1.5m深度范围内，某些深根植物的根系甚至可以达到5m以下深度；而在2m以下深度范围内，无论单根直径，还是根系的总体密度都大幅度减小，故其加固效果就十分有限。
因此，植被可以抑制表层水土流失及浅层滑坡，但对于深层滑坡的防治则效果不明显。
浅层破坏一般发生在2～3m岩土体范围内，尤以纯土体边坡、具有覆盖土层的边坡为主。
3～10m次深层破坏往往规模较大，滑动面处于较深的位置，对其进行灌浆固坡无疑是一个较好的选择，因为其灌浆深度、灌浆孔位置可以人为控制。
但传统的灌浆材料为水泥砂浆，是刚性材料，其抗压强度高、抗拉强度低，往往通过抗剪发挥加固作用；而化学类有机高分子灌浆材料能使结石体具有部分植物根系特点，属于半刚性材料，可受拉、压、弯的共同作用，不会发生脆性破坏。
本文对植物根系固坡和化学类有机高分子灌浆材料固坡方式进行对比研究和分析，可为类似工程边坡处治提供参考。
1、植物根系固坡原理及其适用范围1.1植物根系固坡的力学原理1.1.1根系固坡的力学分析与适用条件植物根系对坡体稳定性的影响程度与根的直径、长度以及根的延伸方向有关。
植物的根必须穿过边坡的可能滑移面（最理想的情况是能伸进基岩的裂隙中，或者扎入较稳定土层），这样根系才能起到锚固土体的作用。
禾本科、豆科植物和小灌木在地下0.75～1.5m 深处有明显的土壤加强作用，树木根系的锚固作用可影响到地下更深的岩土层。
试验表明，同一树种根的直径越细，则抗拉强度越高，其相关公式为Tr=nTm（1）式中：Tr为树根的抗拉强度，MPa；D为树根的直径，mm；n、m 为给定树种参数，树种不同，n、m的参数也不同，n的范围为29.1～87，m的范围为-0.76～-0.45。
林木根系对土壤的增强作用与机理分析
林木根系对土壤的增强作用与机理分析
冀晓东;陈丽华;张超波
【期刊名称】《中国水土保持》
【年(卷),期】2009(000)010
【摘要】林木根系具有固持土体的重要生态功能,根系的存在显著提高了根系与土壤组成的根土复合体的强度,三轴试验表明,根系的直径、布置方式、土壤的含水量等因素对于该增强作用有显著影响.从机理上讲,林木根系对土壤的增强作用是由于根土界面摩擦力的作用把土中的剪应力转换成根的受拉作用而产生的,理论分析和试验研究都证明了这一点.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】冀晓东;陈丽华;张超波
【作者单位】北京林业大学,水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京,100083;北京林业大学,水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京,100083;北京林业大学,水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】S714.7
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