高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素

李宁 陈丽华 杨苑君

李宁, 陈丽华, 杨苑君. 油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
引用本文: 李宁, 陈丽华, 杨苑君. 油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
LI Ning, CHEN Li-hua, YANG Yuan-jun.. Factors influencing root tensile properties of Pinus tabuliformis and Larix principis-rupprechtii.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
Citation: LI Ning, CHEN Li-hua, YANG Yuan-jun.. Factors influencing root tensile properties of Pinus tabuliformis and Larix principis-rupprechtii.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131

油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
基金项目: 

国家自然科学基金项目(41430747)。

详细信息
    作者简介:

    李宁。主要研究方向:根系固土。Email:lining0507@126.com 地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学水土保持学院。
    责任作者:陈丽华,教授,博士生导师。主要研究方向:流域治理、森林水文。Email:13611287287@163.com 地址:同上。

    李宁。主要研究方向:根系固土。Email:lining0507@126.com 地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学水土保持学院。
    责任作者:陈丽华,教授,博士生导师。主要研究方向:流域治理、森林水文。Email:13611287287@163.com 地址:同上。

Factors influencing root tensile properties of Pinus tabuliformis and Larix principis-rupprechtii.

  • 摘要: 植物根系的抗拉特性是影响边坡稳定性最重要的因素。为探究根系的基本力学特性及影响因素,选取不同直径、保存时间的油松、华北落叶松根系在不同标距、拉伸速率下进行室内拉伸试验,并运用方差分析、协方差分析、多元回归分析等数学统计方法对其进行定量、定性分析。结果表明:油松、华北落叶松根系抗拉力与直径呈幂函数正相关关系,而抗拉强度与直径无明显关系;标距、拉伸速率均对根系抗拉力、抗拉强度有显著影响,并且与根系抗拉力、抗拉强度均呈负相关关系,不同标距下2个树种根系的抗拉力、抗拉强度均表现为50 mm100 mm150 mm200 mm,不同拉伸速率下2个树种根系的抗拉力、抗拉强度均表现为10 mm/min100 mm/min200 mm/min;在不同试验条件下,油松根系的力学性能均优于华北落叶松根系;各个影响因素对根系抗拉力、抗拉强度的回归模型表明,根系直径是影响根系抗拉力的最主要因素,而且标距对抗拉力、抗拉强度的影响大于拉伸速率,根系保存时间对抗拉力、抗拉强度没有显著影响。
  • [1] CHEN L H, YU X X, SONG W F, et al. Study on the constitutive relation of forest root system [M] . Beijing: Science Press, 2008.
    [2] GRAY D H. Influence of vegetation on the stability of slopes[M] ∥BARKER D H. Vegetation and slopes stabilisation, protection and ecology. London: Thomas Telford House, 1995:2-23.
    [3] ZHU Q K, CHEN L H, ZHANG D S, et al. Mechanisms of soil-reinforcement by roots in forest ecological systems in Gongga Mountain [J] .Journal of Beijing Forestry University, 2002, 24(4):64-67.
    [4] NORRIS J E. Root mechanics applied to slope stability[D] . Nottingham: Nottingham Trent University, 2005.
    [5] JIANG K Y, CHEN L H, GAI X G, et al. Relationship between tensile properties and microstructures of three different broadleaf tree roots in north China[J] . Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2013,29(3): 115-123.
    [6] 陈丽华,余新晓,宋维峰,等. 林木根系固土力学机制[M] .北京:科学出版社,2008.
    [7] JIANG K Y, CHEN L H, YANG Y J, et al. Relationship between tensile strength and selected anatomical features of two different conifer species’ roots in north China[J] . Journal of Soil and Water Conservation, 2013,27(2): 8-12.
    [8] 朱清科,陈丽华,张东升,等. 贡嘎山森林生态系统根系固土力学机制研究[J] .北京林业大学学报,2002,24(4): 64-67.
    [9] WANG P H, CHEN L H, JI X D, et al. Establishing an integrated mechanical model of root tensile strength-taking four common arbor species in north China for example[J] .Journal of Beijing Forestry University,2012,34(1): 39-45.
    [10] BISCHETTI G B, CHIARADIA E A, EPIA T, et al. Root cohesion of forest species in the Italian Alps[J] . Plant Soil, 2009,324: 71-89.
    [11] 蒋坤云,陈丽华,盖小刚,等. 华北护坡阔叶树种根系抗拉性能与其微观结构的关系[J] .农业工程学报,2013,29(3): 115-123.
    [12] CHENG H, ZHANG X Q. An experimental study on herb root system for strength principle of soil-fixation [J] . Bulletin of Soil and Water Conservation, 2002, 22(5):20-23.
    [13] YANG W X, HUANG Z J. Root tensile strength of nine water and soil conservation species on Loess Plateau [J] . Soil and Water Conservation in China, 1988(9): 47-49.
    [14] 蒋坤云,陈丽华,杨苑君,等. 华北油松、落叶松根系抗拉强度与其微观结构的相关性研究[J] .水土保持学报,2013,27(2): 8-12.
    [15] 王萍花,陈丽华,冀晓东,等. 华北地区 4 种常见乔木根系抗拉强度的力学综合模型[J] .北京林业大学学报,2012,34(1): 39-45.
    [16] LI H P, YUE C L, CHEN Y W, et al. Mechanic properties of root systems of six dominant tree species in mountains area of the southern Zhejiang [J] . Journal of Zhejiang Forestry Science and Technology, 2010, 30(3): 6-11.
    [17] 程洪,张新全. 草本植物根系网固土原理的力学试验研究[J] .水土保持通报,2002,22(5): 20-23.
    [18] CHEN L H, JI J N, JI X D, et al. Basic mechanical properties of forest root system[M] . Beijing: Science Press, 2012.
    [19] ZHU H L, HU X S, MAO X Q ,et al. Study on mechanical characteristics of shrub roots for slope protection in loess area of Tibetan Plateau[J] . Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2008, 27(Suppl. 2):3445-3452.
    [20] ENNOS A R. The anchorage of leek seedlings: the effect of root length and soil strength[J] . Ann Bot-London, 1990,65:409-416.
    [21] GENET M, STOKES A, SALIN F, et al. The influence of cellulose content on tensile strength in tree roots [J] . Plant and Soil, 2005, 278(1-2):1-9.
    [22] CAO Y S. The study of influence factors of soil reinforcement mechanism by Pinus tabulaeformis root in north mountain of Hebei Province [D] .Beijing: Beijing Forestry University, 2014.
    [23] WANG P H. Study on root-soil mechanical characteristics of four common arbor root system [D] . Beijing: Beijing Forestry University, 2012.
    [24] 杨维西,黄治江. 黄土高原九个水土保持树种根的抗拉力[J] .中国水土保持,1988(9):47-49.
    [25] 李贺鹏,岳春雷,陈友吾,等. 浙南山区6种优势乔木植物根系的力学特性研究[J] .浙江林业科技,2010,30(3): 6-11.
    [26] LI X F,CHEN L H,WANG P H. Tensile mechanical properties of roots of Larix principis-rupprechtii [J] . Science of Soil and Water Conservation, 2012, 10(1): 82-87.
    [27] 陈丽华,及金楠,冀晓东,等. 林木根系基本力学性质[M] .北京:科学出版社,2012.
    [28] ZHANG D S. Study on the root tensile strength characteristics in the dark coniferous forest of upper reach of Yangtze River [D] . Beijing: Beijing Forestry University, 2002.
    [29] 朱海丽,胡夏嵩,毛小青,等. 青藏高原黄土区护坡灌木植物根系力学特性研究[J] .岩石力学与工程学报,2008,27(增刊2):3445-3452.
    [30] ZHANG C B. Fundamental and mechanical study on soil reinforcement and slope protection by woody plant roots [D] . Beijing: Beijing Forestry University, 2011.
    [31] LI C X. Study on tensile mechanical characteristics of root system [D] . Beijing: Beijing Forestry University, 2014.
    [32] TOSI M. Root tensile strength relationships and their slope stability implications of three shrub species in the northern Apennines (Italy)[J] . Geomorphology, 2007, 87(4):268-283.
    [33] DEBAETS S, POESEN J, REUBENS B, et al. Root tensile strength and root distribution of typical Mediterranean plant species and their contribution to soil shear strength [J] . Plant and Soil, 2008, 305(1-2):207-226.
    [34] BISCHETTI G B, CHIARADIA E A, SIMONATO T, et al. Root strength and root area ratio of forest species in Lombardy (Northern Italy)[J] . Plant and Soil, 2005, 278(1-2): 11-22.
    [35] LATEH H, BAKAR M A, KHAN Y A, et al. Influence of tensile force of agave and tea plants roots on experimental prototype slopes [J] . International Journal of the Physical Sciences,2011, 18 (6):4435-4440.
    [36] 曹云生. 冀北山地油松根系固土机制的影响因素研究[D] .北京:北京林业大学,2014.
    [37] ZHANG C, CHEN L, JIANG J, et al. Effects of gauge length and strain rate on the tensile strength of tree roots [J] . Trees,2012,26(5): 1577-1584.
    [38] 王萍花. 华北四种常见乔木根系固土的力学特性研究[D] .北京:北京林业大学,2012.
    [39] 李晓凤,陈丽华,王萍花. 华北落叶松根系抗拉力学特性[J] .中国水土保持科学,2012, 10(1): 82-87.
    [40] 张东升. 长江上游暗针叶林林木根系抗拉力学特性研究[D] .北京:北京林业大学,2002.
    [41] 张超波. 林木根系固土护坡力学基础研究[D] .北京:北京林业大学,2011.
    [42] 李长暄. 林木单根力学性能及其影响因素研究[D] .北京:北京林业大学,2014.
  • [1] 徐超, 龙婷, 吴鑫磊, 陈杰, 梁艳君, 李景文.  东北红豆杉种群的回归成效及影响因素 . 北京林业大学学报, 2020, 42(8): 34-42. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190423
    [2] 何潇, 曹磊, 徐胜林, 李海奎.  内蒙古大兴安岭林区不同恢复阶段森林生物量特征与影响因素 . 北京林业大学学报, 2019, 41(9): 50-58. doi: 10.13332/j.1000-1522.20190030
    [3] 叶子奇, 邓如军, 王雨辰, 王健铭, 李景文, 张凡兵, 陈杰.  胡杨繁殖根系分枝特征及其与土壤因子的关联性 . 北京林业大学学报, 2018, 40(2): 31-39. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170426
    [4] 张晓, 黄晓强, 信忠保, 孔庆仙, 夏晓平, 蒋秋玲.  北京山区不同林分林下植被根系分布特征及其影响因素 . 北京林业大学学报, 2018, 40(4): 51-57. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170399
    [5] 王艺霖, 周玫, 李苹, 孙广鹏, 史双龙, 徐程扬.  根系形态可塑性决定黄栌幼苗在瘠薄土壤中的适应对策 . 北京林业大学学报, 2017, 39(6): 60-69. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170040
    [6] 韩立亮, 宋桂龙.  护坡木本植物根系的力学特性及其与细胞壁成分的关系 . 北京林业大学学报, 2015, 37(11): 120-127. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150144
    [7] 郎涛, 李妮亚, 鲁彦君, 孙会敏, 申泽丹, 荆晓姝, 赵瑞, 沈昕, 陈少良.  胞外ATP、H2O2 、Ca2+ 与NO 调控木榄根系离子平衡机理研究 . 北京林业大学学报, 2014, 36(4): 16-22. doi: DOI:10.13332/j.cnki.jbfu.2014.04.007
    [8] 郑力文, 刘小光, 余新晓, 陈丽华, 涂志华, 常玉.  油松根系直径对根鄄土界面摩擦性能的影响 . 北京林业大学学报, 2014, 36(3): 90-94. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.03.013
    [9] 郝鹏, 李景文, 丛日春, 张楠, 井家林, 黄晶晶.  苦豆子根系对土壤异质性和竞争者的响应 . 北京林业大学学报, 2012, 34(5): 94-99.
    [10]
    刘小光, 冀晓东, 赵红华, 陈丽华, 马磊
    油松根系与土壤摩擦性能研究 . 北京林业大学学报, 2012, 34(6): 63-67.
    [11] 王萍花, 陈丽华, 冀晓东, 宋恒川, 盖小刚, 蒋坤云, 吕春娟.  华北地区4种常见乔木根系抗拉强度的力学综合模型 . 北京林业大学学报, 2012, 34(1): 39-45.
    [12] 陈明涛, 赵忠.  干旱对4种苗木根系特征及各部分物质分配的影响 . 北京林业大学学报, 2011, 33(1): 16-22.
    [13] 周云艳, 陈建平, 杨倩, 王晓梅.  植物根系固土护坡效应的原位测定 . 北京林业大学学报, 2010, 32(6): 66-70.
    [14] 郑士光, 贾黎明, 庞琪伟, 李锐.  平茬对柠条林地根系数量和分布的影响 . 北京林业大学学报, 2010, 32(3): 64-69.
    [15] 刘秀萍, 陈丽华, 宋维峰, 高振林, 张超波, .  刺槐林造林密度对边坡稳定性的影响 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 234-239.
    [16] 刘秀萍, 陈丽华, 宋维峰, 高振林, 张超波, .  边坡形态对刺槐林边坡稳定性的影响 . 北京林业大学学报, 2008, 30(supp.2): 228-233.
    [17] 薛康, 朱小龙, 赵铁珍, 刘剑锋, HUALi_zhong, 段文霞, 王兰珍, 李雪华, 刘鹏举, 王旭, 李国雷, 周传艳, 李生宇, 汪杭军1, 韦艳葵, 党文杰, 王立海, 耿玉清, 方升佐, 李义良, 任强, 吴丽娟, 张冬梅, 苏晓华, JIANGXi_dian, 朱波, 李建章, 刘勇, 韩士杰, 阎秀峰, 周亮, 崔同林, 高岚, 刘勇, 杨娅, 周国逸, 黎明, 周宇飞, 雷加强, 尹光彩, 何茜, 杨慧敏, 余新晓, 方陆明, 宋永明, 李振基, 刘锐, HEXiu_bin, 王清文, 唐小明, 虞木奎, 周国逸, 张冰玉, 徐扬, 程云清, 喻理飞, 李吉跃, 宗文君, 徐新文, 鹿振友, 孙向阳, 王春林, 赖志华, 沈熙环, 玲, 柯水发, 王新杰, 宋爱琴, 陈峻崎, 茹广欣, 郭蓓, 齐涛, 张志毅, 温亚利, 3, 陈实, 王伟宏, 李晓兰, 李丙文, 周晓梅, 李俊清, 陈培金, 国庆, , 孙阁, 长山, 王旭, 王建林, 刘志明, 张可栋, 姚永刚, 王晓静, 唐旭利, 蒋德明, 周玉平, 赵双荣, 关少华, 王春林, 陈放, 宋湛谦, 闫俊华, 杨伟伟, 郑凌峰.  地下滴灌条件下杨树速生丰产林林木根系生长特性 . 北京林业大学学报, 2007, 29(2): 34-40.
    [18] 徐程扬, 张华, 贾忠奎, 薛康, 杜鹏志, 王京国.  林分密度和立地类型对北京山区侧柏人工林根系的影响 . 北京林业大学学报, 2007, 29(4): 95-99.
    [19] 李世东, 时尽书, 孙晓梅, 徐双民, 潘存德, 张宇清, 金小娟, 窦军霞, 张冰玉, 谭伟, 翟明普, 王玉杰, 颜容, 吕建雄, 胡晓丽, 范丙友, 李绍才, 肖生春, 南海龙, 朱教君, 陈文汇, 李发东, 杨振德, 高峻, 肖洪浪, 师瑞峰, 王云琦, 胡诗宇, 张守攻, 朱清科, 刘红霞, 三乃, 张一平, 李建章, 康宏樟, 田小青, 孙海龙, 苏晓华, 谢益民, 周春江, 韩海荣, 冯仲科, 孟平, 刘俊昌, 宋献方, 骆秀琴, 齐实, 赵博光, 李义良, 李智辉, 杨志荣, 周文瑞, 蒋佳荔, 王笑山, 蔡怀, 陆海, 吴斌, 赵双菊, 张雁, 齐实, 马钦彦, 姜伟, 刘昌明, 岳良松, 朱金兆, 姚山, 蒲俊文, 于静洁, 伊力塔, 宋清海, 葛颂, 张岩, 齐力旺, 张劲松, 张永安, 蒋湘宁, 赵有科, 何磊, 张德荣, 吴庆利, 康峰峰, 刘元, 杨聪, 褚建民, 石丽萍, 吕守芳, 马超德, 崔保山, 曲良建, 刘鑫宇, 朱林峰, 王建华, 王玉珠, 刘相超, 田颖川, 胡堃, 唐常源.  小钻杨和刺槐根系养分吸收的动力学研究 . 北京林业大学学报, 2006, 28(2): 29-33.
    [20] 徐双民, 杨振德, 李绍才, 王玉杰, 金小娟, 时尽书, 张宇清, 谭伟, 肖生春, 高峻, 朱教君, 南海龙, 胡晓丽, 李世东, 范丙友, 吕建雄, 孙晓梅, 窦军霞, 李发东, 颜容, 张冰玉, 潘存德, 翟明普, 陈文汇, 刘俊昌, 韩海荣, 苏晓华, 张守攻, 康宏樟, 冯仲科, 三乃, 孟平, 张一平, 刘红霞, 胡诗宇, 朱清科, 宋献方, 肖洪浪, 师瑞峰, 谢益民, 李建章, 王云琦, 孙海龙, 骆秀琴, 田小青, 周春江, 马钦彦, 姜伟, 岳良松, 陆海, 杨志荣, 吴斌, 齐实, 刘昌明, 李义良, 张雁, 蔡怀, 赵双菊, 周文瑞, 蒋佳荔, 赵博光, 齐实, 李智辉, 王笑山, 何磊, 赵有科, 葛颂, 张德荣, 蒲俊文, 朱金兆, 蒋湘宁, 姚山, 齐力旺, 宋清海, 张岩, 张劲松, 伊力塔, 张永安, 于静洁, 石丽萍, 马超德, 康峰峰, 吕守芳, 褚建民, 刘元, 杨聪, 崔保山, 吴庆利, 曲良建, 刘相超, 王玉珠, 王建华, 朱林峰, 刘鑫宇, 田颖川, 胡堃, 唐常源.  梯田生物埂几种灌木根系的垂直分布特征 . 北京林业大学学报, 2006, 28(2): 34-38.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1379
  • HTML全文浏览量:  91
  • PDF下载量:  6
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-29
  • 刊出日期:  2015-12-31

油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
    基金项目:

    国家自然科学基金项目(41430747)。

    作者简介:

    李宁。主要研究方向:根系固土。Email:lining0507@126.com 地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学水土保持学院。
    责任作者:陈丽华,教授,博士生导师。主要研究方向:流域治理、森林水文。Email:13611287287@163.com 地址:同上。

    李宁。主要研究方向:根系固土。Email:lining0507@126.com 地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学水土保持学院。
    责任作者:陈丽华,教授,博士生导师。主要研究方向:流域治理、森林水文。Email:13611287287@163.com 地址:同上。

摘要: 植物根系的抗拉特性是影响边坡稳定性最重要的因素。为探究根系的基本力学特性及影响因素,选取不同直径、保存时间的油松、华北落叶松根系在不同标距、拉伸速率下进行室内拉伸试验,并运用方差分析、协方差分析、多元回归分析等数学统计方法对其进行定量、定性分析。结果表明:油松、华北落叶松根系抗拉力与直径呈幂函数正相关关系,而抗拉强度与直径无明显关系;标距、拉伸速率均对根系抗拉力、抗拉强度有显著影响,并且与根系抗拉力、抗拉强度均呈负相关关系,不同标距下2个树种根系的抗拉力、抗拉强度均表现为50 mm100 mm150 mm200 mm,不同拉伸速率下2个树种根系的抗拉力、抗拉强度均表现为10 mm/min100 mm/min200 mm/min;在不同试验条件下,油松根系的力学性能均优于华北落叶松根系;各个影响因素对根系抗拉力、抗拉强度的回归模型表明,根系直径是影响根系抗拉力的最主要因素,而且标距对抗拉力、抗拉强度的影响大于拉伸速率,根系保存时间对抗拉力、抗拉强度没有显著影响。

English Abstract

李宁, 陈丽华, 杨苑君. 油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
引用本文: 李宁, 陈丽华, 杨苑君. 油松、华北落叶松根系抗拉特性的影响因素[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
LI Ning, CHEN Li-hua, YANG Yuan-jun.. Factors influencing root tensile properties of Pinus tabuliformis and Larix principis-rupprechtii.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
Citation: LI Ning, CHEN Li-hua, YANG Yuan-jun.. Factors influencing root tensile properties of Pinus tabuliformis and Larix principis-rupprechtii.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(12): 77-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150131
参考文献 (42)

目录

    /

    返回文章
    返回