植物根系力学与固土作用机理研究综述

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1、第26卷第1期水土保持通报Vol.26,No.12006年2月BulletinofSoilandWaterConservationFeb.,2006植物根系力学与固土作用机理研究综述1211程洪,谢涛,唐春,李凤(1.南昌工程学院环境工程系,江西南昌330029;2.南昌工程学院水利土木工程系,江西南昌330029)摘要:在总结国内外近20a来关于植物根系的固土护坡作用研究基础上,从根系提高土壤抗冲性研究方面、植物根系力学研究方面、植物根系固土作用机理研究及其应用前景和展望等方面作了综述,明确了今后要加强对植物根系材料力学特性和根土

2、复合体形成及作用机制方面的研究,更重要的是从根—土微观机制上进行深入研究,以便能揭示其本质。为植物在工程绿化、边坡稳定、生态恢复和水土保持等方面的应用提供理论指导,为我国迅速发展的城市化、生态化进程服务。关键词:植物根系;土壤;固土护坡;材料力学;根土复合体文献标识码:A文章编号:1000—288X(2006)01—0097—06中图分类号:S157.433OverviewofMechanismofPlantRootsImprovingSoilReinforcementandSlopeStabilization1211CHENGHo

3、ng,XIETao,TANGChun,LIFeng(1.DepartmentofEnvironment,NanchangInstituteofTechnolog,Nanchang330029,JiangxiProvince,China;2.DepartmentofCivilandWaterConservency,NanchangInstituteofTechnology,Nanchang330029,JiangxiProvince,China)Abstract:Plantrootsystemplaysimportantrolesin

4、soilstabilizationandcontrolofsoilandwaterloss.Basedonsomerecentinformationaboutit,anoverviewwastakenonrootanti2scouribility,rootmaterialsmechanicsandsoilreinforcementmechanisminformofaroot2soilcomposite,aswellasitsapplicationandprospect,etc.Finally,fur2therresearchinth

5、erespectisurgentlyneededinordertobestserveourcountryvegetationrestorationduringthee2cologicalenvironmentalmanagementandconstruction.Keywords:plantrootsystem;soil;slopestabilization;mechanicsofmaterial;rootandsoilcomposite[4]生物软措施———植物措施遏制水土流失已广泛K100.04mm。李勇等1998年在南方紫色土

6、区对3应用,但有关研究多偏重地上部对土壤侵蚀的防护效～9a人工刺槐林改善紫色土结构的作用进行定量分应,涉及根系的研究自20世纪90年代以来成为国际析研究,进一步证实了有效根系密度对土壤结构改善生态界有关土壤与植物相互作用动态研究的重点课作用最大,对水稳性团粒改善最为明显,对土壤结构题,并成为水土保持学科研究的前沿[1—2]。近20a的改善有稳定作用[5—7],并被其它研究已证实,因来植物根系提高土壤抗侵蚀机制研究一直是一个比此,有关植物根系提高土壤抗冲性,强化土壤渗透力,较活跃的领域,并取得了可喜的成就。国内外这方面稳定土壤结构等方

7、面的作用无容置疑。的研究情况可作如下几个方面进行综述。2植物根系力学研究方面1植物根系提高土壤抗冲性研究方面目前,国内外关于植物林草根系力学特性研究有[2][3]以李勇、刘国彬等为代表的在我国黄土高一些资料报道,但缺乏系统性、数据库不健全。而这原区进行的试验研究表明,有效根密度对Φ>5mm,方面的基础数据又很重要,一是在人们的科普知识方Φ5～2mm水稳性团粒的含量及非毛管孔隙度是提面需要不断增添这方面的资料以满足人们对植物的高稳定土层结构,强化土壤渗透力的重要机理,植被全面了解和认识。二是在城市化迅速发展的今天,由在恢复和演替过程中

8、土壤抗冲得到了强化,土壤腐殖于大量基础工程建设项目的兴建,造成了大量裸露边质、水稳性团聚体数量和质量、土壤入渗能力、土壤抗坡,浆砌石块水泥景观急需植被化、生态化,特别急需剪强度均得到提高,以及坡地退耕后,每年可提高“植被软措施”代替和