护坡木本植物根系的力学特性及其与细胞壁成分的关系

编号 zgly0001495568

文献类型 期刊论文

文献题名 护坡木本植物根系的力学特性及其与细胞壁成分的关系

作者 韩立亮  宋桂龙 

作者单位 北京林业大学草坪研究所 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2015年11期

年份 2015 

分类号 S718.4 

关键词 根系  力学特性  抗拉强度  应力-应变曲线  细胞壁成分 

文摘内容 为研究人工边坡立地条件下木本植物根系固土护坡的力学机制,以京承高速(3期)边坡为例,对榆树、紫穗槐、刺槐、胡枝子4种木本植物共395个根样进行室内单根拉伸试验,然后按5个根系径级分类并分别测定其半纤维素、纤维素、木质素含量,系统分析植物根系材料的力学性能。结果表明:4种木本植物根系直径为0.95~5.42mm,抗拉强度为7.66~36.94 MPa,抗拉力为22.18~464.50 N。4种植物之间抗拉力、抗拉强度差异显著,从大到小依次为榆树>紫穗槐>胡枝子>刺槐,根系抗拉力随根系直径增大以幂函数增大,抗拉强度随根系直径增大以逆函数或幂函数减小。4种木本植物5个径级根系半纤维素质量分数为1.37%~29.26%,纤维素质量分数为20.57%~36.91%,木质素质量分数为15.12%~29.84%,综纤维素质量分数为28.18%~66.17%,木纤比比值为0.45~1.31。不同树种间及不同径级根系间细胞壁成分差异显著。根系抗拉力与木质素显著负相关;抗拉强度与木质素正相关,与半纤维素负相关。根系拉伸的应力-应变曲线随树种根系结构组成的不同而不同。单根拉伸的应力-应变特征初始阶段为线性关系,拉力继续增大会逐渐表现出塑性特征,根系最大应力随直径增大而减小。综合4种植物的抗拉特性,榆树和紫穗槐的护坡作用较大。