3種濱河植物單根抗拉特性與其微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系

張 玉， 朱海麗,2， 張 珂， 李國榮,2， 劉亞斌,2

（1.青海大學(xué)地質(zhì)工程系，青海 西寧 810016；2.青藏高原北緣新生代資源環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810016）

黃河源區(qū)地處青藏高原腹地［1］，是黃河流域重要的水源涵養(yǎng)區(qū)。黃河源區(qū)彎曲河流在季節(jié)性降水和水流沖刷侵蝕作用下，河灣凹岸出現(xiàn)不同程度地崩岸現(xiàn)象［2］，較黃河下游［3］及長江中下游［4］江岸崩塌頻率、蝕退寬度和崩岸模式均表現(xiàn)有較大的差別［5］。主要由于黃河源區(qū)曲流河岸廣泛發(fā)育著典型密叢型或根莖型根系的高寒草甸，發(fā)達(dá)的根系與土體相互纏繞形成堅(jiān)固、緊密的根土層［3］。當(dāng)河岸下部砂礫石受水流掏刷作用，產(chǎn)生懸臂式崩塌破壞時［6］，河岸上部的根纖維通過將土體基質(zhì)中的拉張應(yīng)力傳遞到根纖維的抗拉強(qiáng)度，從而提高河岸帶土體的抗拉強(qiáng)度和彈性［7-8］，近而發(fā)揮減小河岸崩塌頻率和減緩河灣橫向演變速率的作用［9-11］，對保護(hù)源區(qū)河流生態(tài)和促進(jìn)源區(qū)脆弱生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)具有重要意義。因此，有必要深入分析濱河高寒草甸植物根系的抗拉特性，為揭示河岸崩塌破壞機(jī)制以及篩選優(yōu)勢護(hù)岸植物提供參考。

高寒草甸是黃河源區(qū)主要的草地類型［12］，目前對其單根力學(xué)特性的研究主要集中在草地［13-14］、坡地［15-16］和取土場［17］等，而對濱河帶的研究鮮見。劉國彬等［18］提出草、灌植物＜1.0 mm 的細(xì)根能夠明顯增強(qiáng)土體的黏聚力，而灌木、喬木較粗的主根，具有類似錨桿的錨固、支撐作用［19］。由此表明，不同根徑級別的植物單根在錨固、支撐及抗拉特性等方面的力學(xué)表現(xiàn)存在差異［20-23］。……