【摘 要】
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黄土高原生态环境脆弱,大量裸露边坡造成日益严重的水土流失与地质灾害问题。植物作为天然的防护材料能够有效阻止黄土边坡地质灾害的发生。本文通过对延安安塞地区黄土边坡植被种群及生长状况的广泛调查,筛选出适宜当地环境且护坡效果明显的蒿属植物作为研究对象;通过蒿属植物原位拉拔试验,明确根系固土的破坏模式及过程;对拉拔试验数据的统计分析,明确环境因素和生物指标对蒿属植物固土效应的影响;最后通过总结已有根-土相
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黄土高原生态环境脆弱,大量裸露边坡造成日益严重的水土流失与地质灾害问题。植物作为天然的防护材料能够有效阻止黄土边坡地质灾害的发生。本文通过对延安安塞地区黄土边坡植被种群及生长状况的广泛调查,筛选出适宜当地环境且护坡效果明显的蒿属植物作为研究对象;通过蒿属植物原位拉拔试验,明确根系固土的破坏模式及过程;对拉拔试验数据的统计分析,明确环境因素和生物指标对蒿属植物固土效应的影响;最后通过总结已有根-土相互作用理论模型,提出蒿属植物根系固土修正力学模型并加以验证。主要结论如下:（1）调查区域植被种群总体呈现多元化,草本植物中的蒿属植物占比50%以上。坡度及土壤湿度对植被种群数量有显著影响,随坡度增大以及土壤湿度降低,蒿属植物数量表现出减少的规律,且随着坡度的增大,物种分布比例差异逐渐增大,蒿属植物比重逐渐增加;（2）蒿属植物原位拉拔试验根土破坏模式及过程均表现出相似的三个阶段:1)根系整体受力阶段,土体出现微小裂缝2)裂缝扩展阶段,主根拉断或拔出3)拔出阶段,出现多个波动后拉力迅速下降;（3）环境及生物指标对蒿属植物固土效应有显著影响。环境因素方面:固土效果随坡度增大表现出波浪式减小趋势,随土壤密实度增大呈现线性增大变化规律,随土壤湿度增大表现出抛物线式先增大后减小的变化规律,随坡面不同位置变化规律不明显;生物指标方面:固土效果与根平均直径、有效根长、地径、根表面积、根体积均有较好的正相关关系,并且拟合曲线均表现出较好幂指函数关系,与株高正相关关系较弱,其中,根平均直径和根表面积是对蒿属植物固土效果影响最为显著的两个指标;（4）结合已有根系固土力学模型,基于莫尔库仑理论和土压力理论,提出修正估算力学模型,并通过试验数据验证模型计算误差在15%以内,表明估算结果与试验结果基本相符。
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