5种植物侧根分支处抗拉力学特性的研究

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本文通过室内轴向拉伸试验,研究了内蒙古鄂尔多斯地区3~4a生的水土保持植物:柠条(Caragana intermedia Kuang et H.C.Fu)、沙柳(Salix psammophila C.wanget Ch.Y.Yang)、沙地柏(Sabina vulgaris Ant.)、白沙蒿(Artemisia sphaerocephalaKrasch.)和沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)侧根分支处的抗拉力学特性。结果表明:(1)在轴向拉力作用下,5种植物侧根分支处平均抗拉力和平均抗拉强度的种间比较为:柠条(118.69N、28.96MPa)沙柳(112.2N、17.14MPa)沙地柏(70.35N、14.59MPa)白沙蒿(68.05N、7.31MPa)沙棘(38.74N、4.94MPa)。(2)对于上级根分支为两条下级根的试验根,柠条、沙柳、沙地柏、白沙蒿和沙棘侧根分支处的断裂比例分别占有效试验根数的98.98%、96.36%、79.45%、73.75%和64.52%。5种植物侧根分支处的抗拉力普遍低于相邻直段根的抗拉力,随着根径的增大,侧根分支处与直段根抗拉强度的比值逐渐减小。当根径为2.5mm时,柠条和沙柳侧根分支处的抗拉强度约为直段根的90%,白沙蒿侧根分支处的抗拉强度约为直段根的80%,沙棘和沙地柏侧根分支处的抗拉强度约为直段根的70%。(3)5种植物鲱骨型与二分枝型侧根分支处抗拉力无显著差异。5种植物侧根分支处的抗拉力与该处直径呈幂函数正相关关系,抗拉强度与该处直径呈幂函数负相关关系。(4)5种植物侧根分支处的抗拉力、抗拉强度均随着拉伸速度的增大而增大,随着土壤含水量的增大而减小。柠条、沙柳和白沙蒿侧根分支处的抗拉力、抗拉强度均表现为:生长季初期大于生长旺盛期;沙地柏和沙棘反之。
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