摘要：[目的]研究消落带适生草本根系解剖结构对单根力学特性的影响,为明确消落带草本根系固土的微观力学机理提供依据。[方法]选取菖蒲(Acorus calamus L.)、狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕、风车草(Cyperus involucratus Rottb.)、花叶芦竹(Arundo donax‘Versicolor’)4种消落带适生草本为研究对象,使用万能试验机进行单根拉伸试验,使用显微镜及图像分析软件测定根系微观结构,定量分析了根系各显微结构与抗拉特性的关系。[结果](1)根系抗拉力、抗拉强度分别随直径的增大呈幂函数增大、减小,4种草本根系的平均抗拉力以花叶芦竹(13.02 N)最大,菖蒲(5.90 N)最小,花叶芦竹显著大于其他3种草本(p<0.05);抗拉强度以狗牙根(42.79 MPa)最大,花叶芦竹(24.16 MPa)最小,菖蒲和狗牙根极显著大于其他两种草本(p<0.01)。(2)4种草本根系的平均极限延伸率以风车草(36.18%)最大,狗牙根(23.38%)最小,风车草显著大于其余草本(p<0.05);根系弹性模量随直径增大呈幂函数减小,平均弹性模量以狗牙根(195.85 MPa)最大,风车草(72.00 MPa)最小,菖蒲和狗牙根显著大于风车草(p<0.05)。(3)4种草本根系横切面均由表皮、皮层和中柱构成,除花叶芦竹外,基本结构均以皮层厚度最大,中柱鞘厚度最小;除菖蒲外,微观结构组织比量均以皮层面积占比最大,中柱面积占比次之,韧皮部面积占比最小。(4)菖蒲抗拉特性受表皮和髓面积的影响,狗牙根抗拉特性受表皮、木质部和韧皮部面积的影响,花叶芦竹抗拉特性受皮层和髓面积的影响。[结论]4种消落带草本在根系固土能力方面各有优势,菖蒲和风车草根系主要起减缓消落带边坡变形的作用,花叶芦竹根系主要起锚固作用,狗牙根根系既能起较好的锚固作用,也能较好的缓减边坡变形。

摘要：[目的]工程扰动加剧亚高山草甸水土流失和植被破坏。研究滇中亚高山草甸土理化性质和崩解特性关系,为亚高山草甸水土流失防控和植被保护提供参考。[方法]通过X射线衍射、电镜扫描和静水崩解试验等,测定滇中亚高山草甸土矿物成分、微观结构等理化性质和崩解特性,分析土壤崩解特性与理化性质的相关性,探讨滇中亚高山草甸土崩解原因。[结果](1)滇中亚高山草甸土遇水易崩解,同一土层不同母质抗崩解特性表现为砂岩>石灰岩≈玄武岩,同一母质不同土层表现为淋溶层>淀积层>母质层。(2)相关性分析表明,土壤平均崩解速率与有机质(r=-0.84)、全氮(r=-0.83)呈极显著负相关,与黏粒(r=0.88)呈极显著正相关,与蒙脱石(r=0.68)、四氧化三铁(r=0.77)呈显著正相关。(3)生物作用和蒙脱石、伊利石等亲水性黏土矿物的膨胀作用是影响滇中亚高山草甸土崩解特性的主要原因。[结论]滇中亚高山草甸土不同母质抗崩解特性为砂岩>石灰岩≈玄武岩,不同土层抗崩解特性为淋溶层>淀积层>母质层;滇中亚高山草甸土遇水易崩解,生物作用和蒙脱石、伊利石等亲水性黏土矿物的膨胀作用是影响滇中亚高山草甸土崩解性的主要原因。