树木根系固土力学机制研究综述

宋维峰; 陈丽华; 刘秀萍

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树木根系固土力学机制研究综述

宋维峰 , 陈丽华 , 刘秀萍

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宋维峰, 陈丽华, 刘秀萍. 树木根系固土力学机制研究综述[J]. 浙江农林大学学报, 2008, 25(3): 376-381.

引用本文:

宋维峰, 陈丽华, 刘秀萍. 树木根系固土力学机制研究综述[J]. 浙江农林大学学报, 2008, 25(3): 376-381.

SONG Wei-feng, CHEN Li-hua, LIU Xiu-ping. Root reinforcement of soil:a review[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2008, 25(3): 376-381.

Citation:

SONG Wei-feng, CHEN Li-hua, LIU Xiu-ping. Root reinforcement of soil:a review[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2008, 25(3): 376-381.

树木根系固土力学机制研究综述

1.
西南林学院环境科学与工程系, 云南昆明 650224;
2.
北京林业大学水土保持学院教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室, 北京 100083

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(30571531);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2002CB111502);西南林学院重点基金资助项目(110702)

详细信息

作者简介: 宋维峰,副教授,博士,从事生态环境工程和森林水文等研究。E-mail:songwf85@126.com

中图分类号: S714

Root reinforcement of soil:a review

1.
Department of Environmental Science and Engineering, Southwest Forestry College, Kunming 650224, Yunnan, China;
2.
Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Combating Desertification of Ministry of Education, College of Water and Soil Conservation, Beijing Forestry University;

摘要: 近30 a来,由于科学技术的发展和生态环境建设的需要,根系固坡力学机制研究成为学科交叉的新领域。鉴于此,概述了近30 a来固土力学机制的研究进展及今后研究方向。综观根系固坡的研究历程,研究集中在林木根系抗拉、锚固、根系-土壤复合体提高抗剪强度等方面。今后应加强对根系纤维素、半纤维素的定量分析,探讨不同植物根系弹性、抗拉力及应力-应变关系的差异,加强水土保持树种搭配的理论研究,从不同力学特性的根系相搭配的角度来研究根系固土护坡的功效。在边坡的稳定方面,应用有限单元方法研究根土复合体边坡的应力场、位移场的变化及边坡的稳定性情况,并用有限元的方法解决实际生产中的边坡造林中树种选择、造林密度等问题。
- 土壤学 /
- 树木根系 /
- 固土护坡 /
- 力学机制 /
- 抗拉强度 /
- 抗剪强度
Abstract: Because of advances in science and technology as well as the need for ecological and environmental development, research on root reinforcement of soil within the last 30 years has become a new multidisciplinary field. Thus, this article summarizes the progress of the preceding 3 decades and future considerations for research direction concerning root reinforcement in soils. Early studies on soil bioengineering stabilization mainly concentrated on root anti-tensile strength, its anchoring force, and the root-soil composite for increasing shear strength. However, future study should focus on: 1) quantitative analysis of cellulose and hemicellulose in the root system, 2) discussion on elasticity of different plant root systems, 3) differences in stretch resistance and stress-strain relationships, 4) the theory behind balancing water and soil conservation of plant species, and 5) the efficiency of root reinforcement in soils from the aspect of different mechanical characteristics. For slope stability, areas of study should include: 1) stress field, 2) stability of the slope to be afforested, and 3) for the slope to be planted, selection of the best tree species and planting density for optimum production.
- pedology /
- roots /
- root reinforcement of soil /
- mechanisms /
- tensile strength /
- shear strength

[1]	徐传红, 卢明星, 范弟武, 程虎, 韩建刚. 湿地围垦对土壤碱性磷酸酶动力学特征的影响 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(3): 522-530. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190388
[2]	张建云, 吴胜春, 王敏艳, 单胜道, 曹志洪, 张进. 烟秆炭修复重金属污染土壤的效应及对烟草生长的影响 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(4): 674-683. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.04.013
[3]	张建云, 高才慧, 朱晖, 钟水根, 杨纹砚, 郑均泷, 吴胜春, 单胜道, 王志荣, 张进, 曹志洪, Peter CHRISTIE. 生物质炭对土壤中重金属形态和迁移性的影响及作用机制 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(3): 543-551. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.03.021
[4]	徐炜杰, 郭佳, 赵敏, 王任远, 侯淑贞, 杨芸, 钟斌, 郭华, 刘晨, 沈颖, 柳丹. 重金属污染土壤植物根系分泌物研究进展 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(6): 1137-1148. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.06.023
[5]	雷相科, 张雪彪, 杨启红, 欧阳前超, 张超波. 植物根系抗拉力学性能研究进展 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(4): 703-711. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.04.021
[6]	伍海兵, 李爱平, 方海兰, 郝冠军. 绿地土壤孔隙度检测方法及其对土壤肥力评价的重要性 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(1): 98-103. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.01.014
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[12]	李海防, 段文军. 华南地区典型人工林土壤二氧化碳和氧化亚氮通量研究 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(1): 26-32. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.01.005
[13]	唐洁, 李志辉, 汤玉喜, 吴敏, 李永进, 王胜. 洞庭湖区滩地不同土地利用类型土壤呼吸动态 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(3): 439-443. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.03.014
[14]	刘晓玲, 宋照亮, 单胜道, 叶正钱. 畜禽粪肥施加对嘉兴水稻土总磷、有机磷和有效磷分布的影响 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(1): 33-39. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.01.006
[15]	徐秋芳, 吴家森, 姜培坤. 板栗林不同除草方式对土壤养分及生物学性质的影响 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(5): 659-663. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.05.004
[16]	张小朋, 殷有, 于立忠, 姚立海, 英慧, 张娜. 土壤水分与养分对树木细根生物量及生产力的影响 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(4): 606-613. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.04.022
[17]	刘为华, 张桂莲, 徐飞, 王亚萍, 余雪琴, 王开运. 上海城市森林土壤理化性质 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(2): 155-163.
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[20]	杨云芳, 刘志坤. 毛竹材抗拉弹性模量及抗拉强度 . 浙江农林大学学报, 1996, 13(1): 21-27.

链接本文:
https://zlxb.zafu.edu.cn/article/id/2858

https://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2008/3/376

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树木根系固土力学机制研究综述

1. 西南林学院环境科学与工程系, 云南昆明 650224;

2. 北京林业大学水土保持学院教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室, 北京 100083

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(30571531);国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2002CB111502);西南林学院重点基金资助项目(110702)

作者简介:
宋维峰,副教授,博士,从事生态环境工程和森林水文等研究。E-mail:songwf85@126.com

收稿日期: 2007-05-09
修回日期: 2007-06-20
刊出日期: 2008-06-10

中图分类号: S714

关键词:

摘要: 近30 a来,由于科学技术的发展和生态环境建设的需要,根系固坡力学机制研究成为学科交叉的新领域。鉴于此,概述了近30 a来固土力学机制的研究进展及今后研究方向。综观根系固坡的研究历程,研究集中在林木根系抗拉、锚固、根系-土壤复合体提高抗剪强度等方面。今后应加强对根系纤维素、半纤维素的定量分析,探讨不同植物根系弹性、抗拉力及应力-应变关系的差异,加强水土保持树种搭配的理论研究,从不同力学特性的根系相搭配的角度来研究根系固土护坡的功效。在边坡的稳定方面,应用有限单元方法研究根土复合体边坡的应力场、位移场的变化及边坡的稳定性情况,并用有限元的方法解决实际生产中的边坡造林中树种选择、造林密度等问题。

English Abstract

Root reinforcement of soil:a review

1. Department of Environmental Science and Engineering, Southwest Forestry College, Kunming 650224, Yunnan, China;

2. Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Combating Desertification of Ministry of Education, College of Water and Soil Conservation, Beijing Forestry University;

Received Date: 2007-05-09
Rev Recd Date: 2007-06-20
Publish Date: 2008-06-10

Keywords:

Abstract: Because of advances in science and technology as well as the need for ecological and environmental development, research on root reinforcement of soil within the last 30 years has become a new multidisciplinary field. Thus, this article summarizes the progress of the preceding 3 decades and future considerations for research direction concerning root reinforcement in soils. Early studies on soil bioengineering stabilization mainly concentrated on root anti-tensile strength, its anchoring force, and the root-soil composite for increasing shear strength. However, future study should focus on: 1) quantitative analysis of cellulose and hemicellulose in the root system, 2) discussion on elasticity of different plant root systems, 3) differences in stretch resistance and stress-strain relationships, 4) the theory behind balancing water and soil conservation of plant species, and 5) the efficiency of root reinforcement in soils from the aspect of different mechanical characteristics. For slope stability, areas of study should include: 1) stress field, 2) stability of the slope to be afforested, and 3) for the slope to be planted, selection of the best tree species and planting density for optimum production.

宋维峰, 陈丽华, 刘秀萍. 树木根系固土力学机制研究综述[J]. 浙江农林大学学报, 2008, 25(3): 376-381.

引用本文:

宋维峰, 陈丽华, 刘秀萍. 树木根系固土力学机制研究综述[J]. 浙江农林大学学报, 2008, 25(3): 376-381.