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土壤含水率与干密度对油松根-土界面摩擦性能的影响被引量：10: 2014年; 为研究土壤物理特性对植物根系固土性能的影响,通过对油松单根施加拔出荷载进行直接拉拔实验,分析土壤含水率与干密度对拔出过程中根-土界面摩擦性能的影响。结果表明:单根拉拔实验中根系有被拔出和被拉断2种破坏模式:根-土最大摩擦力与根系直径有明显的线性相关关系,通过建立单根简化模型分析根-土间的摩擦情况,证明与实验结论一致;且根系直径在一定范围内时,根-土的最大摩擦力随土壤含水率的升高先增大后减小,而随土体干密度的升高单调增大。; 郑力文刘小光涂志华陈丽华余新晓; 关键词：根系土壤含水率

油松根系直径对根--土界面摩擦性能的影响被引量：12: 2014年; 植物根系与土壤界面的摩擦特性对于斜坡的稳定性是一个重要因素。为研究林木根系直径变化对植物根系固土性能的影响,通过对油松单根施加拔出载荷进行室内直接拉拔实验,分析了油松根系直径变化对根--土界面摩擦性能的影响。实验表明,根系--土壤最大摩擦力与根系直径存在明显的线性正相关关系,通过建立单根简化模型对根土间的摩擦情况进行分析,证明与实验结论一致;同时,实验与模型分析得出根土摩擦力与根系的埋置深度也存在线性正相关关系;另外,对影响根系初始拔出载荷的因子进行分析,表明其大小也与根系直径和根系埋置深度呈正相关关系。研究了根系直径生长变化对根--土复合体稳定性的影响机理,对建立边坡稳定模型具有重要参考价值。; 郑力文刘小光余新晓陈丽华涂志华常玉; 关键词：根系

油松根系与土壤摩擦性能研究被引量：11: 2012年; 为探索林木根系与土壤的摩擦性能,在含水率和土壤干密度一定的条件下,采用施加拔出荷载对油松单根进行直接拔出试验,分析了根系埋深和加载速率对拔出过程和根土摩擦力的影响。实验表明,根系在拔出过程中有明显的阶段特性,在不同埋深和不同加载速率情况下,根土摩擦力和根系直径之间均呈幂函数关系,根土摩擦力和产生最大摩擦力时的滑移均随着根系埋深和加载速率的增大而增大。; 刘小光冀晓东赵红华陈丽华马磊; 关键词：根系埋深加载速率

油松根系的轴向疲劳性能研究被引量：8: 2013年; 初次室内模拟自然界导致土壤侵蚀的循环荷载作用,研究油松根系的轴向疲劳性能.结果表明:油松根系100次和1 000次疲劳后的抗拉力和抗拉强度均大于疲劳前根系单调轴向抗拉力和抗拉强度;油松根系轴向循环应力-应变滞回曲线表现出明显的周期循环特征,"滞回环"最初阶段为较饱满的"梭形",具有较好的塑形变形和耗能能力,其间距较大,表现为"稀疏型"排列;随着循环次数的增加,"滞回环"间距越来越小,表现为"密集型"排列,趋于稳定;"滞回环"的加载段和卸载段均可用二次函数拟合,拟合曲线参数A、B、C除较小直径波动较大外,其余各根径的函数参数变化平稳;根系的疲劳轴向应变包括弹性变形和塑性变形两部分,以第20次循环为界限,总应变可划分为两个阶段:应变迅速增长阶段和应变缓慢增长阶段.; 吕春娟陈丽华赵红华冀晓东李云霞; 关键词：根系循环荷载抗拉强度滞回曲线

白桦单根的抗拉力学特性研究被引量：4: 2011年; 为研究根系力学特性,对华北地区白桦(Betula platyphylla)进行单根拉伸,系统分析白桦根系材料的力学特性。结果表明:在同一标距、同一拉伸速率下,抗拉强度与直径存在着负相关关系,且表现为幂函数关系,极限延伸率与直径呈负相关关系,最大抗拉力与直径存在正相关关系;同一拉伸速率下,标距较小的单根有较小的弹性模量和较大的平均抗拉力、平均抗拉强度及平均极限延伸率;以400 mm/min和10 mm/min不同速率拉伸根系,根系在400 mm/min下大多为脆性断裂,易拉断破坏,拉伸速率的变化对抗拉强度和最大抗拉力的影响不显著。对白桦根系的应力应变曲线分析表明,根系直径较小时,随应变增加应力呈线性增大,表现出较好的线弹性关系,直径增大后,应力应变曲线递增缓慢,没有明显的线性区间。根据白桦应力应变曲线的特征,建立并拟合得出了白桦单根本构关系的经验模型,检验表明模型的拟合结果与试验数据基本吻合。; 王萍花方若柃陈丽华冀晓东周朔卞西陈王鹏; 关键词：白桦抗拉强度弹性模量本构模型

模拟降雨条件下林下枯落物层减流减沙效应被引量：15: 2014年; 通过室内模拟降雨试验，研究了不同坡度、雨强条件下枯落物覆盖对坡面产流过程和侵蚀过程的影响。结果表明：1）枯落物单位面积生物量越大，坡面产流越迟，并且枯落物覆盖延迟地表径流产生的作用在30mm／h雨强下较60mm／h更为突出；2）坡面总径流量随枯落物单位面积生物量增大而减小，30mm／h雨强下减少率在4．8％-54．8％之间，60mm／h雨强下减少率在4．2％～26．8％之间，30mm／h雨强下枯落物的减流效应要优于60mm／h雨强；3）坡面产沙率和总产沙量均随枯落物单位面积生物量的增大而减小，当枯落物生物量为50g时，坡面的总产沙量相比裸坡可降低56．2％-68．0％，枯落物生物量达到200g之后坡面总产沙量相比裸坡能降低92．2％以上，即使在60mm／h雨强下枯落物层仍能发挥良好的减沙效果；4）枯落物层拦截泥沙的效应要强于其减少径流的效应，有枯落物覆盖的坡面，在径流量较大的情况下，产沙量也可能较小。实验表明，要发挥枯落物层良好的水土保持功能，枯落物单位面积生物量需达到250g以上。; 常玉余新晓陈丽华樊登星梁洪儒孙佳美; 关键词：人工模拟降雨枯落物径流量产沙量

4种常见乔木单根拉伸的应力应变曲线分析被引量：14: 2012年; 选取华北地区河北省北沟林场4种常见乔木油松、白桦、落叶松、蒙古栎进行拉伸试验,分析了直径、根长和拉伸速率对其应力应变曲线的影响。试验结果表明,乔木单根的应力应变曲线整体都为单峰曲线,没有出现明显的径缩现象,4种乔木的应力应变曲线都表现出弹塑性材料特征。相同加载条件,同一直径径级水平下,白桦和蒙古栎的抗拉力学性能比较接近,均具有较大的弹性模量、抗拉强度和较小的极限延伸率;油松和落叶松的力学性能接近,具有较小的弹性模量及抗拉强度和较大的极限延伸率。随着直径的增加,乔木根的弹性模量、极限延伸率和抗拉强度均降低。随着根长的增加,落叶松的弹性模量表现为下降的趋势,而其余3种乔木的弹性模量均表现出上升的趋势。极限延伸率、抗拉强度均与根长成负相关。速率的增加使得根系更容易被拉断破坏,白桦和落叶松的弹性模量、抗拉强度均与拉伸速率成负相关,极限延伸率与拉伸速率成正相关。; 王萍花陈丽华冀晓东宋恒川郭峰汲文献; 关键词：乔木应力应变曲线弹性模量

植物根系固坡力学机理研究进展被引量：8: 2011年; 近20年来,植物固坡在国内外越来越受欢迎。为进一步阐明植被根系对不稳定斜坡加固的力学机理,纵观多年来根系固土的研究成果,基于根系的锚固、加筋理论,从根系形态建成、抗拉、抗剪、采伐后根系强度变化及根系中主要成分木质素、纤维素的含量等方面进行综述。与素土相比,根土复合体的力学性能有了很大的提高,但其内在机理尚不太清楚,需要进一步的研究,并对存在的问题进行探讨,以便为根系的理论研究和植被护坡实践提供参考。; 吕春娟陈丽华宋恒川汲文宪郭峰; 关键词：抗拉强度抗剪强度木质素纤维素

华北土石山区四种常见乔木根系的形态研究被引量：13: 2012年; 以华北土石山区四种常见乔木的根系为研究对象,采用全挖法,从根长、根径、土层深度和生物量等方面进行比较,并计算了四个树种随土壤深度变化的累积根系长度百分比,利用Sketchup Pro 8软件建立了各根系的形态模型。结果表明:四个树种根系长度差别较大,总长度大小顺序依次为白桦>落叶松>蒙古栎>油松;不同树种不同径级根的差别较大;各树种根系垂直分布范围集中在0～60cm的土层中,在60cm以下的土层中分布很少。研究中四个树种拟合的β值都在0.960-0.970之间,根系垂直分布方式都显示出深根型根系轮廓。用软件模拟出的根系形态较接近实际。; 宋恒川陈丽华吕春娟王萍花; 关键词：根系形态生物量

不同乔木根系的抗拉力学特性被引量：60: 2011年; 为了揭示植被根系的固土力学机制,筛选合适的水土保持树种,选取华北地区5种常见乔木油松、蒙古栎、白桦、落叶松和榆树根系进行室内单根拉伸试验。结果表明,5种乔木根系极限抗拉力和直径之间存在显著的幂函数关系;油松和白桦根系抗拉强度随着直径增大以幂函数递减,蒙古栎、落叶松和榆树根系的抗拉强度随直径增大均以对数函数递减。拉伸过程中,根系对外界拉力的敏感性是在一定范围内的波动,5种乔木平均敏感性依次为白桦>落叶松>榆树>油松>蒙古栎。5种乔木根系不同直径的应力应变曲线特征参数不同,但均为单峰曲线,具有弹塑性材料特征,拟合曲线三阶抛物线模型能很好地反映其基本特征。不同树种不同直径的抗拉力学特征存在很大的差别,其内在原因还需要进一步的研究。; 吕春娟陈丽华周硕王萍花冀晓东张心平; 关键词：抗拉强度

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国家教育部博士点基金(20090014110002)

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机构

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