为研究不同根系布置方式(方形、梅花形、环形)对草本植物根—土复合体抗剪强度影响,引入面积置换率的概念,解决了相同含根量或相同根数时无法同时满足方形、梅花形和环形布置的难题.在此基础上选取中国过渡带北侧山地土壤与莎草科植物开展植物根土复合体抗剪强度试验研究,分析了相同布置形式下含根量对根—土复合体抗剪强度的影响、根系布置方式(方形、梅花形、环形)对草本植物根—土复合体抗剪强度增强作用以及抗剪强度指标变化规律.结果表明:根 土复合体试样的抗剪强度和黏聚力随着含根量的增大而逐渐增加;根—土复合体试样的内摩擦角随着含根量的增加变化不明显.根—土复合体试样的抗剪强度和黏聚力随着径级的增加而逐渐增大;根土复合体内摩擦角与根系径级关系不大且规律性不明显.在法向应力较小时,根系的布置形式对根—土复合体的抗剪强度影响较小,当法向应力较大时,根系的布置形式对根土复合体的抗剪强度影响不能忽略,且面积置换率越大,该误差越大.根—土面积置换率的较小时,方形布置的根系对黏聚力和内摩擦角影响最大,随着根 土面积置换率的增加,方形、梅花形及环形布置形式对根—土复合体黏聚力和内摩擦角的影响趋于稳定.
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