蒙古栎根系单根抗拉力学特性

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1、第３４卷第４期水土保持通报Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４２０１４年８月ＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＡｕｇ．，２０１４蒙古栎根系单根抗拉力学特性李长暄，陈丽华，周娟，郭文体（北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点试验室，北京１０００８３）摘要：为探究蒙古栎根系的基本力学性质，对试验机夹具进行了改进并对根进行了预处理。选取直径范围为１～１７ｍｍ的蒙古栎根系在不同标距下进行了室内单根拉伸试验。结果表明，根系的抗拉力随直径的增大而增大，且呈显著的幂函数关系；抗拉强度随直径增加呈减小趋势；蒙古栎单根应力应变曲线在各个径级下皆为单峰曲线，呈弹

2、塑性材料特征。说明蒙古栎通过其较强的抗拉性能和变形能力可对维持坡面稳定起到了积极作用。关键词：蒙古栎根系；室内拉伸试验；抗拉强度；应力—应变曲线文献标识码：Ａ文章编号：１０００－２８８Ｘ（２０１４）０４－０２３２－０４中图分类号：Ｓ１５７．２，Ｓ７１４．７DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2014.04.059ＴｅｎｓｉｌｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｉｎｇｌｅＲｏｏｔｏｆＱｕｅｒｃｕｓＭｏｎｇｏｌｉｃａＬＩＣｈａｎｇ－ｘｕａｎ，ＣＨＥＮＬｉ－ｈｕａ，ＺＨＯＵＪｕａｎ，ＧＵＯＷｅｎ－ｔｉ（ＫｅｙＬａｂ．ｏｆＳｏｉｌ＆ＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖ

3、ａｔｉｏｎａｎｄＤｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｍｂａｔｉｎｇＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＱｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃａｒｏｏｔｓ，ｔｈｅｄｒａｗｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｆｉｘ－ｔｕｒｅｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｔｈｅｒｏｏｔｓｗｅｒｅｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｅｆｏｒｅｔｈｅｔｅｓｔ，ａｎｄＱｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇ

4、ｏｌｉｃａｒｏｏｔｓｏｆｗｈｉｃｈｄｉ－ａｍｅｔｅｒｂｅｔｗｅｅｎ１ａｎｄ１７ｍｍｗｅｒｅｐｉｃｋｅｄｏｕｔｔｏｃｏｎｄｕｃｔｓｉｎｇｌｅｒｏｏｔｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔｉｎｄｏｏｒｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｕｇｅｌｅｎｇｔｈ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｅｎｓｉｌｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＱｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃａｒｏｏｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｏｏｔｄｉａｍｅｔｅｒａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄｉｔｓｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｏｏｔｄｉａｍ

5、ｅｔｅｒ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓ—ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｏｆｓｉｎｇｌｅＱｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃａｒｏｏｔｗａｓａｓｉｎｇｌｅ－ｐｅａｋｃｕｒｖｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉａｍｅｔｅｒｃｌａｓｓｗｈｉｃｈｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｔｈｅｅｌａｓｔｉｃ－ｐｌａｓｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ＩｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅＱｕｅｒｃｕｓｍｏｎ－ｇｏｌｉｃａｒｏｏｔｈａｓｐｏｓｉｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｔｈｒｏｕｇｈｓｔｒｏｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎ

6、ｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｑｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃａｒｏｏｔｓ；ｉｎｄｏｏｒｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ；ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅ［８－９］林木根系在支撑树体，固持土壤和预防浅层滑坡油松、落叶松径级在８ｍｍ以下的根系，但对蒙古［１］［２－６］上起到了十分重要的作用。大量研究表明，根栎根系力学特性以及直径在８ｍｍ以上的单根定量系通过其三维网状结构以及所表现出来的附加黏聚化研究较少。蒙古栎（Ｑｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃａ）主要分布力加固了土壤。当土体受到剪切破坏力时，根土界面于在我国华北地区和东北地区，具

7、有较深的根系分布［１０－１１］的摩擦阻力将剪切带内土体受到的剪应力转化为根轮廓，生长在贫瘠的坡地上，是我国温带地区针［１２］的拉应力，增加了土体的抗剪强度，提高了土体的稳阔混交林及落叶阔叶林的主栽树种，是防风固沙定性。林木根系对浅层斜坡的稳定加固作用，重要的［１０］林的主要树种。本研究通过对根进行预处理以及基础就是根系具有较强的抗拉能力和变形特性。根对夹具进行改进等办法，对蒙古栎粗根（＞８ｍｍ）力系单根抗拉强度和变形能力是评估植被防止土体破学性能展开研究。为分析蒙古栎根系与土壤之间的［７］坏