Study on Grasses Root Bio-mechanics in Loess Plateau

Abstract

利用自制的毛根拉力测定装置，首次对黄土高原１２种常见牧草０．１～１．０ｍｍ毛根生物力学特性进行了系统研究。结果表明，牧草毛根具有强大的抗拉能力。直径为０．１～０．２ｍｍ禾本科根系抗拉力达１．３７Ｎ，豆科０．７７Ｎ，菊科０．６９Ｎ。毛根抗拉力随直径增加而增大，递增率为禾本科＞豆科＞菊科。根龄对抗拉力的影响因种而异，菊科当年新根与老活根抗拉力无明显差异。研究发现豆科沙打旺和禾本科无芒雀麦应力—应变为对数函数关系，应变递增速度快，不符合胡克定律。其余牧草本构方程遵从胡克定律，但其弹性模量因种而异，伸长系数依次是蒿类＞胡枝子＞狗尾草。毛根应力—应变关系对应变率敏感程度随直径增加而降低。极限应变随直径变化有３种类型：递增型、递减型、单峰曲线型。最后讨论了根系生物大学特征在固结土壤、强化抗冲性中的意义