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植被根系通过对土壤提供纤维加固作用,限制了浅层滑坡发生的频率和空间分布。这种加固作用的幅度很大程度上取决于根的抗拉力学性能。为了更好地选择固坡树种,充分发挥根系的固土作用,本研究以材料力学、弹塑性力学、植物纤维化学等多学科为理论基础,选择我国北方常见白桦、蒙古栎和油松三个树种,分析了根系抗拉力学特性及其影响因素;系统地从根系的主要化学成分纤维素、木质素、半纤维素含量方面探讨了三个根系的抗拉力学特性与主要化学成分关系。以期揭示根系固土的力学基础。主要研究成果如下:(1)利用不同实验方法得到的实验结果有显著不同:鲜根经风干再复水后,极限抗拉力得到了显著提高;(2)利用改进的实验方法对三个树种的极限抗拉力和平均抗拉强度进行了测量,得到根系极限抗拉力与直径间关系为正相关,且成幂函数关系。白桦的抗拉性能最好,其次是蒙古栎,最差的是油松;(3)根的含水率是其抗拉性能的重要影响因素,随着含水率的降低,根的极限抗拉力显著增加,在实验中应对含水率进行测定并加以控制;(4)三个树种根系的纤维素、半纤维素、综纤维素含量均随直径增大而增大,木质素含量、L/C比值随直径的增大而减小;抗拉力随纤维素、半纤维素、综纤维素含量的增大而增大,随木质素含量、L/C比值的增大而减小。(5)不同树种根系极限拉伸应变不同,随纤维素、半纤维素、综纤维素含量的增加呈现减少趋势;随木质素含量、L/C比值的增加呈现增大的趋势。(6)根系的抗拉特性是各种化学成分综合作用的结果,与根系的显微结构也存在很大的关系。