王金霞+楊旸+李亞偉+孫高峰+趙燚柯+段青松

摘要：植物根系固土護(hù)坡措施在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、力學(xué)等方面發(fā)揮著綜合效益，且經(jīng)濟(jì)廉價(jià)，是水土保持工程的最佳選擇。含根系土體類似于鋼筋混凝土，可從其抗沖刷能力、抗侵蝕能力、抗剪切能力、滲透能力等方面對植物根系固土能力進(jìn)行研究。介紹了含根系土體抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究方法，通過分析不同試驗(yàn)研究的理論依據(jù)，結(jié)合人們的研究成果，探討了含根系土體抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究的可行性和限制性。在今后的研究中，需要從改進(jìn)試驗(yàn)裝置以及制樣方法等方面著手，以更加接近實(shí)際意義，使研究結(jié)果更加可靠。

關(guān)鍵詞：根系固土；水土保持；抗剪強(qiáng)度；試驗(yàn)研究；可行性；限制性

中圖分類號： S157 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2017）18-0036-04

收稿日期：2016-11-04

基金項(xiàng)目：國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（編號：201511003）。

作者簡介：王金霞（1990—），女，河南鎮(zhèn)平人，碩士研究生，研究方向?yàn)橥恋卣闻c保持工程。E-mail：1213666414@qq.com。

通信作者：段青松，博士研究生，副教授，主要從事農(nóng)業(yè)水土工程、土地利用工程研究。E-mail：258437886@qq.com。 植物根系深入土壤中，與土壤內(nèi)的各個物質(zhì)充分接觸，二者形成有機(jī)復(fù)合體，這種方式構(gòu)成了植物根系的固土性[1]。楊亞川等將根系與土壤視為一體，提出了“土壤-根系復(fù)合體”的新概念，并將土壤-根系復(fù)合體抵抗剪切破壞的極限能力稱為土壤-根系復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度[2]。植物根系固土的措施，可從多個方面發(fā)揮綜合效力。從生物角度來看，植物的莖葉能夠截留雨水，防止雨水濺蝕土壤表層；根系可以增加水分滲透，并對土壤起到固定和支撐的作用；根系在減小地表徑流量、防止地表侵蝕方面發(fā)揮著重要作用[1]。從生態(tài)角度分析，植物根系在水分子循環(huán)中起著橋梁作用：植物根系一方面依靠根壓作用參與植物水分蒸發(fā)蒸騰與大氣相連結(jié)，一方面與土壤中的水分、可溶性礦質(zhì)及土壤黏粒、微生物等相關(guān)聯(lián)，從而發(fā)生水分梯度礦質(zhì)溶液的質(zhì)流、物質(zhì)的遷徙和富集現(xiàn)象[3]，從而參與并影響整個生態(tài)系統(tǒng)的變化。另外，采取植物根系固土措施見效快，持效時(shí)間長，代替不必要的工程措施，經(jīng)濟(jì)廉價(jià)[4]，還能提高生物多樣性[5]。植物根系網(wǎng)力學(xué)機(jī)制模式主要分為根系材料力學(xué)、根系網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)作用、根系-土壤有機(jī)復(fù)合體、根系-土壤生物化學(xué)作用等4個層次[1]。較粗的根系的抗拉強(qiáng)度相對較大[6]，較細(xì)的根系能夠網(wǎng)絡(luò)土壤，抗拉力發(fā)揮了抗剪力的作用[7-8]，而土體抗剪能力較弱、抗壓能力較強(qiáng)，故由植物根系與土體共同組成的根-土復(fù)合體兼具較強(qiáng)抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度[9]；含植物根系的土壤具有類似鋼筋混凝土的構(gòu)造[6]，能夠發(fā)揮淺根加筋[10]、深根錨固（一般指喬、灌木類植物）、側(cè)根牽引等作用[11-13]，有利于保持水土[14]。由于植物種類不同、根系形態(tài)[15]及拉力力學(xué)性能各異、植物根系與土壤界面的相互制約效力不同等因素[16]，根系所發(fā)揮的加筋[17]、錨固、牽引等效力不盡相同，因此根系表現(xiàn)出的固土能力也會千差萬別。近年來，國內(nèi)外研究者對根系固土機(jī)制的研究[18-23]，主要集中于根-土復(fù)合體抗剪性能[24]、抗侵蝕性能、抗沖刷性能[25-26]、根系的抗拉性能[17，27]以及根-土界面摩阻性能[28]等方面。目前，研究含根系土體抗剪能力的方法主要有原位剪切試驗(yàn)研究、直接剪切試驗(yàn)研究、三軸壓縮試驗(yàn)研究以及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等。本研究介紹了含根系土體抗剪強(qiáng)度的不同試驗(yàn)方法及其理論依據(jù)，綜合分析不同試驗(yàn)方法的可行性與限制性，提出了更加接近根-土復(fù)合體實(shí)際受力條件的研究方法，為以后的研究提供思路和建議。

1 原位剪切試驗(yàn)研究

原位剪切試驗(yàn)過程是首先以根系中心點(diǎn)為中心，沿中心周圍開挖出矩形槽，將根系作用的土體同根系作用以外的土體分離，然后將預(yù)制的模子套在根系作用的土體上，最后對模子施加水平推力，那么，模子底邊所在的平面即為土體的剪切面，水平推力同模子底面的面積的比值，即為含根系土體的抗剪強(qiáng)度。以同樣的方法計(jì)算出素土的抗剪強(qiáng)度，然后將含根系土體的抗剪強(qiáng)度同素土的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行對照，得出根系固土能力。其計(jì)算公式如下：

τ=FA。

（1）

式中：τ為土體抗剪強(qiáng)度，kPa；F為作用于模子的水平推力，kN；A為模子的底面面積，m2。

人們利用原位剪切試驗(yàn)對植物根系固土能力做了大量的研究，得出了一系列的結(jié)論。趙麗兵等通過對黃土高原丘陵溝壑區(qū)山西省河曲縣磚窯溝流域內(nèi)4種有代表性的草本植物進(jìn)行野外剪切測試和模型預(yù)測，證實(shí)和量化了草本植物根系增強(qiáng)土壤抗剪切強(qiáng)度的作用[29]。周云艷等通過對南望山山腳下樟樹的4個含根土樣和素土樣在現(xiàn)場進(jìn)行原位剪切試驗(yàn)，對比素土樣和4個含根土樣的強(qiáng)度值、位移值，分析評價(jià)植物根系的固土護(hù)坡效應(yīng)[30]。王斌等應(yīng)用自行設(shè)計(jì)改進(jìn)的剪切箱，原位測定了不同深度（10 cm，20 cm）分蘗期香根草根系固土，認(rèn)為香根草具有一定的固土能力，并且根系入土越深，植物固土能力越強(qiáng)[31]。朱錦奇等采用大盒直剪試驗(yàn)與物理模型，對重慶縉云山地區(qū)6種常見植物馬尾松、香樟、廣東山胡椒、四川大頭茶、白毛新木姜子、四川山礬根系的增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度進(jìn)行對比，利用Wu模型對6種植物的根系固土效能進(jìn)行模型計(jì)算，結(jié)果表明，不同的植物根系類型對增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度值的影響非常顯著[32]。

原位剪切試驗(yàn)在根系原生長環(huán)境中進(jìn)行，沒有因重塑而破壞根和土的構(gòu)造，保留根、土之間的構(gòu)造關(guān)系，使試驗(yàn)結(jié)果更具實(shí)際意義；在相同環(huán)境下的素土和含根系土體受外界環(huán)境的影響接近相同，唯一的差別在于有無根系，幾乎可以認(rèn)為抗剪強(qiáng)度的變化只跟根系有關(guān)，突出根系的固土能力。無論是素土還是含根系土體，都使用同一個模子，保證剪切破壞面在同一厚度，避免剪切厚度不同，使剪切面土體的構(gòu)造、密實(shí)度等存在差異，使變量增加，從而不能確定根系就是固土能力提升的影響因素。endprint

然而，這種試驗(yàn)方法也存在一定的缺陷：模子圈套的范圍有限，其范圍以外的根系由于被挖斷，不能檢測到其對固土能力的貢獻(xiàn)，從而有可能使根系固土能力的檢測結(jié)果偏??；含根系土體達(dá)到素土土體的破壞狀態(tài)后，隨著剪力的增加影響抗剪強(qiáng)度繼續(xù)提升的因素除了根系以外，還有土體的作用（比如摩擦力），而在計(jì)算中全部歸功于根系，將其固土能力擴(kuò)大化；抗剪強(qiáng)度以模子的底面面積為基準(zhǔn)，忽略了剪切過程中剪切面積的變化，使抗剪強(qiáng)度小于實(shí)際情況，且素土破壞面的面積大于含根系土體的破壞面面積，使根系的固土能力進(jìn)一步減小。由于不同的學(xué)者針對不同植物、不同環(huán)境條件所采用的裝置及參數(shù)不盡相同，從而使得試驗(yàn)結(jié)果間的可對比性和參考性不顯著[33]。

2 直接剪切試驗(yàn)

直接剪切試驗(yàn)通過應(yīng)變控制式直剪儀，采用4個試樣，分別在不同的垂直壓力P下，施加水平剪切力進(jìn)行剪切，求得破壞時(shí)的剪應(yīng)力τ。然后根據(jù)庫侖定律確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)：黏聚力c和內(nèi)摩擦角τ。

通過直接剪切試驗(yàn)，人們可以對影響植物根系固土能力的不同因素進(jìn)行研究。毛伶俐、Ali等選取不同含根量土體進(jìn)行大量室內(nèi)直剪試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)少量根的存在就會提高土層的抗剪強(qiáng)度，從而對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響[34-35]。栗岳洲等通過對4種鹽生植物根-土復(fù)合體在不同含根量梯度下的直接剪切試驗(yàn)，認(rèn)為根系增強(qiáng)土體抗剪強(qiáng)度存在最優(yōu)含根量[5]。胡文利等以典型的沙地柏群落中選取的土樣與根系作為研究對象，通過實(shí)驗(yàn)室直接剪切試驗(yàn)方法對比分析在不同含水率下無根系擾動土和有沙地柏根系存在的根土復(fù)合土樣的抗剪性能[36]。鞏凡通過土樣的含水量測定試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)，建立了桉樹林地土壤含水量與抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，并認(rèn)為土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)值均隨著土壤含水量的增加而減小[37]。王澤華對制成的幾個試樣進(jìn)行了直接剪切試驗(yàn)，認(rèn)為植物根系的存在對于土壤起著明顯加筋作用，明顯提高了土體的抗剪強(qiáng)度，并且植物根系加筋后的土體仍然符合摩爾-庫侖定律，即τ=c+σtanφ[38]。黃曉樂等分析了狗牙根和紫花苜蓿2種草本植物根系分形特征，并對根-土復(fù)合體進(jìn)行了直接剪切試驗(yàn)，認(rèn)為根系對植被混凝土抗剪強(qiáng)度有增強(qiáng)作用，并且根-土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度的增幅與根系分形特征存在顯著的關(guān)系，即根-土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度增幅隨根系分形維數(shù)增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢[39]。吳鵬等采用室內(nèi)剪切試驗(yàn)方法，對不同根系分布形態(tài)的植物根系固土護(hù)坡的有關(guān)規(guī)律進(jìn)行研究，認(rèn)為不同的根系分布形態(tài)，對根系固土強(qiáng)度和邊坡穩(wěn)定性的影響不同[40]。李光瑩等對小嵩草、紫花針茅、矮火絨草、二裂委陵菜、細(xì)葉亞菊、鹽地風(fēng)毛菊等6種草本植物的根-土復(fù)合體原狀試樣和素土試樣分別進(jìn)行了直接剪切試驗(yàn)，并結(jié)合植物的單根抗拉力、抗拉強(qiáng)度，評價(jià)其固土護(hù)坡能力與貢獻(xiàn)[41]。

進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)時(shí)，許多研究者往往重塑素土和含根系土，以控制土體含水量、含根量、根系布置形態(tài)等，根據(jù)需要研究某個影響因素；當(dāng)研究某個影響因素時(shí)，其作用結(jié)果不受其他因素干擾，試驗(yàn)結(jié)果更具可靠性；相同剪切條件下，試樣的破壞面可保持一致，就素土和含根系土體同一高度的破壞面進(jìn)行比較，方具有可比性。比如朱錦奇等采用大盒直剪試驗(yàn)與物理模型，控制重塑土的密度、含水率、緊實(shí)度等與原狀土相一致，利用Wu模型對幾種植物的根系固土效能進(jìn)行模型計(jì)算，認(rèn)為不同的植物根系類型對增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度值的影響非常顯著[32]。但是，“重塑”破壞了原土體的構(gòu)造，以及根-土之間相互作用形態(tài)，忽略了根系和土體之間的生物化學(xué)作用和根系網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)作用，且其試驗(yàn)裝置能夠容納的根系直徑和根長有限[42]，使試驗(yàn)結(jié)果偏離了實(shí)際意義。也有學(xué)者原地采樣，對原狀根-土復(fù)合體進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)，這樣保持了根系和土體的相互作用形態(tài)及根系、土壤的原始構(gòu)造，發(fā)揮了根系對土體的生物化學(xué)作用及根系網(wǎng)的串聯(lián)作用。比如李光瑩等對試驗(yàn)區(qū)不同草本植物的根-土復(fù)合體原狀試樣和素土試樣分別進(jìn)行了直接剪切試驗(yàn)，對不同根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行了比較，并結(jié)合不同植物的單根抗拉力、抗拉強(qiáng)度評價(jià)了不同草本植物固土護(hù)坡能力與貢獻(xiàn)[41]。但是，對原狀土就地取樣，不能保證不同土體的緊實(shí)度、含水量、密度等因素相同，從而不能準(zhǔn)確控制單一變量；取樣過程中，同一種復(fù)合體選取的位置不同，試驗(yàn)的結(jié)果就有可能出現(xiàn)差異，而且不能保證取樣的土體代表本土體的最強(qiáng)作用指標(biāo)；無論是直剪試驗(yàn)還是原位試驗(yàn)，土樣的受剪面是固定的，它不一定是最薄弱面，且在剪切破壞過程中逐漸變小[43]。

3 三軸壓縮試驗(yàn)

三軸壓縮試驗(yàn)時(shí)測定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法，通常采用3～4個圓柱形試樣，分別在不同的恒定周圍壓力（即小主應(yīng)力σ3）下，施加軸向壓力（即產(chǎn)生主應(yīng)力差σ1-σ3），進(jìn)行剪切，直至破壞，然后根據(jù)摩爾-庫侖理論，求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。其中，不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)（UU）對應(yīng)于直接剪切試驗(yàn)的快剪試驗(yàn)，在實(shí)際工程條件中，相當(dāng)于飽和軟黏土中快速加荷時(shí)的應(yīng)力情況。固結(jié)不排水剪試驗(yàn)（CU）適用的實(shí)際工程條件常常是土層在自重或正常荷載下已達(dá)到充分固結(jié)，然后受到突然加荷作用時(shí)所對應(yīng)的受力情況。

人們利用三軸壓縮試驗(yàn)，對植物根系的加筋效應(yīng)等方面作了一系列研究。宋維峰等基于加筋理論，采用三軸壓縮試驗(yàn)的方法，探索林木根系的固土機(jī)制，認(rèn)為在根系分布的不同深度，根系都增強(qiáng)了土體的強(qiáng)度[44]。余芹芹等通過對寒旱環(huán)境4種類型試樣即素土、草本-土復(fù)合體、灌木-土復(fù)合體、灌木-草本-土復(fù)合體試樣分別進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)，對比分析這4種試樣的強(qiáng)度及其相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變特征，認(rèn)為植物根系對邊坡土體具有顯著的加筋作用，而草本與灌木植物組合種植的形式對土體的加筋效果較單一種植草本或灌木植物顯著[45]。嵇曉雷運(yùn)用GDS三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，首次研究了根系在土體中傾斜、水平、垂直、相交、混合5種不同布置方式對根土復(fù)合體強(qiáng)度的影響規(guī)律，認(rèn)為不同布置方式對土體強(qiáng)度增強(qiáng)程度不同[46]。周云艷等利用長江科學(xué)院研制的CT三軸儀，分別對素土樣和2種含根土樣進(jìn)行不固結(jié)不排水的CT實(shí)時(shí)三軸剪切試驗(yàn)，揭露了根系的阻裂作用和橋聯(lián)作用，最后得出根系固土的細(xì)觀力學(xué)機(jī)制主要表現(xiàn)為根系對土體的阻裂作用和橋聯(lián)作用[47]。曹云生通過三軸試驗(yàn)，認(rèn)為根系直徑和圍壓越大、根系布設(shè)方式越復(fù)雜則根土復(fù)合體的抵抗荷載的能力越強(qiáng)[16]。岳栗洲通過三軸試驗(yàn)研究了粒徑對含根系土體抗剪強(qiáng)度的影響，認(rèn)為粒徑越小越有利于抗剪能力[48]。endprint

相較于以庫倫定律為理論依據(jù)的直接剪切試驗(yàn)，三軸壓縮試驗(yàn)以摩爾-庫侖理論為基礎(chǔ)，其理論依據(jù)更加充分，關(guān)注壓縮過程中試樣的橫向和縱向變化。三軸試驗(yàn)中的破壞面是真正的最薄弱面，且可以模擬不同排水狀況下剪切應(yīng)力的變化，區(qū)分空隙水壓力和有效應(yīng)力[43]。但是，一種土體往往需要多個試樣才能得出土體的特征系數(shù)，多個特征系數(shù)的平均值才能代表土體的特性，最終，需要對大量的試樣進(jìn)行試驗(yàn)，工作量過大；試驗(yàn)中施加的圍壓過大，對實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件提出了很高的要求；在水土保持中，土體往往不會受到很大的圍壓，所以采用三軸試驗(yàn)時(shí)，施加的過大的圍壓與實(shí)際情況不符，屬于“小題大做”。

4 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)是一種特殊的三軸壓縮試驗(yàn)，同樣以摩爾-庫倫理論為依據(jù)，圍壓為0，只要測出試樣的最大主應(yīng)力，即可確定摩爾應(yīng)力圓，其頂點(diǎn)的切線即為庫侖直線，該直線在縱軸上的截距即為黏聚力，內(nèi)摩擦角為0。

對于裸土來說，土層足夠深時(shí)，其黏聚力會有所增加[49-50]，但是，Hales等認(rèn)為土壤抗剪能力和土層深度沒有關(guān)系，植物根系作用范圍為淺層土體，根-土復(fù)合體承受的圍壓很小，可忽略不計(jì)[51]。聶影等、Hu等認(rèn)為根系提高土體抗剪強(qiáng)度主要是因?yàn)楦翟鰪?qiáng)了土體的黏聚力，因此，可以忽略根系對內(nèi)摩擦角的影響，只著手于對黏聚力增量的研究[52-53]。在無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中，對土柱施加的圍壓為零，接近根-土復(fù)合體的實(shí)際受力情況；只需要測出試樣的最大主應(yīng)力，即可確定摩爾應(yīng)力圓，進(jìn)而畫出庫倫曲線，確定黏聚力，符合實(shí)際情況，且簡單易行，試樣用量少，工作量小。但是，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用的土柱往往太細(xì)，且是重塑土，在一定的根、土含量比例條件下，允許加入的根系太少，很有可能使其他未知因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響超出根系的影響，進(jìn)而得出錯誤的結(jié)論。另外，通過試驗(yàn)測得的抗壓強(qiáng)度常常略低于原狀素土，盡管重塑的含根系土體同原狀土的緊實(shí)度、密度、含水量等要素相同，但是由于受到擾動，不能確定抗壓縮性能的降低是因?yàn)楦颠€是因?yàn)閿_動。比如，周成等對含香根草根系土體進(jìn)行了無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并與純土進(jìn)行比較，結(jié)果顯示有根系土體的抗壓強(qiáng)度略低于純土，對土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度幾乎沒有影響，但明顯地改善了土的延展性[54]。

5 未來研究展望

三軸壓縮試驗(yàn)需要幾種不同的圍壓，且圍壓較大，不符合淺層土體的受力情況，況且試驗(yàn)量大。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)簡單，且符合實(shí)際情況，但是柱體太細(xì)，受擾動后，土體的構(gòu)造等的改變對土體的影響放大。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)實(shí)際上是特殊的三軸壓縮試驗(yàn)，因此，可以使用三軸儀的裝置，做無側(cè)限試驗(yàn)，含根系土體可以足夠粗大。為了消除土壤受擾動的影響，可以在試驗(yàn)之前直接制備較粗的土柱，并根據(jù)研究需要種植草本植物，或者改進(jìn)裝置，加粗試驗(yàn)土柱，以滿足對灌木等植物根系固土能力的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]程 洪，顏傳盛，李建慶，等. 草本植物根系網(wǎng)的固土機(jī)制模式與力學(xué)試驗(yàn)研究[J]. 水土保持研究，2006，13（1）：62-65.

[2]楊亞川，莫永京，王芝芳，等. 土壤-草本植被根系復(fù)合體抗水蝕強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，1（2）：31-38.

[3]朱建強(qiáng)，李 靖. 陜南膨脹土分布區(qū)土坎梯地建設(shè)探討[J]. 中國水土保持，1998（12）：34-35.

[4]楊永紅，王成華，劉淑珍，等. 不同植被類型根系提高淺層滑坡土體抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究[J]. 水土保持研究，2007，14（2）：233-235.

[5]栗岳洲，付江濤，余冬梅，等. 寒旱環(huán)境鹽生植物根系固土護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)及其最優(yōu)含根量探討[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2015，34（7）：1370-1383.

[6]Chen L，Wang P，Yang Y，et al. Constitutive model of single root systems resistance to tensile stress-taking Pinus tabulaeformis，Betula platyphylla，Quercus mongolica and Larix gmelinii as experimental objects[J]. PloS one，2014，9（4）：e93066.

[7]Waldron L J，Dakessian S. Soil reinforcement by roots：calculation of increased soil shear resistance from root properties[J]. Soil Science，1981，132（6）：427-435.

[8]Zhang C，Jiang J，Ma J，et al. Evaluating soil reinforcement by plant roots using artificial neural networks[J]. Soil Use and Management，2015，31（3）：408-416.

[9]Thornes J B. Vegetation and erosion. Processes and environments[M]. USA：John Wiley and Sons Ltd，1990.

[10]Wang Y，Shu Z，Zheng Y，et al. Plant root reinforcement effect for coastal slope stability[J]. Journal of Coastal Research，2015，73（Sp1）：216-219.

[11]喬 娜，余芹芹，盧海靜，等. 寒旱環(huán)境植物護(hù)坡力學(xué)效應(yīng)與根系化學(xué)成分響應(yīng)[J]. 水土保持研究，2012，19（3）：108-113.endprint

[12]Zhang C B，Chen L H，Jiang J. Vertical root distribution and root cohesion of typical tree species on the Loess Plateau，China[J]. Journal of Arid Land，2014，6（5）：601-611.

[13]Abdi E，Majnounian B，Rahimi H，et al. Distribution and tensile strength of Hornbeam （Carpinus betulus） roots growing on slopes of Caspian Forests，Iran[J]. Journal of Forestry Research，2009，20（2）：105-110.

[14]Saifuddin M，Osman N. Hydrological and mechanical properties of plants to predict suitable legume species for reinforcing soil[J]. Chinese Science Bulletin，2014，59（35）：5123-5128.

[15]Schwarz M，Phillips C，Marden M，et al. Modelling of root reinforcement and erosion control by ‘Veronesepoplar on pastoral hill country in New Zealand[J]. New Zealand Journal of Forestry Science，2016，46（1）：1-17.

[16]曹云生. 冀北山地油松根系固土機(jī)制的影響因素研究[D]. 北京：北京林業(yè)大學(xué)，2014.

[17]Yan Z X，Song Y，Jiang P，et al. Mechanical analysis of interaction between plant roots and rock and soil mass in slope vegetation[J]. Applied Mathematics & Mechanics，2010，31（5）：617-622.

[18]Bourrier F，Kneib F，Chareyre B，et al. Discrete modeling of granular soils reinforcement by plant roots[J]. Ecological Engineering，2013，61（1）：646-657.

[19]Burylo M，Hudek C，Rey F，et al. Soil reinforcement by the roots of six dominant species on eroded mountainous marly slopes （Southern Alps，F(xiàn)rance）[J]. Catena，2010，84（1）：70-78.

[20]陸桂紅，楊 順，王 鈞，等. 植物根系固土力學(xué)機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，38（2）：151-156.

[21]鐘貞明，桂 勇，羅嗣海，等. 植物護(hù)坡對邊坡穩(wěn)定性作用機(jī)理研究綜述[J]. 路基工程，2013（6）：1-7.

[22]解明曙. 林木根系固坡土力學(xué)機(jī)制研究[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，1990，4（3）：7-14，50.

[23]Bischetti G B，Bassanelli C，Chiaradia E A，et al. The effect of gap openings on soil reinforcement in two conifer stands in northern Italy[J]. Forest Ecology and Management，2016，359：286-299.

[24]Schwarz M，Rist A，Cohen D，et al. Root reinforcement of soils under compression[J]. Journal of Geophysical Research：Earth Surface，2015，120（10）：2103-2120.

[25]Li P，Li Z B. Soil reinforcement by a root system and its effects on sediment yield in response to concentrated flow in the Loess Plateau.[J]. Agricultural Sciences，2011，2（2）：86-93.

[26]Chen F，Zhang J，Zhang M，et al. Effect of Cynodon dactylon community on the conservation and reinforcement of riparian shallow soil in the Three Gorges Reservoir area[J]. Ecological Processes，2015，4（1）：1-8.

[27]雷相科，張雪彪，楊啟紅，等. 植物根系抗拉力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，33（4）：703-711.

[28]張春曉，陳終達(dá). 香根草根-土界面的單根拉拔摩阻特性研究[J]. 江蘇科技信息，2016（26）：69-71.endprint

[29]趙麗兵，張寶貴，蘇志珠. 草本植物根系增強(qiáng)土壤抗剪切強(qiáng)度的量化研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，16（3）：718-722.

[30]周云艷，陳建平，楊 倩，等. 植物根系固土護(hù)坡效應(yīng)的原位測定[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（6）：66-70.

[31]王 斌，范茂攀，鄭 毅，等. 香根草根系固土拉力的原位測定[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，27（2）：257-262.

[32]朱錦奇，王云琦，王玉杰，等. 基于試驗(yàn)與模型的根系增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度分析[J]. 巖土力學(xué)，2014（2）：449-458.

[33]Zhang C B，Chen L H，Liu Y P，et al. Triaxial compression test of soil-root composites to evaluate influence of roots on soil shear strength[J]. Ecological Engineering，2010，36（1）：19-26.

[34]毛伶俐. 生態(tài)護(hù)坡中植被根系的力學(xué)分析[D]. 武漢：武漢理工大學(xué)，2007.

[35]Ali F H，Osman N. Soil-roots composite：correlation between shear strength and some plant properties[J]. Electron J Geotech Eng，2007，12.

[36]胡文利，李為萍，陳 軍. 不同含水率水平下根-土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，32（1）：215-219.

[37]鞏 凡. 生態(tài)護(hù)坡中桉樹根系的固土效果試驗(yàn)研究[J]. 寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，33（1）：61-63.

[38]王澤華. 黃土地區(qū)公路邊坡植物根系加筋特性研究[D]. 武漢：武漢理工大學(xué)，2014.

[39]黃曉樂，周正軍，許文年. 植被混凝土基材中草本植物根-土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度與根系分形特征研究[J]. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，34（2）：59-62.

[40]吳 鵬，謝朋成，宋文龍，等. 基于根系形態(tài)的植物根系力學(xué)與固土護(hù)坡作用機(jī)理[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，42（5）：139-142.

[41]李光瑩，虎嘯天，李希來，等. 黃河源瑪沁地區(qū)高寒草地植物固土護(hù)坡的力學(xué)效應(yīng)[J]. 山地學(xué)報(bào)，2014，32（5）：550-560.

[42]楊苑君. 華北典型喬木根系抗拉及土壤抗剪性能研究[D]. 北京：北京林業(yè)大學(xué)，2016.

[43]楊 旸，字淑慧，余建新，等. 植物根系固土機(jī)理及模型研究進(jìn)展[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，29（5）：759-765.

[44]宋維峰，陳麗華，劉秀萍. 林木根系的加筋作用試驗(yàn)研究[J]. 水土保持研究，2008，15（2）：99-102.

[45]余芹芹，喬 娜，盧海靜，等. 植物根系對土體加筋效應(yīng)研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2012，31（增刊1）：3216-3223.

[46]嵇曉雷. 基于植被根系分布形態(tài)的生態(tài)邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 南京：南京林業(yè)大學(xué)，2013.

[47]周云艷，徐 琨，陳建平，等. 基于CT掃描與細(xì)觀力學(xué)的植物側(cè)根固土機(jī)理分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（1）：1-9.

[48]栗岳洲，付江濤，胡夏嵩，等. 土體粒徑對鹽生植物根-土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度影響的試驗(yàn)研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2016，35（2）：403-412.

[49]Fan C C，Su C F. Role of roots in the shear strength of root-reinforced soils with high moisture content[J]. Ecological Engineering，2008，33（2）：157-166.

[50]Normaniza O，F(xiàn)aisal H A，Barakbah S S. Engineering properties of Leucaena leucocephala for prevention of slope failure[J]. Ecological Engineering，2008，32（3）：215-221.

[51]Hales T C，F(xiàn)ord C R，Hwang T，et al. Topographic and ecologic controls on root reinforcement[J]. Journal of Geophysical Research：Earth Surface，2009，114（F3）：554-570.

[52]聶 影，陳曉紅，付征耀，等. 生態(tài)護(hù)坡根系纖維土強(qiáng)度和變形特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鐵道工程學(xué)報(bào)，2011，28（7）：6-8.

[53]Hu X S，Gary B，Zhu H L，et al. An exploratory analysis of vegetation strategies to reduce shallow landslide activity on loess hillslopes，Northeast Qinghai-Tibet Plateau，China[J]. Journal of Mountain Science，2013，10（4）：668-686.

[54]周 成，張繼寶，周榮官，等. 香根草生態(tài)護(hù)坡的根系固土試驗(yàn)研究[C]// 第二屆全國環(huán)境巖土工程與土工合成材料技術(shù)研討會論文集. 2008.丁澤紅，付莉莉，黃 猛，等. 木薯MeP5CS1基因的克隆、表達(dá)分析及載體構(gòu)建[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（18）：40-43.endprint