中亚热带常绿阔叶林中主要灌木根系力学特性

西北林学院学报２０１０，２５（５）：３３～３６　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　中亚热带常绿阔叶林中主要灌木根系力学特性　李贺鹏　，岳春雷　，赵广琦　，陈友吾　，江　波　，袁位高　（１．浙江省林业科学研究院，浙江杭州３１００２３；２．上海市园林科学研究所，上海２００２３２）　摘　要：为研究中亚热带常绿阔叶林中优势灌木植物根系的固土护坡力学机制，在浙江南部的山体　滑坡、泥石流易发区内选择３种主要的灌木（樘木、麂角杜鹃和香港黄檀）进行野外和室内力学试　验。结果表明，须根相对丰富的植物能明显提高表层土壤的抗剪强度；根系抗拉力和抗剪力均与根　径呈幂函数正相关关系；檀木和麂角杜鹃根系抗拉强度与根径呈幂函数负相关关系，而香港黄檀则　无明显相关性；细根比粗根更有利于土壤加固和抗剪强度的提高。　关键词：生物力学；根系；抗剪强度；抗拉强度　中图分类号：Ｓ７１４．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－７４６１（２０１０）０５—００３３－０４　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｒｏｏｔ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　ｏｆ　Ｄｏｍｉｎａｎｔ　Ｓｈｒｕｂｓ　ｉｎ　Ｍｉｄ——ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｅｖｅｒｇｒｅｅｎ　Ｂｒｏａｄ——ｌｅａｖｅｄ　Ｆｏｒｅｓｔ　ＬＩ　Ｈｅ－ｐｅｎｇ　，ＹＵＥ　Ｃｈｕｎ—ｌｅｉ　，ＺＨＡＯ　Ｇｕａｎｇ－ｑｉ孙，ＣＨＥＮ　Ｙｏｕ－ｗｕ　，ＪＩＡＮＧ　Ｂｏ　，ＹＵＡＮ　Ｗｅｉ—ｇａｏ　（１．ＺｈｅｊｉａｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＡｃａｄｅｍｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　３１００２３ｔＣｈｉｎａ；　２．Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ　Ｇａｒｄｅｎｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００２３２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｓｌｏｐｅｓ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔｓ　ｄｅｐｅｎｄｓ　ｌａｒｇｅｌｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｏｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｇｒｏｗｔｈ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ．Ｉｎ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ　ａｒｅａ，ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｄｉｇｅ—　ｎｏｕｓ　ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｒｏｏｔ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｉｓ　ａｎ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｂｉｏｔｅｅｈｎｉｃａｌ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．　Ｔｈｒｅｅ　ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ（Ｌｏｒｏｐｅｔａｌｕｍ　ｃｈｉｎｅｎｓｅ，Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ　ｌａｔｏｕｃｈｅａｅ，Ｄａｌｂｅｒｇｉａ　ｍｉｌｌｅｔｔｉｉ）ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｈｒｕｂ　ｒｏｏｔｓ　ｏｎ　ｓｌｏｐｅ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｈａｚａｒｄｓ　ｏｆ　ｌａｎｄｓＩｉｄｅ／ｄｅｂｒｉｓ　ｆｌｏｗ，ｔｈｅ　ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ　ａｒｅａ　ｉｎ　Ｑｉｎｙｕａｎ　Ｃｏｕｎｔｙ，Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｓｈｒｕｂｓ　ｉｎ　ｍｉｄ－ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｅｖｅｒｇｒｅｅｎ　ｂｒｏａｄ－ｌｅａｖｅｄ　ｆｏｒｅｓｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔｓ　ｈａｄ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｏｐｓｏｉｌ（≤１　５　ｒａｍ）．Ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａ　ｐｏｗｅｒ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｏｏｔ　ｓｈｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔｅｎｃｅ，ｒｏｏｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｆｏｒｃｅ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｒｏｏｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　Ｌ．ｃｈｉｎｅｎｓｅ　ａｎｄ　Ｒ．１ａｔｏｕｃｈｅａｅ　ｈａｄ　ａ　ｐｏｗｅｒ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｒｏｏｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｎｏ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅｓｅ　ｉｎｄｉｅｅｓ　ｉｎ　Ｄ．　ｍｉｌｌｅｔｔｉｉ．Ｆｉｎｅ　ｒｏｏｔｓ　ｗｅｒｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｃｏａｒｓｅ　ｒｏｏｔｓ　ｉｎ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｎｇ　ｔｏ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅ　ｓｌｏｐｉｎｇ　ｔｅｒｒａｉｎ　ａｎｄ　ｉｎ—　ｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｏｐｓｏｉｌ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｃｈａｎｉｃａＩ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍｓ；ｒｏｏｔ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｒｏｏｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　植物根系在防治表土侵蚀和浅层滑坡等不稳定　植物根系的固土护坡机制、力学特性等方面开展大　量研究，证实抗拉强度和根面积比是判断植物稳定　边坡能力强弱的最重要指标，而抗拉强度大小能反　映根系的固土护坡性能　。灌木层是森林生态系　边坡中发挥着关键作用　，其固土护坡的效果主要　取决于根系的形态特征（如根系随土壤深度的分布　特性、根系类型等）和抗拉强度　。目前国内外在　收稿日期：２０１０—０２—０３修回日期：２０１０—０２－２６　基金项目：浙江省林业厅一般项目（０７Ａ０６）；上海市自然科学基金（０８ＺＲ１４１８１００）。　作者简介：李贺鹏，男，博士，从事河流生态恢复、山地灾害研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｐｌｉ＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ　＊通讯作者：赵广琦，男，博士，高级工程师，研究方向：园林生态。Ｅ—ｍａｉｌ；ｇｕａｎｇｑｉｚｈａｏ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ　３４　西北林学院学报　２５卷　统中不可或缺的一个重要层次，目前已有灌木根系　力学特性的研究报道，但是关于根系抗拉强度的测　定资料仍相对较少［　］，特别是位于中亚热带浙江地　区的常绿阔叶林，针对灌层植物根系力学特性的研　究鲜见报道。因此，以浙江南部山区主要灌木为对　象，研究３种植物根系固土护坡的力学特性，以期为　浙江泥石流易发区的林相改造提供一定的理论依　量，将挖出的鲜根立即放人塑封袋内密封保存，同时　作好记录和贴上标签，带回实验室放置４℃冰箱保　存；最后取土壤样品１个，放置塑封袋密封保存。　２．２测定方法　２．２．Ｉ　土壤抗剪强度　在以树根基部为中心的半　径５０　ｃｍ圆范围内，采用十字板剪切仪进行原位测　定饱和软土的不排水抗剪强度；每个样地每种植物　据。　１研究区域概况　研究区域位于浙江省南部庆元县荷地镇，一样　地位于塘尾村（２７。３４　２１　Ｎ、１１９。１７　３４　Ｅ），海拔　１　０１０　ｍ，山体北坡；另一样地位于石木下村（２７。３３　５６　Ｎ、１１９。１８　５２”Ｅ），海拔８８０　ｍ，山体南坡。该区　地处亚热带南缘，属亚热带季风气候，温暖湿润，冬　暖夏凉，四季分明，年平均气温ｌ８．１口Ｃ，年平均无霜　期２５６　ｄ，年平均降水量１　４２７．０　ｍｍ。地貌以丘陵　山区为主，土壤类型以红壤、黄壤为主，山体坡度约　４５。；地带性植被类型属中亚热带常绿阔叶林，植物　资源丰富，植被郁闭度７Ｏ　～９Ｏ　，乔木以甜槠　（Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ　ｅｙｒｅｉ）、苦槠（Ｃ．ｓｃｌｅｒｏｐｈｙｌｌａ）、石栎　（ＬｉｔｈｏｃａｒｐＩｔＳ　ｇｌａｂｅｒ）等壳斗科及金缕梅科的枫香　（Ｌｉｑｕｉｄａｍｂａｒ　ｆｏｒｍｏｓａｎａ）和漆树科的南酸枣　（　０Ｐｒ０５夕０　ｓ　ａｘｉｌｌａｒｉｓ）等次生林为主，人工林　以马尾松（Ｐｉｎｕｓ　ｍａｓｓｏｎｉａｎａ）、柳杉（Ｃｒｙｐｔｏｍｅｒｉａ　ｊａｐｏｎｉｃａ　ｖａｒ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ）、杉木（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ　ｌａｎ—　ｃｅｏｌａｔａ）优势树种为主；灌层植物主要以椴木（Ｌｏｒｏ—　ｐｅｔａｌｕｍ　ｃｈｉｎｅｎｓｅ）、麂角杜鹃（Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ　ｌａｔｏｕｃｈｅａｅ）、毛杜鹃（Ｒ＾．ｐｕｌｃｈｒｕｍ）、香港黄檀　（Ｄａｌｂｅｒｇｉａ　ｍｉｌｌｅｔｔｉｉ）为主；草本植物以青绿苔草　（Ｃａｒｅｘ　ｂｒｅｖｉｃｕｌｍｉｓ）为优势种，蕨类植物为里白　（Ｄｉｐｌｏｐｔｅｒｙｇｉｕｍ　ｇｌａｕｃｕｍ）、狗脊蕨（Ｗｏｏｄｗａｒｄｉａ　ｊａｐｏｎｉｃａ）为主。　２　材料与方法　２．１试验设计　于２００９年１１月下旬，以林相完整、典型的植被　群落作为样地，在试验样地设定３０　ｍ×３０　ｍ的样　方，根据植物群落中优势植物种类确定试验树种。　选取橙木、麂角杜鹃和香港黄檀３种典型和优势灌　木树种进行研究；然后原位测定不同树种根系土壤　的抗剪强度；以树根基处为中心，挖掘植物根系，深　度保持在５０　ｃｍ以内；为了有效保持根系的水分含　各选２株，而每株根部土壤抗剪强度测定２次；测量　土层深度范围保持在１５￣２０　ｃｍ。　２．２．２根系抗拉力、抗拉强度将带回实验室的鲜　根进行单根拉伸试验，测量仪器为电子式人造板万　能试验机（０～１０　ｋＮ），测定时间在９０　ｍｉｎ内完成。　用游标卡尺测定断裂处根系的直径。根据试验所得　相关数据，计算抗拉强度。计算公式为：　Ｐ一　丌‘　式中：Ｐ——根系抗拉强度（ＭＰａ）、Ｆ——最大抗拉　力（Ｎ）、Ｄ——拉断处根系直径（ｍｍ）。　２．３数据处理　所有数据均采用ＳＰＳＳ和ＥＸＣＥＬ软件进行处　理。用单因子方差分析（Ｏｎｅ—ｗａｙ　ＡＮＯＶＡ）中的最　小显著性差异（ＬＳＤ）对根部土壤抗剪强度数据进行　差异显著性检验，为了降低误差，分析之前对数据都　进行对数转换。使用０ＲＩＧＩＮ和ＰＨＯＴＯＳＨＯＰ软　件进行绘图。　３结果与分析　３．１　不同植物根系对土壤抗剪强度的影响　从不同树种的根部土壤十字板抗剪强度的比较　看，不同树种对其根部土壤的抗剪强度有明显影响　（图１）。３种灌层植物中，橙木的十字板抗剪强度最　高，其次是麂角杜鹃，但两者之间差异不显著（Ｐ＞　０．０５）；香港黄檀的十字板的抗剪强度值最低，并且　显著低于楹木和麂角杜鹃的抗剪强度值（Ｐ＜　０．０５）。　３．２不同植物根系的抗拉特性　在单根的抗拉试验过程中，３种灌木植物根系均　表现出较强的抗拉能力，其中以香港黄檀抗拉力最　大，其次是橙木，麂角杜鹃最小；随着根径的增大，植　物根系的抗拉力呈迅速增加的趋势（图２），说明较粗　根径有较强的抗拉力，这主要是由于根截面积的迅速　增加，导致根的抗拉力迅速增加。所选植物根系抗拉　力与根径问存在较好的幂函数关系（表１）。　第５期　李贺鹏等　中亚热带常绿阔叶林中主要灌木根系力学特性　３５　∞　＼　嘿瓠　仆＋　随根径增加呈减小的变化趋势（图３），但是根系抗　∞　∞∞　如　∞加　如　０　拉强度与根径的相关系数较低（表２）。３种灌木的　抗拉强度值变化范围在２０￣４５　ＭＰａ，其中横木的最　大为４４．２　ＭＰａ（ｒ＝０．６９　ｒａｍ），麂角杜鹃的为４Ｏ．３　ＭＰａ（ｒ＝０．７４　ｍｍ）。　表２　３种灌木根系抗拉强度与根径回归方程　Ｔａｂｌｅ　２　Ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｏｏｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｓｈｒｕｂｓ　橙木　麂角杜鹃　香港黄檀　图１　３种灌木根系的十字板抗剪强度比较　Ｆｉｇ．１　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｏｏｔ　ｓｈｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｓｈｒｕｂｓ　（ＬＳＤ　Ｐ＜Ｏ．０５；ｎ一８）　同字母表示各处理间的差异性显著，ＬＳＤ　Ｐｄ０．０５；　一８）　￡窆＼越颧氧辐　帅　如　加　ｍ　Ｏ　２２００　２　０００　１　８００　１　６００　Ｚ　杂１４００　１２００　１０００　８００　０　１　２　３　４　５　６００　４００　根系直￣ｋ／ｍｍ　２００　０　０　２　４　６　８　１０　图３抗拉强度一根茎关系曲线　根系直径／ｒａｍ　Ｆｉｇ．３　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｏｏｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　图２抗拉力一根茎关系曲线　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｓｈｒｕｂｓ　Ｆｉｇ．２　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｉｎｇｌｅ　ｒｏｏｔ　ｓｈｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｓｈｒｕｂｓ　４结论与讨论　通过对灌木根系力学特征的定量研究得出与其　表１　３种灌木根系抗拉力与根径回归方程　他学者对木本植物根系研究的相似结论：植物单根　Ｔａｂｌｅ　１　Ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｏｏｔ　ｓｈｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｅｅ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｓｈｒｕｂｓ　抗拉力与根径成幂函数正相关或指数函数正相关关　系　，根的抗拉力随着根径的增加而迅速增大，不　同树种根的抗拉能力有显著差异。抗拉强度是选择　植物适宜加固不稳岸坡与否的一个重要指标，根系　抗拉强度大，其稳定岸坡的性能则较高［３　引。横木、　麂角杜鹃和香港黄檀作为浙江林区的主要灌层物　种，其根系力学特性差异直接关系到山地丘陵岸坡　通过对根茎范围在０．６９～４．９４　ｍｍ的３种灌　的稳定性。在土壤表层，香港黄檀侧根粗大发达但　木植物根系拉伸试验表明：橙木和麂角杜鹃的根系　须根较少，而橙木和麂角杜鹃不仅侧根细长，且须根　抗拉强度与根径之间呈显著负相关关系，其相关系　发达，因为单位体积内鲜根含量的增加，可以显著提　数达０．６００以上（表２），同时这２种灌木根系抗拉　高土体的抗剪强度Ｌ４　］。　强度与根径幂函数关系，即随根径增大，抗拉强度呈　橙木和麂角杜鹃根系的抗拉强度均与直径呈显　下降趋势（图３）。对于香港黄檀，尽管其抗拉强度　著的幂函数负相关关系，这与其他学者对灌木植物　３６　西北林学院学报　２５卷　根的研究结论相似［ｇ　¨　，表明细根比粗根更有利　于土壤加固和抗剪强度的提高；但是同属灌层的藤　本植物香港黄檀的抗拉强度与根径负相关关系并不　显著，这可能与根系内部结构组分（木质素、纤维素　等）含量有关［５　，该植物是否可以作为浙江林区主　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２００３，１７（３）；３４－３７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［８］　解明曙．林木根系固坡土力学机制研究［Ｊ］．水土保持学报，　１　９９０，４（３）：７－Ｉ４．　ＸＩＥ　Ｍ　Ｓ．Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｒｏＪｅ　ｏｆ　ｔｒｅｅ　ｒｏｏｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｌｏｐｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａ—　ｔｉｏｎ，ｌ９９０，４（３）：７－ｌ４．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　要护坡植物种类，还需要从植物的根系解剖结构特　征、根系构型、生物量等方面进行深入研究。　植被固土作用是一个随着植物生长周期变化而　不断变化的动态过程。由于植物种类多样、根系分　［９］　ＮＩＬＡＷＥＥＲＡ　Ｎ　Ｓ，ＮＵＴＡＬＡＹＡ　Ｐ．Ｒｏｌｅ　ｏｆ　ｔｒｅｅ　ｒｏｏｔｓ　ｉｎ　ｓｌｏｐｅ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｂｕｌｌｅｔｉｎ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｅｎｖｉｏｎｍｅｎｔ，１９９９，５７（４）：３３７－３４２．ｒ　［１０］　李绍才，孙海龙，杨志荣，等．护坡植物根系与岩体相互作用的　布随机、根强度及弹性模量多变等原因，目前对植物　根系固土机理的认识还不够清楚。本试验表明，位　于浙江省内中亚热带常绿阔叶林地区的３种主要灌　木根系力学特性存在差异，植物根系明显提高表层　土壤的十字板抗剪强度，其中须根所占比例较高的　植物其抗剪强度也相对较高；３种植物根系抗拉力　与根径呈显著幂函数正相关关系，根的抗拉力随着　根径的增加而增大，根的抗拉能力因植物而已；３种　灌层植物的抗拉强度总体变化趋势是随着根径增加　而降低，其中橙木和麂角杜鹃根系抗拉强度与根径　呈显著幂函数负相关，而香港黄檀则无明显相关性。　研究结果可以用来预测和评估灌木植物的固土护坡　作用，对有效地进行水土保持植物的选择及优化组　合，发挥生物工程措施的固土潜能具有指导意义。　参考文献：　［１］　ＧＲＥＥＮＷＡＹ　Ｄ　Ｒ．Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｌｏｐｅ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｍ］．　ＳＴＡＢＩＬＩＴＹ，ＡＮＤＥＲＳＯＮ　Ｍ　Ｇ，ＲＩＣＨＡＲＤＳ　Ｋ　Ｓ，Ｅｄｓ．　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：Ｊ．Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ　Ｌｔｄ．，１９８７．　［２］　ＭＡＴＴＩＡ　Ｃ，ＢＩＳＣＨＥＴＴＩ　Ｇ　Ｂ，ＧＥＮＴＩＬＥ　Ｆ．Ｂｉｏｔｅｅｈｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｏｆ　ｔｙｐｉｃａｌ　Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ　ｓｐｅ—　ｃｉｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ，２００５，２７８：２３—３２．　［３］熊燕梅，夏汉平，李志安．植物根系固坡抗蚀的效应与机理研究　进展［Ｊ］．应用生态学报，２００７，１８（４）；８９５—９０４．　Ｘ１０ＮＧ　Ｙ　Ｍ，ＸＩＡ　Ｈ　Ｐ，ＬＩ　Ｚ　Ａ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔｓ　ｏｎ　ｓｌｏｐｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｅｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：　Ａ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｅｃｏｌｏｇｙ，　２００７，１８（４）：８９５－９０４．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［４］ＳＴＯＫＥＳ　Ａ，ＡＴＧＥＲ　Ｃ，ＢＥＮＧＯＵＧＨ　Ａ　Ｇ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｓｉｒａｂｌｅ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔ　ｔｒａｉｔｓ　ｆｏｒ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ　ｎａｔｕｒａｌ　ａｎｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ　ｓｌｏｐｅｓ　ａｇａｉｎｓｔ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｓｏｉｌ，２００９，３２４：１～３０．　［５］ＧＥＮＥＴ　Ｍ，ＳＴＯＫＥＳ　Ａ，ＳＡＬＩＮ　Ｆ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｎ　ｔｒｅｅ　ｒｏｏｔｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ，２００５，２７８：１－９．　［６］吴征镒．中国植被［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８０．　［７］刘定辉，李勇．植物根系提高土壤抗侵蚀性机理研究［Ｊ］．水土　保持学报，２００３，１７（３）：３４—３７．　ＬＩＵ　Ｄ　Ｈ，ＬＩ　Ｙ．Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔｓ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｒｅｓｉｓｔ—　ａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｔｏ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｆｌｏｗ　ｅｒｏｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　力学特性［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００６，２５（１０）：２０５１—　２０５７．　ＬＩ　Ｓ　Ｃ．ＳＵＮ　Ｈ　Ｌ．ＹＡＮＧ　Ｚ　Ｒ．ｅｔ　ａ１．Ｍｅｃｈａｎｉｅａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ—　ｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ　ａｎｄ　ｒｏｃｋ　ｆｏｒ　ｒｏｃｋ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｏｃｋ　Ｍｅ—　ｃｈａｎｉｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，２５（１０）：２０５卜２０５７．（ｉｎ　Ｃｈｉ—　ｎｅｓｅ）　［１１］杨永红，刘淑珍，王成华，等．浅层滑坡生物治理中的乔木根系　抗拉实验研究［Ｊ］．水土保持研究，２００７，１４（１）；１３８—１４０．　ＹＡＮＧ　Ｙ　Ｈ，ＬＩＵ　Ｓ　Ｚ，ＷＡＮＧ　Ｃ　Ｈ．Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｔｅｓｔｓ　ｏｆ　ａｒｂｏｒｏｕｓ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｒｏｏｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　ｆｏｒｅｓｔ　ｅｎｇｉ—　ｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅ［Ｊ］．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，２００７，１４（１）：１３８一Ｉ４０．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［１２］朱海丽，胡夏嵩，毛小青，等．青藏高原黄土区护坡灌木植物根　系力学特性研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００８，２７（２）：　３４４５－３４５２．　ＺＨＵ　Ｈ　Ｌ。ＨＵ　Ｘ　Ｓ，ＭＡＯ　Ｘ　Ｑ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃ－　ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｓｈｒｕｂ　ｒｏｏｔｓ　ｆｏｒ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｌｏｅｓｓ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｔｉ—　ｂｅｔａｎ　Ｐｌａｔｅａｕ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｏｃｋ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００８，２７（２）：３４４５—３４５２．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［１３］朱海丽，胡夏嵩，毛小青，等．护坡植物根系力学特性与其解剖　结构关系［刀．农业工程学报，２００９，２５（５）；４Ｏ一４６．　ＺＨＵ　Ｈ　Ｌ，ＨＵ　Ｘ　Ｓ，ＭＡＯ　Ｘ　Ｑ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｅ—　ｃｈａｎｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ａｎａｔｏｍｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，２５（５）；４Ｏ一４６．（ｉｎ　Ｃｈｉ－　ｎｅｓｅ）　［１４］耿威，王林和，刘静，等．鄂尔多斯高原３种４龄一５龄灌木根系　抗拉特性初步研究［Ｊ］．内蒙古农业大学学报：自然科学版，　２００８，２９（３）：８６—８９．　ＧＥＮＧ　Ｗ，ＷＡＮＧ　Ｌ　Ｈ，ＬＩＵ　Ｊ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｒｅｅ　４－５　ｙｅａｒｓ　ｓｈｒｕｂｓ　ｒｏｏｔ　ｐｕｌｌ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ｉｎ　Ｏｒｄｏｓ　Ｐｌａｔｅａｕ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：ｎａｔｕｒａ１　ｓｃｉｅｎｃｅ　ｅｄｉｔｉｏｎ，２００８，２９（３）：８６－８９．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　［１５］　ＢＩＳＣＨＥＴＴＩ　Ｇ　Ｂ，ＣＨＩＡＲＡＤＩＡ　Ｅ　Ａ，ＳＩＭＯＮＡＴＯ　Ｔ，ｅｔ　ａ１．Ｒｏｏｔ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ａｒｅａ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｆｏｒｅｓｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　Ｌｏｍ—　ｂａｒｄｙ（Ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｉｔａｌｙ）［刀．Ｐｌａｎｔ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ，２００５，２７８：１　１—　２２．　［１６］ＢＡＥＴＳ　Ｓ　Ｄ，ＰＯＥＳＥＮ　Ｊ，ＲＥＵＢＥＮＳ　Ｂ，ｅｔ　ａ１．Ｒｏｏｔ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｒｏｏｔ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｙｐｉｃａｌ　Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ　ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｔｏ　ｓｏｉｌ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ［Ｊ］．　Ｐｌａｎｔ　Ｓｏｉｌ，２００８，３０５：２０７—２２６．