第40卷第2期2023年2月Vol.40No.2Feb.2023干旱区研究ARIDZONERESEARCHhttp://azr.xjegi.comDOI：10.13866/j.azr.2023.02.08紫花苜蓿根系抗拉力学特性及其影响因素研究毛正君1,2,3，耿咪咪1（1.西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054；2.西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院，陕西西安710054；3.陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室，陕西西安710054）摘要：为分析草本植物单根的抗拉力学特性及其影响因素，以紫花苜蓿为研究对象，选取不同根系直径、根系长度的紫花苜蓿根系在不同加载速率下开展室内单根拉伸试验，定量分析紫花苜蓿单根抗拉力学特性及其在不同影响因素下的变化规律。结果表明：加载速率对紫花苜蓿根系抗拉力和抗拉强度具有极显著影响（P＜0.05），且在根系直径＜3mm时，加载速率为500mm·min-1时根系抗拉力和抗拉强度最大，而当根系直径相对较粗时，加载速率为100mm·min-1时根系抗拉力和抗拉强度最大；根系长度与紫花苜蓿根系抗拉力、抗拉强度之间没有显著差异（P＞0.05）；紫花苜蓿根系直径对根系抗拉力和抗拉强度具有显著影响（P＜0.001），其与根系抗拉力呈幂函数正相关关系（R2＝0.380，P＜0.001），与抗拉强度呈幂函数负相关关系（R2＝0.363，P＜0.001）；通过对紫花苜蓿根系抗拉力学特性的影响因素进行多元线性回归分析，根系直径是影响植物根系抗拉力学特性的最主要因素。关键词：紫花苜蓿；抗拉力学特性；加载速率；根系长度；根系直径侵蚀是一种经常影响人类社会的自然现象，人类活动可能加速或抑制侵蚀的自然速度，进而改变侵蚀的模式和速度，有可能会给当地带来严重的后果［1］。目前，植被被认为是保护斜坡免受侵蚀和浅层滑坡的一种自然且有用的生物工程方法，受到了广泛关注和应用［2-5］。研究表明，植被可以通过地下根系的机械加固作用保护边坡免受浅层滑坡的影响［6］。近几十年来，学者们开始对植物根系的固土效应开展了大量研究。科学实践表明，植物根系可通过缠绕、固结和串连土体等方式形成根土复合体，从而提高土体的抗剪强度，防止浅层滑坡和水土流失等类型的边坡浅层破坏［7-10］，并由于具备低投入、易养护和绿色环保等优点，成为景观效果差且结构逐步失效的传统工程护坡替代方案［11-12］。植物单根是植物护坡的基本单元，对植物单根开展的一系列研究是植物护坡研究的起点［13］。植物单根抗拉力学特性是直接代表植物根系抵抗外力的有效指标，也是量化植物护坡及根系固土的必要条件［14-15］。目...
