分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2022-06-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为揭示风力侵蚀区植物长期遭受大风使其根系反复受力后的固土性能，以神东矿区广泛分布的水土保持 植物种沙柳（Salix psammophila）为研究对象，采用TY8000伺服式强力机对1~5 mm径级沙柳直根进行轴向循环荷 载试验，探究直根抗拉特性对模拟大风拉拔产生的反复加载-卸载作用的响应。结果表明：（1）承受循环荷载后直 根极限抗拉力与根径呈幂函数正相关，抗拉强度与根径呈幂函数负相关，与单次荷载下直根抗拉力、抗拉强度-根 径关系相似。（2）承受循环荷载后各径级直根抗拉力、抗拉强度较单次荷载均有所增强且差异显著（P mm、2.5~3.5 mm、4~5 mm直根抗拉力、抗拉强度分别增长了60%、60%，48%、50%，31%、32%。（3）直根力-位移曲线 在循环过程中表现出明显的周期循环特征，随循环次数增加，滞回环间距逐渐闭合，由加载段-卸载段曲线组成的 滞回环面积随之减小，抵抗塑性变形能力越来越差，最后趋之稳定。直根累计伸长率随循环次数的增加而增长，分 为快速增长阶段和缓慢增长阶段。（4）承受单次荷载和循环荷载后，直根弹性应力、极限应力、弹性模量与根径呈负 相关，累计弹性应变、极限应变与根径无关系；承受循环荷载后，直根弹性应力、极限应力、累计弹性应变明显增大， 极限应变则表现为：单次荷载>循环荷载，弹性模量在不同荷载下无规律性。综上所述，沙柳根系在承受一定程度 的营力低周循环荷载后，能够更加适应外界环境，增强对侵蚀营力的抵抗能力，更有利于植物根系发挥固土效能。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为揭示半干旱采煤沉陷区水土保持植物的逆境生存策略，以2~3 a生黑沙蒿（Artemisia ordosica）为试验材 料，对其根部进行原位根系断裂试验模拟土壤侵蚀胁迫，设置重度胁迫（P1）、中度胁迫（P2）、轻度胁迫（P3）及对照 （CK）四个处理，研究黑沙蒿生长指标、光合特性及生理应激反应对胁迫的响应变化。结果表明：（1）土壤侵蚀胁迫 显著抑制黑沙蒿生长速率，侵蚀破坏程度越大，生长抑制越显著，重度胁迫后黑沙蒿株高、冠幅、枝条长度、枝条直 径增速较对照组平均下降36.91%、43.90%、69.76%、66.76%。（2）土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿光合作用形成明显的负面 作用，且侵蚀破坏程度越大，负反馈越强烈，重度胁迫后黑沙蒿叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸 腾速率、叶绿素含量较对照组分别降低39.86%、59.26%、7.82%、51.55%、12.33%。（3）侵蚀破坏发生70 d内，黑沙蒿 叶片SOD活性、POD活性和CAT活性与对照组相比呈先升高后降低随后趋于平稳趋势，MDA含量在一定范围内波 动，冗余分析表明SOD活性对黑沙蒿光合特性的影响最为显著。综合分析说明，采煤沉陷区土壤侵蚀破坏造成的 黑沙蒿根系断裂会降低其生长速率，并抑制叶片光合作用，但黑沙蒿可通过调节自身抗氧化酶活性来维持其基本 生长，是具有优良抗逆性与适应性的侵蚀区生态修复植物种。
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