喀斯特地区马尾松人工林根系抗拉与抗折的力学特性

摘要：

[目的]探究马尾松(Pinus massoniana)根系抗拉、抗折力学特性和应力—应变特征,充实乔木根系力学特性,以期为马尾松种植区固持土壤、防治水土流失提供参考.[方法]以马尾松0～1,1～2,2～3,3～4,＞4 mm根径根系为研究对象,使用STS5000万能拉力机进行单根试验,分析不同根径根系马尾松抗拉与抗折力学特性及应力—应变特征.[结果]马尾松单根抗拉力和单根抗折力随根径增加均符合y=ax3+bx2+cx+d方程,R2分别为0.91,0.69;抗拉强度和抗折强度随根径增加均符合y-ax-b方程,R2分别为0.50,0.35;根系抗拉延伸率、根系抗拉弹性模量和根系抗折弹性模量随根径增加均符合y=ax3+bx2+cx+d方程,R2分别为0.17,0.22,0.18;根系抗折延伸率与根系径级无明显相关性;马尾松根系抗拉与抗折"应力—应变"曲线表现出弹性变形、弹塑性变形、应变硬化及断裂破坏4个阶段,抗拉"应力—应变"曲线和抗折"应力—应变"曲线在弹塑性变形阶段有不同的变化趋势;抗拉与抗折断裂阶段有周皮断裂与整体断裂两种断裂模式,两种断裂模式受根系周皮与维管组织影响均有两种断裂类型.[结论]马尾松＜3 mm根径根系抗折力学性能优于抗拉力学性能,＞3 mm根系根径抗拉力学性能优于抗折力学性能.马尾松种植于坡面等地区可以有效增强土壤的抗蚀能力.

关键词：喀斯特地区、抗拉力学特性、抗折力学特性、弹性模量、应力—应变特征

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分类号：S157.1;Q947.6(土壤学)

资助基金：贵州省科技计划项目;贵州省科技计划项目;贵州省科技计划项目;贵州科学院省级科研专项;贵州科学院创新产业研究启动基金;贵州省科学技术基金;贵州民族大学科研基金项目

在线出版日期：2024-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：74-83