袁雪紅　高照良　張翔　杜捷張小娟

摘要：為了探討草本植物根系固土的主要機(jī)制。以適宜的護(hù)坡植物白三葉、小冠花、黑麥草、早熟禾為研究對象，對它們的根系分布特征和抗拉特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明：隨著土層深度的增加，禾本科植物的根長密度以指數(shù)函數(shù)形式逐漸減少，豆科植物的根長密度以多項式形式先增后減；隨著距主莖距離的增加，禾本科植物根長密度逐漸減少，豆科植物根長密度先增后減；在根徑0.1～3 mm范圍內(nèi)，豆科植物平均抗拉力大于禾本科植物，豆科植物的抗拉力與根徑呈冪函數(shù)關(guān)系，早熟禾和黑麥草的抗拉力與根徑分別呈指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)關(guān)系；四種植物根系抗拉強(qiáng)度均表現(xiàn)為隨根徑的增加而減小；四種植物根系應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系表現(xiàn)為對數(shù)函數(shù)關(guān)系，表現(xiàn)為非線性彈性特征；根徑相同時，不同植物的應(yīng)力表現(xiàn)為：白三葉>小冠花>黑麥草>早熟禾。運(yùn)用主成分分析法綜合分析其護(hù)坡特性，表現(xiàn)為豆科植物優(yōu)于禾本科植物，其中白三葉的護(hù)坡效益最好。

關(guān)鍵詞：草本植物；根長密度；抗拉強(qiáng)度；應(yīng)力；主成分分析

中圖分類號：S157 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

16721683（2016）05011707

Distribution and mechanical characteristics of roots of slope protection plants

YUAN Xuehong1，2，GAO Zhaoliang1，3，ZHANG Xiang4，DU Jie3，ZHANG Xiaojuan3

（1.Institute of Soil and Water Conservation，Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources，Yangling 712100，China；2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China；3.Institute of Soil and Water Conservation，Northwest Agriculture and Forestry University，Yangling 712100，China；4.College of Water conservation and Architectural engineering，Northwest Agriculture and Forestry University，Yangling 712100，China）

Abstract：In order to reveal the mechanism of soil reinforcement by herb roots，we selected 4 typical hillslope protection plants，Trifolium repens L，Coronilla varia L，Lolium perenne L and Poa annua L to study the spatial distribution of root length density and tensile properties.The result showed：With the increase of the soil depth，the root length density （RLD） of gramineous plants gradually reduced in the form of exponential function，while the RLD of legumes first increased and then decreased，with a polynomial fitting curve.With the increase of the distance to the stem，RLD of gramineous plants decreased gradually，while RLD of legumes plants increased first and then decreased.In the roots diameter range of 0.1～3 mm，the average tensile resistance of leguminous plants was greater than that of the gramineae plants.Legumes root tensile resistance and root diameter showed a power function relationship，and the relationship between tensile resistance and diameter of Kentucky bluegrass and ryegrass was exponential function and logarithmic function relationship，respectively.The tensile strength of four species decreased with the increases of root diameter and their stress and strain showed a logarithmic function relationship，which illustrated that their roots were inelastic.At the same diameter，different plants showed variance with stress as ranked：White Clover > Crown vetch > Ryegrass > Kentucky bluegrass.Using the principal component analysis （PCA） to comprehensively analyze the characteristics of the plant to protect the slope，we could conclude that leguminous plants were better than gramineous plants and White Clover was the optimal in the four plants.

Key words：grass plant；root length density；tensile strength；strain；principal component analysis

黃土高原地區(qū)土質(zhì)邊坡土壤結(jié)構(gòu)松散、植物根系缺乏，導(dǎo)致其抗沖性極差，極易發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害[1]。傳統(tǒng)的土質(zhì)邊坡防護(hù)主要運(yùn)用漿砌石及混凝土等工程措施，破壞了自然生態(tài)和諧[2]。植物措施不僅可以穩(wěn)固坡體、防止滑坡和崩塌，同時可以改善生態(tài)環(huán)境，因此近年來植物固坡越來越受歡迎[3]。

植被主要通過根系的空間分布和力學(xué)特性及其與土壤之間的作用機(jī)制來提高土壤抗侵蝕性、抗沖性、抗剪切性等[4]。呂春娟等[5]研究表明根系在土體中延伸、穿插、交織分布，增強(qiáng)土層整體性，提高其抗沖性。國內(nèi)外學(xué)者分別對喬木[3]、灌木[6]、草本[7]進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)植物根系有很大的抗拉力，且抗拉力與根徑存在冪函數(shù)關(guān)系。王萍花等[8]建立了林木單根抗拉力學(xué)模型。大量研究[911]表明抗拉強(qiáng)度與根徑呈冪函數(shù)關(guān)系。Wu[12]和Waldron[13]用力學(xué)機(jī)制模型闡明了根系平均抗拉強(qiáng)度和根系面積比對土壤侵蝕的影響。李勇等[1415]研究了喬灌草根系對土壤水力學(xué)及物理性質(zhì)的影響，及根系提高土壤抗沖性作用的關(guān)系，建立了根系提高土壤抗沖機(jī)制的數(shù)學(xué)模型。劉國彬等[1617]研究發(fā)現(xiàn)根系生物力學(xué)特征在固結(jié)土壤和強(qiáng)化抗沖性上意義重大。劉秀萍等[18]研究表明根系空間分布增強(qiáng)了土壤抗剪強(qiáng)度。Bischetti等[19]發(fā)現(xiàn)土壤抗剪強(qiáng)度與根系生物量之間呈線性關(guān)系，Mattie等[20]發(fā)現(xiàn)根系抗拉強(qiáng)度與土壤抗剪強(qiáng)度成正相關(guān)關(guān)系。

植被對邊坡固持力的大小主要取決于根徑、根長、抗拉力、抗拉強(qiáng)度等。多數(shù)學(xué)者從土壤理化性質(zhì)、根系抗拉強(qiáng)度和根系生物量方面進(jìn)行研究，而對根長密度、根系不同徑級、以及根系的垂直和水平分布對護(hù)坡特性的影響研究較少。另外，人們對喬木、灌木的根系的力學(xué)特性研究較多，而對草本植物的研究較少。因此，本試驗選取黃土高原常見的護(hù)坡植物白三葉、小冠花、黑麥草、早熟禾，對其根系的空間分布特征及抗拉特性進(jìn)行研究。綜合分析其護(hù)坡特性，篩選出適宜的護(hù)坡植物，為研究根系固土護(hù)坡的力學(xué)機(jī)理提供新的參考資料，也為當(dāng)?shù)刈o(hù)坡植物的選擇提供相關(guān)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗樣地概況

試驗點(diǎn)位于中國科學(xué)院安塞水土保持綜合試驗站，地理坐標(biāo)為N36°51′29.52″，E109°19′22.06″，距延安市30 km，海拔1 068～1 309 m，屬于屬暖溫帶半干旱氣候，年平均降雨量500 mm，其中60 %集中在7月-9月，年均氣溫8.8 ℃，無霜期160 d左右。該區(qū)土壤主要為黃綿土，土地類型多樣，地處黃土高原腹地，屬典型黃土丘陵溝壑區(qū)。

1.2 試驗設(shè)計和樣品采集

根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒅参镔Y源、自然環(huán)境等狀況，選擇抗旱性、抗貧瘠性、抗逆性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、植株矮小、生長迅速、自我繁殖能力強(qiáng)的多年生護(hù)坡植物作為研究對象，即主要有白三葉（Trifolium repens L.）、小冠花（Coronilla varia L.）、黑麥草（Lolium perenne L.）、早熟禾（Poa annua L.）。選擇地勢平坦，土壤質(zhì)地均一，周圍無高大喬木和建筑物處，設(shè)置A、B、C、D、E 5個試驗小區(qū)，其中E為對照（裸露地）。在各區(qū)內(nèi)進(jìn)一步劃分出3個6 m×4 m的小區(qū)。于2012年4月8日同時撒播，播種前先平整土地，統(tǒng)一清除地面的磚塊、石塊。松動小區(qū)表土，均勻播種，表層覆大約1 cm的土輕輕壓實，覆蓋一層遮陽網(wǎng)，澆一定量水，使水分透過遮陽網(wǎng)滲透到土

中，且完全濕潤土壤。出苗后，掀去遮陽網(wǎng)，幼苗期，各區(qū)進(jìn)行定期除雜草、澆水等常規(guī)管理保證其存活率。為保證試驗條件一致，幼苗成活以后不再進(jìn)行澆水，植株1 m范圍之內(nèi)沒有其它植物干擾，且在清理雜草時盡量不破壞土壤結(jié)構(gòu)。小區(qū)布設(shè)見圖1。

2012年10月初，在試驗小區(qū)中，選取長勢良好，能代表整體水平且在直徑1 m 范圍內(nèi)沒有其它雜草干擾的植株作為試驗植株。以該植株為中心，用方形取樣器分層、分距取樣（規(guī)格分別為10 cm×10 cm×10 cm和10 cm×10 cm×5 cm兩種取樣器）。垂直深度為 0～10 cm 時，每5 cm取一層；10～50 cm時，每10 cm取一層，共取6層土樣。在水平范圍內(nèi)，距植株10 cm和20 cm分別取樣，共取5個剖面。取樣時做好標(biāo)記。

1.3 樣品測定

樣品帶回實驗室后進(jìn)行洗根，并用根系掃描儀（LC4800）和IPP圖像分析軟件對根系的各項指標(biāo)（根長、根徑等）進(jìn)行測定分析。將待測植物根系按照<0.3 mm、0.3～0.5 mm、0.5～1.0 mm、1.0～1.5 mm、1.5～2.0 mm、>2.0 mm七個徑級進(jìn)行分級，每一徑級15根，每根長度為6 cm，作為試驗材料。在待測根系上每隔1.5 cm用細(xì)彩筆作標(biāo)記，并用游標(biāo)卡尺測量各處根徑，每個標(biāo)記處正交方向各測量1次，取平均值作為其根系直徑。將待測根系按不同徑級放入有標(biāo)記的自封袋內(nèi)，模擬取樣地點(diǎn)的土壤溫度和濕度進(jìn)行保存，于24 h內(nèi)進(jìn)行拉力試驗。拉力采用HDE500電動單柱立式推拉力計測試臺和HG200數(shù)顯拉力計模擬根系受拉作用，每0.2 s計數(shù)一次；用拉力儀測定根系拉斷時的最大拉力（每2 s自動記錄1次讀數(shù)）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

運(yùn)用Excel 2007和SPSS 18.0軟件對參數(shù)分別進(jìn)行LSD差異性分析、主成分分析，Pearson相關(guān)分析；運(yùn)用origin進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物根長密度的空間分布

植物根系的空間分布影響著其固土效應(yīng)。在0～50 cm土層中，四種植物的總根長密度表現(xiàn)為：黑麥草>早熟禾>白三葉>小冠花，總體表現(xiàn)為禾本科植物的總根長密度大于豆科植物。黑麥草在不同土層的根長密度顯著大于其他幾種植物。白三葉、黑麥草和早熟禾的根系主要集中在0～10 cm土層，根長密度分別是10～20 cm的2.28倍、3.98倍和5.65倍，是20～30 cm土層的3.09倍、7.58倍和18.54倍，是大于30 cm土層的2.73倍、7.98倍和16.11倍。而小冠花的根系主要集中在10～30 cm土層，其根長密度分別是0～10 cm、30～40 cm和40～50 cm的2.32倍、3.26倍和4倍（見表1）。

禾本科植物的根長密度隨土層深度的增加而減少，其擬合曲線為指數(shù)函數(shù)，與韓鳳朋[21]等對禾本科植物長芒草的研究結(jié)果相吻合；豆科植物的根長密度隨土層深度的增加先增后減，其擬合曲線為多項式函數(shù)。

在水平方向上，白三葉、黑麥草和早熟禾的根系主要集中在距植株0～5 cm的范圍內(nèi)，分別占總根長密度的43.63%、68.10%和53.73%。小冠花的根系主要集中在距植株5～15 cm范圍內(nèi)，占總根長密度的39.70%。隨著距植株距離的增加，禾本科植物的根長密度逐漸減少，而豆科植物無明顯規(guī)律（見表2）。

綜合分析表明，豆科植物主根較深，側(cè)根發(fā)達(dá)呈放射狀。雖然禾本科植物的根長密度大于豆科植物，但根冠較小，生長較淺，不利于對深層水分和養(yǎng)分的吸收和利用。

2.2 根系的抗拉力、抗拉強(qiáng)度與根徑的關(guān)系

在根徑0.1～3 mm范圍內(nèi)，豆科植物平均抗拉力是禾本科植物的5倍左右（見表3）。四種植物抗拉力與根徑呈正相關(guān)關(guān)系，豆科植物根系的抗拉力與根徑呈冪函數(shù)關(guān)系（見圖2），與劉國彬等[16]的研究結(jié)果一致；早熟禾和黑麥草的抗拉力與根徑分別呈指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)關(guān)系。

強(qiáng)度隨著根徑的增大而減小（見圖2），說明根徑越小抗拉強(qiáng)度越大，與王闊等的研究結(jié)果一致[22]。

2.3 應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系分析

應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系是對根系結(jié)構(gòu)、變形、斷裂理論

以及根土復(fù)合體進(jìn)行力學(xué)分析的主要依據(jù)之一。四種植物根系應(yīng)力應(yīng)變曲線均表現(xiàn)為：根系受拉初期，隨著應(yīng)變的增加應(yīng)力呈對數(shù)函數(shù)增長，擬合方程為y=alnx+b，其中：a表示在相同應(yīng)力下應(yīng)變變化率的大小，反映了植物對于外力變化的敏感程度。四種植物根系應(yīng)變的變化率表現(xiàn)為：白三葉>小冠花>黑麥草>早熟禾（見表4），表明豆科植物對拉力的敏感性大于禾本科植物。

在相同的根徑下，不同植物應(yīng)力和應(yīng)變的變化不同，相同的應(yīng)變時應(yīng)力大小表現(xiàn)為：白三葉>小冠花>黑麥草>早熟禾。四種植物應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率漸減，應(yīng)力與應(yīng)變之間不符合胡克定律而是表現(xiàn)為非線性彈性特征。在根徑為0.34 mm和1.04 mm時，禾本科植物與豆科植物差異顯著，且均為白三葉的應(yīng)力最大。這是由于植物種類的差異，決定組成結(jié)構(gòu)差異，使根系力學(xué)性能存在差異[23]。

2.4 主成分分析法對植物護(hù)坡效果評價

為了綜合考慮其護(hù)坡效果，選取與植物護(hù)坡效益相關(guān)的指標(biāo)如：抗拉力、抗拉強(qiáng)度、根徑、根長密度、應(yīng)變等，運(yùn)用SPSS進(jìn)行主成分分析。對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得不同因素的相關(guān)系數(shù)矩陣（見表5）。

由表5可以看出，所選指標(biāo)中抗拉力與根徑、抗拉強(qiáng)度有一定的相關(guān)性，即這些指標(biāo)在信息上有重疊。而主成分分析法恰恰能夠避免這一弊端，真實反映邊坡植物的護(hù)坡效果。累積貢獻(xiàn)率的大小體現(xiàn)了用主成分分析的可靠性。在提取特征值的過程中，前2個特征值均大于1，它們的累積貢獻(xiàn)率達(dá)99.82%，根據(jù)大于85%原則，選取前兩個因子作為主成分，進(jìn)行綜合評價可靠性較強(qiáng)。由因子荷載矩陣可以看出，第一主成分主要反映了抗拉力、根徑的信息，第二主成分較好的反映抗拉強(qiáng)度信息，通過對成分荷載矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)換可得出系數(shù)及表達(dá)式。

3 討論

大量研究證實，根系的垂直分布是植被與環(huán)境因子之間相互作用的結(jié)果[2425]。草本植物的根系絕大部分為周轉(zhuǎn)較快的細(xì)根，能有效改善土壤的理化性質(zhì)。李建興等[26]研究發(fā)現(xiàn)根系投影面積越大，固土能力越強(qiáng)。本研究發(fā)現(xiàn)豆科植物的投影面積大于禾本科，可知豆科植物的根系固土能力大于禾本科植物。李勇等[27]研究發(fā)現(xiàn)，根密度越大，根系穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)的絕對值越大，穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)的有效性越大。本研究表明禾本科植物根長密度大于豆科植物，據(jù)此推斷禾本科植物的固土效果大于豆科植物。因此，要確定豆、禾植物的固土效果，還需進(jìn)一步研究根系投影面積和根長密度哪一因素起主導(dǎo)作用。

根系力學(xué)特性受很多因素的影響。本研究發(fā)現(xiàn)在根徑0.1～3 mm范圍內(nèi)，豆科植物平均抗拉力是禾本科植物的5倍左右，而劉國彬等[16]研究表明在根徑范圍為0.1～0.2 mm時，禾本科植物的平均抗拉力大于豆科植物。這可能是由于隨著根系的增加豆科植物的抗拉力的增加速率大于禾本科植物，在根徑范圍增大時使豆科植物的平均抗拉力大于禾本科植物。因此，根系直徑范圍對植物的抗拉力有很大影響。大量研究表明根系的抗拉強(qiáng)度與根系纖維素的含量有關(guān)。Hu[28]和朱海麗等[29]認(rèn)為細(xì)根纖維素含量很高，使其具有很大的抗拉強(qiáng)度。趙麗兵等[30]對紫花苜蓿和馬唐根的抗拉強(qiáng)度研究也發(fā)現(xiàn)，在維持根抗拉強(qiáng)度上纖維素的作用大于木質(zhì)素。然而對于抗拉強(qiáng)度與根系纖維素含量的關(guān)系尚無明確定論，還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

（1）禾本科植物的根長密度隨土層深度的增加以指數(shù)函數(shù)形式減少；豆科植物的根長密度隨土層深度的增加以多項式形式先增后減。

（2）在根徑為01～3 mm范圍內(nèi)，豆科植物平均抗拉力是禾本科植物的5倍左右。豆科植物根系的抗拉力與根徑呈冪函數(shù)關(guān)系，早熟禾和黑麥草的抗拉力與根徑分別呈指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)關(guān)系。平均抗拉強(qiáng)度表現(xiàn)為白三葉3449 PMa>黑麥草1563 PMa>早熟禾1424 PMa>小冠花1068 PMa。

（3）四種植物根系應(yīng)力-應(yīng)變曲線均表現(xiàn)為：根系受拉初期，隨著應(yīng)變的增加應(yīng)力呈對數(shù)函數(shù)增長，擬合方程為y=alnx+b。四種植物根系應(yīng)變變化率表現(xiàn)為：白三葉>小冠花>黑麥草>早熟禾，豆科植物對拉力的敏感性大于禾本科植物。

（4）綜合分析禾本科植物和豆科植物的護(hù)坡效益發(fā)現(xiàn)豆科植物優(yōu)于禾本科植物，且在豆科植物中，白三葉優(yōu)于小冠花。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 牛耀彬，高照良，劉子壯，等.工程堆積體坡面工程措施減流減沙效應(yīng)的試驗研究[J].南水北調(diào)與水利科技.2015，13（05）：862866.（NIU Yaobin，GAO Zhaoliang，LIU Zizhuang，et al.Experimental study on the effects of slope surface of engineering accumulation on overland flow and sediment reduction[J].Southtonorth water transfers and water science &technology，2015，13（05）：862866 （in Chinese））

[2] 陳莉，曾光輝，程心意，等.淺議植被護(hù)坡的應(yīng)用及發(fā)展[J].人民長江.2007（09）：127129.（CHEN Li，ZENG Guanghui，CHENG Xinyi，et al.Application and development of vegetation slope protection[J].Peoples of the Yangtze River，2007（09）：127129.（in Chinese））

[3] 呂春娟，陳麗華，周碩，等.不同喬木根系的抗拉力學(xué)特性[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2011，27（增刊1）：329335.（LV Chunjuan，CHEN Lihua，ZHOU Shuo，et al.Root mechanical characteristics of different tree species[J].Transactions of the CSAE，2011，27（S1）：329335.（in Chinese））

[4] 程洪，謝濤，唐春，等.植物根系力學(xué)與固土作用機(jī)理研究綜述[J].水土保持通報.2006，26（01）：97102.（CHENG Hong，XIE Tao，TANG Chun，et al.Overview of mechanism of plant roots improving soil reinforcement and slope stabilization[J].Bulletin of Soil and Water Conservation，2006，26（01）：97102.（in Chinese））

[5] 呂春娟，白中科，陳衛(wèi)國，等.黃土區(qū)大型排土場植被根系的抗蝕抗沖性研究[J].水土保持學(xué)報.2006，20（2）：3538，143.（LV ChunJuan，BAI ZhongKe，CHEN WeiGuo，et al.Study on antierosibility and antiscourability of vegetation roots of largestack pile in loess area[J].Journal of Soil and Water Conservation，2006，20（2）：3538，143.（in Chinese））

[6] 朱海麗，胡夏嵩，毛小青，等.青藏高原黃土區(qū)護(hù)坡灌木植物根系力學(xué)特性研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報.2008，27（增刊2）：34453452.（ZHU Haili，HU Xiasong，MAO Xiaoqing，Study on mechanical characteristics of shrub roots for slope protection in Loess area of Tibetan Plateau[J].Chinese Journal of rock mechanics and engineering，2008，27（S2）：34453452.（in Chinese））

[7] 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)試驗研究[J].水土保持研究.2006，13（01）：6265.（CHENG Hong，YAN Chuansheng，LI Jianqing，et al.An experimental study on mechanic performance and mechanism of soilreinforcement by herb root system[J].Research of Soil and Water Conservation，2006，13（01）：6265.（in Chinese））

[8] 王萍花，陳麗華，冀曉東，等.華北地區(qū)4種常見喬木根系抗拉強(qiáng)度的力學(xué)綜合模型[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報.2012，34（01）：3945.（WANG Pinghua，CHEN Lihua，JI Xiaodong，et al.Establishing an integrated mechanical model of root tensile strength taking four common arbor species in North China for example[J].Journal of Beijing Forestry University，2012，34（01）：3945.（in Chinese））

[9] 李紹才，孫海龍，楊志榮，等.護(hù)坡植物根系與巖體相互作用的力學(xué)特性[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報.2006，25（10）：20512057.（LI Shaocai，SUN Hailong，YANG Zhirong，et al.Mechanical characteristics of interaction between root system of plants and rock for rock slope protection[J].Chinese journal of rock mechanics and engineering，2006，25（10）：20512057.（in Chinese））[ZK）]

[10] [ZK（#]趙麗兵，張寶貴.紫花苜蓿和馬唐根的生物力學(xué)性能及相關(guān)因素的試驗研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2007，23（09）：712.（ZHAO Libing，ZHANG Baogui.Experimental study on root biomechanics and relevant factors of medicago sativa and digitaria sanguinalis[J].Transactions of the CSAE，2007，23（09）：712.（in Chinese））

[11] 馮國建，沈凡，王世通.護(hù)坡植物根系分布特征及抗拉強(qiáng)度研究[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版.2013，30（02）：115118.（FENG Guojian，SHEN Fan，WANG Shitong，Study on distribution characteristic and tensile strength of slope ecoengineering plant root[J].Journal of Chongqing Normal University：Natural Science，2013，30（02）：115118.（in Chinese））

[12] Wu T H.Investigation of landslides on Prince of Wales Island[R].Columbus：Ohio State University （49），1976.

[13] Waldron L J.Shear resistance of root permeated homogeneous and stratified soil[J].Soil Science Society of America Journal，1977（41）：843849.

[14] 李勇，徐曉琴，朱顯謨，等.植物根系與土壤抗沖性[J].水土保持學(xué)報.1993，7（03）：1118.（LI Yong，XU Xiaoqin，ZHU Xianmo，Plant roots and soil atiscourability[J].Journal of soil and water conservation，1993，7（03）：1118.（in Chinese））

[15] 李勇，徐曉琴，朱顯謨.黃土高原植物根系提高土壤抗沖性機(jī)制初步研究[J].中國科學(xué)：B輯.1992（03）：254259.（LI Yong，XU Xiaoqin，ZHU Xianmo.The roots of plants in Loess Plateau to improve soil erosion resistance mechanism preliminary study[J].Chinese Science，1992，B（03）：254259.（in Chinese））

[16] 劉國彬，蔣定生，朱顯謨.黃土區(qū)草地根系生物力學(xué)特征研究[J].土壤侵蝕與水土保持學(xué)報，1996，2（3）：2128.（LIU Guobin，JIANG Dingsheng，ZHU Xianmo，Study on grasses root biomechanics in Loess Plateau[J].Journal of Soil Erosion and Soil and Water Conservation，1996，2（3）：2128.（in Chinese））

[17] 劉國彬.黃土高原草地土壤抗沖性及其機(jī)理研究[J].土壤侵蝕與水土保持學(xué)報，1998，4（1）：9396.（LIU Guobin.Study on soil antiscourability and its mechanism of grassland on Loess Plateau[J].Journal of Soil Erosion and Soil and Water Conservation，1998，4（1）：9396.（in Chinese））

[18] 劉秀萍，陳麗華，宋維峰.林木根系與黃土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度試驗研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報.2006（05）：6772.（LIU Xiuping，CHEN Lihua，SONG Weifeng.Study on the shear strength of forest rootloess composite[J].Journal of Beijing Forestry University，2006（05）：6772.（in Chinese））

[19] Bischetti G B，Chiaradia E A，Simonato T，et al.Root Strength and Root Area Ratio of Forest Species in Lombardy （Northern Italy）[J].Plant and Soil，2005，278（12）：1122.

[20] Mattia C，Bischetti G B，Gentile F.Biotechnical Characteristics of Root Systems of Typical Mediterranean Species[J].Plant and Soil，2005，278（12）：2332.

[21] 韓鳳朋，鄭紀(jì)勇，張興昌.黃土退耕坡地植物根系分布特征及其對土壤養(yǎng)分的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2009，25（02）：5055.（HAN Fengpeng，ZHENG Jiyong，ZHANG Xingchang.Plant root system distribution and its effect on slope land converted from farmland in the Loess Plateau[J].Transactions of the CSAE，2009，25（02）：5055.（in Chinese））

[22] 王闊，黃曉樂.根系—土復(fù)合體抗剪強(qiáng)度力學(xué)模型與實驗分析[J].山西建筑.2012，38（06）：8485.（WANG Kuo，HUANG Xiaole.Shear resistance mechanic model of root soil composite and experimental analysis[J].Shanxi Architecture，2012，38（06）：8485.（in Chinese））

[23] 劉秀萍，陳麗華 ，宋維峰，等.油松根系抗拉應(yīng)力與應(yīng)變?nèi)€試驗研究[J].中國水土保持科學(xué).2006，4（2）：6670.（LIU Xiuping ，CHEN Lihua ，SONG Weifeng，et al.Experimental on resistance to tensile stress and complete stressstrain curves of root system of Pinus tabuleeformis[J].Science of Soil and Water Conservation.2006，4（2）：6670.（in Chinese））

[24] 廖興其.根系研究方法評述[J].世界農(nóng)業(yè).1995（07）：2324.（LIAO Xingqi.A review of the methods of root[J].world agriculture，1995（07）：2324.（in Chinese））

[25] 黃瑞冬.植物根系研究方法的發(fā)展[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報.1991（02）：164168.（HUANG Ruidong.Development of methods of studying root systems[J].Journal of Shenyang Agricultural University.1991（02）：164168.（in Chinese））

[26] 李建興，何丙輝，諶蕓，等.不同護(hù)坡草本植物的根系分布特征及其對土壤抗剪強(qiáng)度的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2013（10）：144152.（LI Jianxing，HE Binghui，CHEN Yun，et al.Root distribution features of typical herb plants for slope protection and their effects on soil shear strength[J].Transactions of the Chinese society of agricultural engineering，2013（10）：144152.（in Chinese））

[27] 李勇，武淑霞，夏侯國風(fēng).紫色土區(qū)刺槐林根系對土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用[J].土壤侵蝕與水土保持學(xué)報.1989，4（02）：0107.（LI Yong，WU Shuxia ，XIAHOU Guofeng.Stabilization of soil structure by roots of artificial locust trees in purple soil region[J].Journal of Soil Erosion and Soil and Water Conservation.1989，4（02）：0107.（in Chinese））

[28] Hu X，Brierley G，Zhu H，et al.An exploratory analysis of vegetation strategies to reduce shallow landslide activity on loess hillslopes，Northeast QinghaiTibet Plateau，China[J].Journal of Mountain Science，2013，10（4）：668686.

[29] 朱海麗，胡夏嵩，毛小青，等.護(hù)坡植物根系力學(xué)特性與其解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2009，25（05）：4046.（ZHU Haili，HU Xiasong，MAO Xiaoqing，et al.Relationship between mechanical characteristics and anatomical structures of slope protection plant root[J].Transactions of the CSAE，2009，25（05）：4046.（in Chinese））

[30] 趙麗兵，張寶貴.紫花苜蓿和馬唐根的生物力學(xué)性能及相關(guān)因素的試驗研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報.2007，23（09）：712.（ZHAO Libing，ZHANG Baogui.Experimental study on root biomechanics and relevant factors of medicago sativa and digitaria sanguinalis[J].Transactions of the CSAE，2007，23（09）：712.