黃夢琦, 張超波, 丁 陽, 張 強(qiáng), 馮瀟慧, 蔣 靜

(太原理工大學(xué) 水利科學(xué)與工程學(xué)院, 太原 030024)

黃土高原多年平均降雨量400～600 mm,降雨集中于7—8月[1]。黃土易經(jīng)歷頻繁的降雨、蒸發(fā)和滲透過程,出現(xiàn)濕潤和干燥交替過程。這種干濕交替過程易對土壤穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響,造成水土流失[2]。植物措施具有較好經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,廣泛用于流域或區(qū)域防治水土流失和穩(wěn)固邊坡[3]。

植物固土護(hù)坡存在水文效應(yīng)和力學(xué)效應(yīng)。其中力學(xué)效應(yīng)表現(xiàn)在根系可與土壤緊密結(jié)合形成根—土復(fù)合體[4],根系能提高復(fù)合體抗剪強(qiáng)度。根系在復(fù)合體中力學(xué)性能的發(fā)揮,即根系抗拔力學(xué)特性[5]是影響根系固土力學(xué)效果的重要因素。當(dāng)根系與土體的界面發(fā)生滑動(dòng)破壞時(shí),植物的根系在抗拔力的作用下將產(chǎn)生變形,進(jìn)而會將這種力繼續(xù)向下傳遞到更深層次的土壤,同時(shí),根系的抗拔力也會轉(zhuǎn)化成根土復(fù)合體的摩擦力,從而提高植物根系固持土體的能力[6-7]。根據(jù)以往的研究結(jié)果,根徑[8-10]、根長[11-12]、土壤容重[13-14]均對根系的抗拔力學(xué)性能指標(biāo)有顯著影響。最大抗拔力、最大抗拔力對應(yīng)的位移和根系拉拔能與各影響因素均呈正函數(shù)關(guān)系,最大抗拔強(qiáng)度只在根徑因素影響下呈負(fù)函數(shù)關(guān)系。然而,黃土區(qū)土壤會受到復(fù)雜環(huán)境的變化,土壤會經(jīng)歷干濕交替過程。根據(jù)已有研究結(jié)果,干濕交替使黃土持水能力變?nèi)?、土壤營養(yǎng)元素含量降低,且隨著干濕交替次數(shù)增多,營養(yǎng)元素流失速度變快[15]。土壤在經(jīng)歷第1次干濕交替后,其干密度變化幅度最大[16]。同時(shí)黃土的抗壓強(qiáng)度、黏聚力和內(nèi)摩擦角均減小,且在第3次干濕交替后,其抗剪力學(xué)性能指標(biāo)減小幅度趨于穩(wěn)定[17]。干濕交替導(dǎo)致土壤含水量頻繁發(fā)生改變,而與含水量密切相關(guān)的根面積比RAR則對邊坡穩(wěn)定性有直接影響[18]。前人對根系抗拔力學(xué)特性和干濕交替對黃土力學(xué)性能影響開展了初步研究,但主要集中在植物自身影響因素下和黃土區(qū)同一種土質(zhì)類型下,對于不同土質(zhì)類型下根系抗拔力學(xué)性能以及根系最大抗拔力對應(yīng)的位移和根系拉拔能的研究還較少。此外,黃土區(qū)復(fù)雜的土壤環(huán)境變化下,如干濕交替對根系在黃土中抗拔力學(xué)性能的影響規(guī)律尚不清楚,需分析干濕交替對根系抗拔力學(xué)性能的作用,揭示干濕交替、根系、土壤容重對根系抗拔力學(xué)性能的耦合影響。

因此,本文以紫花苜蓿根系為研究對象,開展室內(nèi)根系拉拔試驗(yàn),研究不同土質(zhì)條件下,干濕交替對根系在土壤中力學(xué)性能發(fā)揮的影響。分析在干濕交替作用下,根土之間的力學(xué)作用,以期為復(fù)雜環(huán)境因素下草本植物根系固土護(hù)坡技術(shù)提供一定的理論支持和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為山西省太原市,地理坐標(biāo)為111°30′—113°09′E,37°27′—38°25′N,海拔800 m。屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,晝夜溫差大。冬季較干冷,夏季較濕潤多雨。1月份平均氣溫為-6.4℃,7月份平均氣溫為23℃,多年平均氣溫為9.5℃。四季降雨分布不均勻,多集中于7—8月份,多年平均降雨量為468.4 mm。太原市土壤以褐色粉砂質(zhì)土為主,整體較為松散,抗沖刷能力較弱。

1.2 樣品采集與制備

1.2.1 根系采集 試驗(yàn)選取植物為紫花苜蓿。其適應(yīng)能力強(qiáng),分布范圍廣,常被用作水土保持和邊坡固土。在50 cm×50 cm×50 cm培育箱中種植苜蓿。為保證植物生長環(huán)境與自然條件相似,土壤容重選取1.2 g/cm3。培育箱底層鋪設(shè)三層碎石再鋪設(shè)一層過濾網(wǎng)作為反濾層,然后土壤分三層填裝壓實(shí)。苜蓿種植兩個(gè)月后,從培育箱中挖出完整根系,用毛刷輕輕清掃泥土,之后用清水沖洗根系。為保證根系的鮮活性與完整性,將處理好的根系冷藏于-4℃的冰箱內(nèi)備用。

1.2.2 土樣采集 試驗(yàn)所用土壤取自山西省太原市郊區(qū),為對比不同土質(zhì)類型下根系抗拔力學(xué)性能,選取研究區(qū)廣泛分布的砂壤土和壤土兩種不同土質(zhì)進(jìn)行研究。將土壤運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后,進(jìn)行風(fēng)干、碾碎和2 mm篩網(wǎng)過篩處理,用于后面重塑土拉拔試驗(yàn)試樣的制備。土樣的機(jī)械組成如表1所示。

表1 土壤機(jī)械組成Table 1 Mechanical composition of test soil sample

1.2.3 重塑土的制備 試驗(yàn)時(shí)分別研究干濕交替和根徑、根長以及土壤容重對苜蓿根系抗拔力學(xué)性能的影響。根徑為變量時(shí),控制根長為9 cm、土壤容重為1.2 g/cm3不變,根徑設(shè)置0.3～0.5 mm,0.5～0.7 mm,0.7～0.9 mm和0.9～1.1 mm4個(gè)根徑水平;根長為變量時(shí),控制根徑為0.5～0.7 mm、土壤容重為1.2 g/cm3不變,根長設(shè)置7 cm,9 cm,11 cm和13 cm共4個(gè)長度水平;容重為變量時(shí),控制根徑為0.5～0.7 mm和根長為9 cm不變,設(shè)置1.1 g/cm3,1.2 g/cm3,1.3 g/cm3和1.4 g/cm34個(gè)容重水平。根據(jù)試驗(yàn)所需的根長和根徑修剪根系,并在各個(gè)根系距頂端20 mm的位置處用醫(yī)用膠帶纏繞,防止在拉拔過程中的滑出和夾斷。其余部分分三段并用游標(biāo)卡尺測量直徑,取平均值作為根系平均直徑。配置好試驗(yàn)所需的土壤含水量(砂壤土為5%,壤土為10%),在半徑為24 mm,高為130 mm的中空圓柱盒中,用實(shí)心鐵柱將土樣分三層壓實(shí),每壓實(shí)一層后,拋毛處理表面,開始下一層填裝。鐵柱中心留有1 mm的小孔,小孔中放入吸管,然后將苜蓿根系插入吸管,逐層擊實(shí)。為使土樣與根系充分粘結(jié),將處理好的試樣靜置24 h后,開展根系拉拔試驗(yàn)。

1.3 根系拉拔試驗(yàn)

本試驗(yàn)研究重點(diǎn)為在干濕交替條件下各因素對根系抗拔力學(xué)性能的影響,同時(shí)根據(jù)已有研究,干濕交替1次對土壤的物理性質(zhì)影響最大[16]。因此本試驗(yàn)進(jìn)行0次與1次干濕交替處理對比。干濕交替處理包括濕處理和干處理:濕處理是將試樣放置在倒?jié)M水的培養(yǎng)皿中浸泡,砂壤土浸泡3 h、壤土浸泡4 h達(dá)到飽和狀態(tài);干處理是將濕處理飽和后試樣靜置1 h后,放入40℃的鼓風(fēng)干燥箱中干燥,砂壤土干燥20 h,壤土干燥24 h后使得土壤含水率達(dá)到初始含水率,然后開展重塑土根系拉拔試驗(yàn)。

根系拉拔試驗(yàn)采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)。將處理好的土樣放置在試驗(yàn)臺上,用夾具夾緊醫(yī)用膠帶纏繞的根系。將試驗(yàn)機(jī)與電腦連接,試驗(yàn)機(jī)通過向上移動(dòng)的數(shù)顯式推拉力計(jì)提供拔出荷載。根據(jù)已有研究,加載速度為50～200 mm/min時(shí),其對苜蓿根系抗拔力學(xué)性能沒有顯著影響[10]。因?yàn)榧虞d速度取50 mm/min時(shí)試驗(yàn)過程更便于觀測和數(shù)據(jù)記錄,故試驗(yàn)選取50 mm/min的加載速度。當(dāng)根系在恒定速率為50 mm/min的速度被拔出或拔斷時(shí),停止推拉力計(jì)并記錄最大力數(shù)值,同時(shí)電腦端保存抗拔力與時(shí)間的數(shù)據(jù)。

最大抗拔強(qiáng)度用公式(1)計(jì)算

(1)

式中:P為極限抗拔強(qiáng)度(MPa);F為最大抗拉力(N);D為根系平均直徑(mm)。

拔出力做功即拉拔能用公式(2)計(jì)算

(2)

式中:W為拔出力做功;F(x)為抗拔力和根系位移的函數(shù)關(guān)系;x為最大抗拔力對應(yīng)的位移。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本文采用SPSS 26軟件進(jìn)行顯著性水平分析和雙因素方差分析,通過Excel繪制圖表,分析影響根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)各因素的作用水平差異。圖中不同小寫字母代表相同干濕交替處理下不同水平下的苜蓿根系抗拔力學(xué)性能有顯著性差異即p<0.05;圖中不同大寫字母表示相同水平下不同干濕交替處理的苜蓿根系抗拔力學(xué)性能有顯著性差異即p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗拔力和抗拔強(qiáng)度

根徑、根長、土壤容重和干濕交替次數(shù)均對苜蓿根系的抗拔力和抗拔強(qiáng)度有顯著影響。由圖1、圖2和表2可知,苜蓿根系最大抗拔力與根徑呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系、最大抗拔強(qiáng)度與根徑呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系。在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,砂壤土中苜蓿根系最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度均大于壤土,砂壤土中表現(xiàn)出的力學(xué)性能顯著優(yōu)于壤土。4個(gè)根徑范圍下,干濕交替后苜蓿根系最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度均顯著減小,且最大抗拔強(qiáng)度減小范圍為28.32%～42.61%(壤土)和0.08%～15.87%(砂壤土)。由此可見,砂壤土中干濕交替導(dǎo)致最大抗拔強(qiáng)度減少的幅度要低于壤土中減小的幅度。兩種土質(zhì)中根徑和干濕交替均對根系抗拔力和抗拔強(qiáng)度有顯著影響,但只在砂壤土中根徑和干濕交替對抗拔力和抗拔強(qiáng)度的交互影響顯著(表3)。

注：A為壤土,B為砂壤土,1,2,3分別為根徑、根長、容重水平,下同。

圖2 不同根徑、根長和容重下的苜蓿根系最大抗拔強(qiáng)度

表2 根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)與根徑、根長、容重的函數(shù)關(guān)系Table 2 The functional relationship between root resistance mechanical performance indicators and root diameter, root length, and bulk density

表3 苜蓿根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)的雙因素方差分析Table 3 Two factor analysis of variance on the mechanical performance indicators of alfalfa root resistance to pulling

由圖1、圖2和表2可知,苜蓿根系最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度與根長均呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系。4個(gè)根系長度下,干濕交替后苜蓿根系最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度均顯著減小。同時(shí)最大抗拔力減小范圍為29.82%～39.48%(壤土)和23.16%～32.33%(砂壤土),最大抗拔強(qiáng)度減小范圍為29.81%～39.42%(壤土)和23.21%～30.38%(砂壤土)。由此可知,干濕交替后砂壤土中最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度減少的幅度低于壤土中減小的幅度。兩種土質(zhì)中根長和干濕交替均對根系抗拔力和抗拔強(qiáng)度有顯著影響,且兩種土質(zhì)中根長和干濕交替對抗拔力和抗拔強(qiáng)度的交互影響均顯著(表3)。

由圖1、圖2和表2可知,苜蓿根系最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度與土壤容重均呈正冪函數(shù)關(guān)系。4個(gè)容重水平下,干濕交替后苜蓿根系最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度均顯著減小,且最大抗拔力減小范圍為13.34%～42.22%(壤土)和14.30%～26.37%(砂壤土),最大抗拔強(qiáng)度減小范圍為13.89%～45.78%(壤土)和12.05%～30.68%(砂壤土)。可見,砂壤土中干濕交替導(dǎo)致最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度減少的幅度要低于壤土中減小的幅度。兩種土質(zhì)中容重和干濕交替均對根系抗拔力和抗拔強(qiáng)度有顯著影響,但只在壤土中容重和干濕交替對抗拔力和抗拔強(qiáng)度的交互影響顯著(表3)。

由圖5可知,在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,兩種土質(zhì)中干濕交替處理的抗拔力和抗拔強(qiáng)度數(shù)據(jù)范圍較沒有干濕交替處理的變幅范圍小。在根徑因素下,干濕交替后最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度分別減少了15.84%和34.89%(壤土)和24.56%和8.03%(砂壤土);在根長因素下,干濕交替后最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度分別減少了35.56%和35.54%(壤土)和27.7%和27.31%(砂壤土);在容重因素下,干濕交替后最大抗拔力和最大抗拔強(qiáng)度分別減少了21.68%和23.27%(壤土)和21.21%和21.85%(砂壤土)。

2.2 位 移

根徑、根長、土壤容重和干濕交替次數(shù)均對苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移有顯著影響。由圖3和表2可知,苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移與根徑呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系。在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,砂壤土中苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移均大于壤土,砂壤土中表現(xiàn)出的力學(xué)性能顯著優(yōu)于壤土。4個(gè)根徑范圍下,干濕交替后苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移顯著減小,且壤土中位移減小范圍為14.35%～21.80%,砂壤土中位移減小范圍為12.47%～20.58%。

圖3 不同根徑、根長和容重下的苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的拉拔位移

由圖3和表2可知,最大抗拔力對應(yīng)的位移與根長呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系。4個(gè)根系長度下,干濕交替后苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移顯著減小。同時(shí)壤土中最大抗拔力對應(yīng)的位移減小范圍為18.92%～44.44%,砂壤土中減小范圍為20.05%～28.07%。兩種土質(zhì)中根長和干濕交替均對苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移有顯著影響,但只在砂壤土中根長和干濕交替對位移的交互影響顯著(表3)。

由圖3和表2可知,最大抗拔力對應(yīng)的位移與土壤容重呈正冪函數(shù)關(guān)系。4個(gè)容重水平下,干濕交替后苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移顯著減小,且壤土中最大抗拔力對應(yīng)的位移減小范圍為17.78%～52.64%,砂壤土中減小范圍為14.80%～32.88%。兩種土質(zhì)中容重和干濕交替均對苜蓿根系最大抗拔力對應(yīng)的位移有顯著影響,但只在壤土中容重和干濕交替對位移的交互影響顯著(表3)。

由圖4可知,在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,兩種土質(zhì)中干濕交替處理的最大抗拔力對應(yīng)的位移數(shù)據(jù)范圍較沒有干濕交替處理的變幅范圍小。在根徑因素下,干濕交替后位移分別減少了18.07%(壤土)和15.68%(砂壤土);在根長因素下,干濕交替后位移分別減少了23.89%(壤土)和21.84%(砂壤土);在容重因素下,干濕交替后位移分別減少了23.78%(壤土)和19.69%(砂壤土)。

圖4 不同根徑、根長和容重下的苜蓿根系拉拔能

2.3 拉拔能

拉拔能Vε即當(dāng)苜蓿根系達(dá)到最大抗拔力時(shí)外力做的功。根徑、根長、土壤容重和干濕交替次數(shù)均對苜蓿根系拉拔能有顯著影響。由圖4和表2可知,根系拉拔能與根徑呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系。在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,砂壤土中根系拉拔能均大于壤土,砂壤土中表現(xiàn)出的力學(xué)性能顯著優(yōu)于壤土。4個(gè)根徑范圍下,干濕交替后根系拉拔能顯著減小,且壤土中拉拔能減小范圍為14.82%～20.00%,砂壤土中拉拔能減小范圍為13.74%～22.94%。兩種土質(zhì)中根徑和干濕交替均對根系拉拔能有顯著影響,但只在壤土中根徑和干濕交替對拉拔能的交互影響顯著(表3)。

由圖4和表2可知,根系拉拔能與根長呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系。4個(gè)根系長度下,干濕交替后根系拉拔能顯著減小。同時(shí)壤土中拉拔能減小范圍為23.00%～37.86%,砂壤土中拉拔能減小范圍為14.25%～42.82%。兩種土質(zhì)中根長和干濕交替均對根系拉拔能有顯著影響,且在兩種土質(zhì)中根長和干濕交替對拉拔能的交互影響均顯著(表3)。

由圖4和表2可知,壤土中根系拉拔能與土壤容重呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系,砂壤土中根系拉拔能與土壤容重呈正冪函數(shù)關(guān)系。4個(gè)容重水平下,干濕交替后根系拉拔能顯著減小,且壤土中拉拔能減小范圍為26.34%～35.50%,砂壤土中拉拔能減小范圍為13.97%～27.52%。兩種土質(zhì)中容重和干濕交替均對根系拉拔能有顯著影響,且在兩種土質(zhì)中容重和干濕交替對拉拔能的交互影響均顯著(表3)。

由圖5可知,在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,兩種土質(zhì)中干濕交替處理的根系拉拔能數(shù)據(jù)范圍較沒有干濕交替處理的變幅范圍小。在根徑因素下,干濕交替后拉拔能分別減少了16.81%(壤土)和16.89%(砂壤土);在根長因素下,干濕交替后拉拔能分別減少了26.29%(壤土)和20.27%(砂壤土);在容重因素下,干濕交替后拉拔能分別減少了29.11%(壤土)和17.05%(砂壤土)。

注：A、B、C分別代表不同根徑、根長、容重水平。

3 討 論

研究發(fā)現(xiàn)苜蓿根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)與根徑存在指數(shù)函數(shù)關(guān)系。這與夏振堯等[8]和Wu等[9]的研究結(jié)果一致,但李東嶸[10]發(fā)現(xiàn)根系拉拔能與根徑之間呈冪函數(shù)關(guān)系。這可能是因?yàn)樵囼?yàn)方式以及土壤環(huán)境的差異,導(dǎo)致根系拉拔能和根徑之間的函數(shù)關(guān)系有所差異。苜蓿根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)與根長呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系。由于根系長度越長,根系與土壤間的接觸面積越大,根土間的摩擦力也越大。所以,根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)隨根長增加而增長,這與李臻等[19]和李東嶸[10]的研究結(jié)果一致。苜蓿根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)與土壤容重呈正函數(shù)關(guān)系。因?yàn)榈腿葜赝寥谰哂锌紫遁^大、土壤顆粒連接不夠緊密的特點(diǎn),這使得根土間的摩擦力較小。所以根系在拔出力作用下,容易發(fā)生拉拔破壞[10]。

在干濕交替作用下,壤土和砂壤土中苜蓿根系最大抗拔力、最大抗拔強(qiáng)度、最大抗拔力對應(yīng)的位移以及拉拔能均減小。主要因?yàn)楦蓾窠惶鎸?dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)受到破壞,根土界面土壤顆粒會重新組合,進(jìn)而導(dǎo)致根系和土壤顆粒之間的黏結(jié)力減弱、根土界面的摩擦力減小。劉艷等[20]研究發(fā)現(xiàn),干濕交替顯著影響團(tuán)聚體穩(wěn)定性;Peng等[21]也研究發(fā)現(xiàn),干濕交替使得土壤的孔隙度增大、異質(zhì)性增強(qiáng)。在根徑、根長和土壤容重3個(gè)因素影響下,兩種土質(zhì)中干濕交替處理的抗拔力學(xué)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)范圍較沒有干濕交替處理的變幅范圍小。其原因可能是沒有干濕交替處理的土壤,其變異性較大,干濕交替處理后,土質(zhì)變得較為均一。

不同土質(zhì)類型下苜蓿根系抗拔力學(xué)性能有顯著差異。苜蓿根系在砂壤土中的最大抗拔力、最大抗拔強(qiáng)度、最大抗拔力對應(yīng)的位移以及根系拉拔能都顯著高于壤土。其原因可能為砂壤土含有較多、較大的砂粒。當(dāng)土壤顆粒越大時(shí),其形狀越不規(guī)則,導(dǎo)致土壤顆粒表面越粗糙。土壤顆粒越大,在拉拔過程中土壤顆粒和根系相互錯(cuò)動(dòng)使土顆粒重新排列組合所需的阻力就越大[22]。因此根系在砂壤土中的抗拔力學(xué)性能表現(xiàn)出顯著優(yōu)于壤土的力學(xué)性能。

4 結(jié) 論

(1) 苜蓿根系最大抗拔力、位移和拉拔能與根徑均呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系,最大抗拔強(qiáng)度與根徑呈負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系;根系最大抗拔力、最大抗拔強(qiáng)度、最大抗拔力對應(yīng)的位移和根系拉拔能與根系長度呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系;根系最大抗拔力、最大抗拔強(qiáng)度、最大抗拔力對應(yīng)的位移與土壤容重呈正冪函數(shù)關(guān)系。壤土中,根系拉拔能與容重呈正指數(shù)函數(shù)關(guān)系;砂壤土中,根系拉拔能與容重呈正冪函數(shù)關(guān)系。

(2) 壤土和砂壤土中,干濕交替導(dǎo)致苜蓿根系最大抗拔力、最大抗拔強(qiáng)度、最大抗拔力對應(yīng)的位移以及拉拔能均顯著減小。

(3) 苜蓿根系在砂壤土中的最大抗拔力、最大抗拔強(qiáng)度、最大抗拔力對應(yīng)的位移以及根系拉拔能均顯著高于壤土,且干濕交替在砂壤土中對苜蓿根系抗拔力學(xué)性能指標(biāo)的影響小于在壤土中的影響。

(4) 根徑和干濕交替次數(shù)的耦合作用只在砂壤土中對抗拔力、抗拔強(qiáng)度影響顯著;根長和干濕交替次數(shù)的耦合作用在兩種土質(zhì)中均對抗拔力、抗拔強(qiáng)度和拉拔能影響顯著,而只在砂壤土中對位移影響顯著;容重和干濕交替次數(shù)的耦合作用只在壤土中對抗拔力、抗拔強(qiáng)度和最大抗拔力對應(yīng)的位移影響顯著,而在兩種土質(zhì)中均對拉拔能影響顯著。