3种滨河植物单根抗拉特性与其微观结构关系

为分析黄河源区高寒草甸植物单根的抗拉力学性质及其护岸的微观力学机理,以华扁穗草、线叶嵩草和金露梅3种优势滨河植物为研究对象,通过开展单根拉伸试验和石蜡切片试验,定量分析3种植物单根力学特性及其与微观结构的关系.结果表明,当根径在<0.5 mm、0.5～1.0 mm和>1.0 mm 3个根径级别时,3种植物单根抗拉力和延伸率均随根径增大而增大;单根抗拉强度和杨氏模量均随根径增大而减小;根系应力-应变曲线表现为单峰曲线.灌木金露梅单根平均抗拉强度是草本植物华扁穗草和线叶嵩草的1.56倍和1.25倍,华扁穗草单根平均延伸率是线叶嵩草和金露梅的1.06倍和1.36倍.草本植物单根抗拉强度主要与其维管柱面积占比有关;而灌木金露梅单根抗拉强度主要与其周皮和次生木质部面积占比有关.综合来看,华扁穗草和线叶嵩草根系抵抗变形的能力较强,主要发挥加筋和减缓河岸变形、破坏的作用;而金露梅刚度强、抗拉强度较大,主要发挥固土护岸的作用.研究结果可为筛选黄河源区优势护岸植物提供科学依据.