狗牙根和三葉草的根系特征及對荒坡紫色土抗剪性能的影響

周 濤，劉梟宏，諶 蕓，王潤澤，李 鐵，翟婷婷，吳 晨，宗永青(西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶 400715)

荒坡紫色土具有強侵蝕性，其分布區(qū)母質(zhì)巖層裸露、土量極少并極度瘠薄。紫色土成土需要在其母質(zhì)巖層經(jīng)過物理風(fēng)化而形成，風(fēng)化后的崩解碎屑物疏松，成土性能差，抗蝕能力弱，尤其是在降水豐富的地區(qū)，經(jīng)過降水和地表徑流的沖刷更容易隨之而流失[1-2]，再加上地形的起伏和植被的稀少，使得荒坡紫色土的流失更為嚴(yán)重，流失的泥沙還會帶來淤積水庫、淹沒農(nóng)田、自然災(zāi)害嚴(yán)重等附加問題，對農(nóng)林業(yè)發(fā)展以及人們的生活保證造成很大的威脅，因此，針對荒坡這類難以利用的土地的水土流失治理是目前所面臨的難點所在，也是人們亟待解決的問題。生態(tài)防護憑借著其低成本、生態(tài)效益和社會效益明顯等特點，逐漸成為當(dāng)今水土保持的主流趨勢[3]。其中草本植物生長快、根系發(fā)達、在防治坡地水土流失初期效果明顯[4-5]，成為水土保持措施的良好選擇。土體的抗剪強度及其抗剪強度指標(biāo)是衡量土體抗侵蝕性能的重要指標(biāo)，提高土壤的抗剪強度、改善土壤的理化性質(zhì)對防治水土流失有著重要的作用。植物根系是植物為適應(yīng)陸地生活所形成的一個重要器官，除了具有從土壤中吸收植物生長所需的水分和無機養(yǎng)分，固定植物的作用外，還具有在土壤中進行錨固、加筋等作用。根系在土層中通過深粗根錨固、淺細根加筋作用而固持土壤，起到了防治水土流失的作用[6-7]。

早在20世紀(jì)50年代，朱顯謨[8]就提出根系的固結(jié)纏繞作用可以提高土體的抗侵蝕性能，之后又有更多學(xué)者針對根系總體指標(biāo)[9]、土壤團聚情況、容重、有機質(zhì)等生物特性和理化性質(zhì)方面[10-12]，對根系提高土體的抗侵蝕性能進行了更深入的研究，譬如：土體抗剪強度增量與根系的生物量成正比、隨土壤的自然含水量增大而減小、根系直徑≤1 mm的極細根在土壤中擠壓纏繞，改變了土壤的微團結(jié)構(gòu)從而提高了土壤的抗蝕性、根系的存在提高了土壤的有機質(zhì)含量，改善了土壤的結(jié)構(gòu)特征，進而增加了土體的抗侵蝕性能。目前國內(nèi)對荒坡的水土流失問題研究很少，主要研究僅涉及荒坡的植被恢復(fù)技術(shù)和治理效果評價等方面[13-14]，而針對荒坡紫色土抗侵蝕性能影響的研究更為缺乏。有關(guān)植物根系特征對土壤抗蝕性的研究雖多，但多數(shù)研究僅涉及根系總體指標(biāo)[9]，鮮有涉及根系不同徑級指標(biāo)對土壤抗侵蝕性能的影響。針對以往研究中存在的上述不足，本研究選取狗牙根(Cynodondactylon)和三葉草(Trifoliumrepens)兩種鄉(xiāng)土植物為研究對象，探討在荒坡紫色土水土流失防治初期這兩種草類的根系特征及其對土壤抗剪性能的影響，以期為紫色土區(qū)荒坡水土流失治理提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

供試土壤采自重慶市北碚區(qū)馬鞍溪流域龍灘子水庫(29°49′1″ N，106°24′48″ E)附近的荒坡。該荒坡為紫色沙泥頁巖裸露、有少量粗骨性礫石的純母質(zhì)侵蝕性荒坡，風(fēng)化一層，剝落一層，流失一層，土壤肥力奇缺。該荒坡坡度約為35°，植被覆蓋度不足5%，鮮有人為擾動。研究區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫達18.3 ℃，年均降水量達1 200 mm，年均日照時長達1 276.7 h[15]。

1.2 植被選擇

基于適地適草、水土保持能力強、景觀效益好等原則，本研究選取川渝荒坡紫色土水土保持措施中常用的鄉(xiāng)土草狗牙根和三葉草。三葉草為多年生草本，著地生根，雖為直根系，但主根短側(cè)根發(fā)達，在偏酸性土壤上生長良好；狗牙根生長習(xí)性與三葉草相似，且這兩種草類都為匍匐形草本，具有不定根，根莖節(jié)節(jié)生根，根系量大，又具有類似“灌叢堆效應(yīng)”[16]而促進草本更好地生長。針對這兩種草本進行試驗，對根系定量分析以探討其對土體抗剪性能的影響。

1.3 試驗設(shè)計

用于試驗的荒坡較陡，原位坡地試驗難度極大，故選擇盆栽試驗。于2015年12月在試驗區(qū)(荒坡)采集供試土壤，采集時去除表層雜質(zhì)。將采集完的土壤帶回實驗室并過5 mm篩，過篩后的土壤裝入特定規(guī)格的花盆中(口徑×底徑×高：180 mm×125 mm×100 mm)稍微壓實。試驗共設(shè)3個處理：空白對照(CK)、盆栽狗牙根(GY)和盆栽三葉草(SY)，每個處理3個重復(fù)，共9個花盆試樣。試樣制成后先浸水12 h，水層比花盆頂部稍低，然后靜置，保證在試驗初土壤的含水率為飽和含水率。靜置數(shù)日后，在相應(yīng)處理中以適中的密度進行等密度播撒相應(yīng)的草種(每個花盆播相應(yīng)的種子0.3 g左右)，試驗期間進行常規(guī)管護，除雜草，補種以及及時灌溉。

1.4 試驗方法

1.4.1樣品采集 于2016年7月初采集花盆中的試樣，采樣前3天無拔草和灌溉措施。取樣前先剪去植株的地上部分，去掉地表的枯落物及浮土層，用環(huán)刀(底面積20 cm2，高5 cm)刃口向下緩慢壓入土層取樣，共9個土樣，用于測定土樣容重和孔隙度；抗剪土樣的采集：用 ZJ 型應(yīng)變控制式直剪儀的配套環(huán)刀(底面積30 cm2，高2 cm)取樣，每盆土取3個，共計27個抗剪土樣，同時用相應(yīng)的小鋁盒采取15～20 g的土進行自然含水率的測定；用土鏟取大約500 g的土樣帶至實驗室，風(fēng)干后測定土壤的微團聚體含量、有機質(zhì)含量。

1.4.2指標(biāo)測定 土壤容重測定采用環(huán)刀法，自然含水率測定采用烘干法，土壤總孔隙度、毛管孔隙度測定采用環(huán)刀法，土壤微團聚體采用卡慶斯基法[17]，有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀外加熱法[2]；土壤抗剪性能測定采用ZJ型應(yīng)變控制式直剪儀進行[18]；根系指標(biāo)測定[1]：將抗剪試樣置于0.05 mm的網(wǎng)篩內(nèi)，用適量的自來水將抗剪試樣中的根系盡數(shù)洗出，自然風(fēng)干后用EPSON LA在200 dpi下進行灰度掃描，WinRHIZO(Pro.2004c) 根系分析系統(tǒng)分5個徑級：00.9 mm(d為根系直徑，單位：mm)測定根長(root length，RL)、根表面積(root surface area，RSA)、根體積(root volume，RV)等相關(guān)根系指標(biāo)，各徑級的根長密度(root length density，RLD)、根表面積密度(root surface area density，RSAD)、根體積密度(root volume density，RVD)是指單位土體內(nèi)的根長、根表面積和根體積。計算公式如下：

根長密度(RLD)=環(huán)刀內(nèi)根系總長度/土體體積。

(1)

根表面積密度(RSAD)=環(huán)刀內(nèi)根系總表面積/土體體積。

(2)

根體積密度(RVD)=環(huán)刀內(nèi)根系總體積/土體體積。

(3)

1.4.3數(shù)據(jù)處理 抗剪強度(τ)、內(nèi)摩擦角(φ)、粘聚力(c)根據(jù)庫倫定律，利用土樣在各級荷載下所測定的抗剪強度在Excel中做回歸曲線確定。采用Microsoft Excel 2013軟件作表，SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)差異顯著性分析(Duncan法)和各指標(biāo)間的相關(guān)分析(Pearson)。

2 結(jié)果

2.1 不同處理的根系分布特征

狗牙根(GY)和三葉草(SY)的根系指標(biāo)如表1所列。1)兩種植物根系總體指標(biāo)的根長密度、根表面積密度均表現(xiàn)為GY>SY(P<0.05)。根體積密度也表現(xiàn)為GY>SY(P>0.05)；2)d≤0.2 mm時，兩種植物的根長密度、根表面積密度和根體積密度均表現(xiàn)為GY>SY(P<0.05)，且GY分別是SY的1.55、1.50、1.33倍；3)當(dāng)d >0.2 mm時，兩種植物的根長密度、根表面積密度、根體積密度亦表現(xiàn)為GY>SY(P>0.05)；4)當(dāng)d >0.9 mm 時，兩種植物的根體積密度明顯大于其他徑級的根體積密度，分別為徑級d≤0.2 mm、0.2

表1 狗牙根和三葉草的根系總體指標(biāo)和根系徑級指標(biāo)Table 1 Overall root parameters and root diameter of Cynodon dactylon and Trifolium repens

RLD，根長密度；RSAD，根表面積密度；RVD，根體積密度；GY,狗牙根；SY,三葉草；表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)；同一指標(biāo)同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

RLD, root length density; RSAD, root surface area density; RVD, root volume density; GY,Cynodondactylon; SY,Trifoliumrepens; Data are means ± standard deviation (n=3). Different lowercase letters within the same column for the same index indicate significant difference at the 0.05 level; similarly for the following tables.

2.2 不同處理的土壤理化性質(zhì)

兩種植物種植后的土壤理化性質(zhì)如表2所列，其中狗牙根和三葉草的土壤容重均小于對照，大小順序表現(xiàn)為CK>SY>GY。兩種植物的自然含水率、總孔隙度、毛管孔隙度和有機質(zhì)含量均大于CK處理，其中SY的自然含水率高達10%。3種處理間的土壤容重和有機質(zhì)含量均表現(xiàn)為CK>GY(P<0.05)，與SY差異不顯著(P>0.05)?？偪紫抖群兔芸紫抖染憩F(xiàn)為GY>CK(P<0.05)，與SY差異不顯著(P>0.05)。對于自然含水率，SY顯著大于CK和GY，而GY與CK間差異不顯著。

3種處理不同粒徑的微團聚體含量均表現(xiàn)為：隨粒徑的減小而減少的趨勢(表3)。當(dāng)粒徑為1～0.25 mm時，GY和SY的微團含量顯著大于對照(CK)的(P<0.05)，分別增加了11.79%、9.34%，而GY大于SY但差異不顯著(P>0.05)；當(dāng)粒徑為0.25～0.05mm時，GY顯著大于CK，SY與CK和GY間無顯著差異；當(dāng)粒徑為0.05～0.01 mm、<0.001 mm時，3種處理的微團聚體含量間均沒有顯著性差異；當(dāng)粒徑為0.01～0.005、 0.005～0.001 mm時，CK的微團聚體含量顯著大于GY和SY處理的(P<0.05)，而GY和SY之間則沒有顯著性差異(P>0.05)。

表2 不同處理土壤容重、自然含水率、孔隙度、有機質(zhì)含量Table 2 Soil bulk density, natural moisture content, porosity, organic matter of different soil treatments

CK,對照。下同。

CK, control; similarly for the following tables.

表3 不同處理土壤的微團聚體組成Table 3 Micro aggregate distributions of different soil treatments %

表4 不同處理土壤(根-土復(fù)合體)的抗剪強度及抗剪強度指標(biāo)Table 4 Shear strength and its parameters of different soil treatments (root-soil complex)

同組試樣之間密度差值不大于0.03 g·cm-3,含水量差值不大于2%。

The difference between the same group of samples is not greater than 0.03 g·cm-3, the difference in water content is not greater than 2%.

2.3 不同處理的土壤抗剪強度

不同處理的抗剪強度及其指標(biāo)如表4所列。3種處理的抗剪強度均隨著荷載的增加而增加，表現(xiàn)為300 kPa>200 kPa>100 kPa。其中GY的抗剪強度顯著強于CK和SY(P<0.05)，分別為CK、SY的1.18、1.13倍。當(dāng)荷載為200 kPa時，CK和SY間差異不顯著(P>0.05)，而在100和300 kPa時，SY顯著大于CK。

GY和SY處理均能有效提高根-土復(fù)合體的抗剪性能(表4)。GY和SY的內(nèi)摩擦角均大于CK，且GY的內(nèi)摩擦角顯著大于其他處理(P<0.05)，分別為CK和SY處理的1.10、1.09倍。狗牙根的粘聚力高達19.98 kpa，并顯著大于CK和SY，增幅分別為66.36%和23.95%。GY的抗剪強度指標(biāo)在試驗中表現(xiàn)為最優(yōu)。

2.4 相關(guān)性分析

根-土復(fù)合體抗剪強度(τ)、粘聚力(c)、內(nèi)摩擦角(φ)與土壤物理性質(zhì)的相關(guān)分析如表5所列。土壤容重、總孔隙度、毛管孔隙度和各抗剪強度、抗剪強度指標(biāo)(c和φ)均呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)相關(guān)，其中容重與抗剪強度及其指標(biāo)(c和φ)呈負相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)分別為-0.799，-0.783，-0.736)，總孔隙度、毛管孔隙度與其則呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)高達0.888；有機質(zhì)含量則與抗剪強度和粘聚力呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P>0.05)，相關(guān)系數(shù)都在0.7以上，而與內(nèi)摩擦角則無顯著相關(guān)關(guān)系；自然含水率與各抗剪強度及其指標(biāo)多呈負相關(guān)卻無顯著的相關(guān)關(guān)系。

根-土復(fù)合體抗剪強度(τ)、粘聚力(c)、內(nèi)摩擦角(φ)與土壤微團聚體組成的相關(guān)分析如表6所列。當(dāng)粒徑為1～0.05 mm時，抗剪強度及其抗剪強度指標(biāo)與該粒級微團聚體含量呈正相關(guān)關(guān)系，其中抗剪強度、粘聚力與該粒級微團聚體顯著正相關(guān)(P<0.05)，與內(nèi)摩擦角則沒有顯著性關(guān)系(表6)；當(dāng)粒徑為0.01～0.005 mm時，抗剪強度及其抗剪強度指標(biāo)與該粒級微團聚體含量則呈顯著或極顯著(P<0.01)負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)高達-0.931；當(dāng)粒徑為0.005～0.001 mm時，只有粘聚力與該粒級微團聚體含量呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.805；當(dāng)粒徑為0.05～0.01 mm以及<0.001 mm時，抗剪強度及其抗剪強度指標(biāo)與該粒徑微團含量則沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。

根-土復(fù)合體的抗剪強度、抗剪強度指標(biāo)與根長密度、根表面積密度、根體積密度的相關(guān)分析如表7、表8、表9所列。根系指標(biāo)和抗剪強度、粘聚力、內(nèi)摩擦角均呈正相關(guān)關(guān)系，其中與粘聚力多呈顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)最大可達0.932；總體指標(biāo)中，各抗剪強度、粘聚力、內(nèi)摩擦角與RLD、RSAD呈顯著和極顯著相關(guān)關(guān)系，而與RVD則沒有顯著的相關(guān)關(guān)系(P>0.05)；對于根系直徑d≤0.2 mm徑級，RLD0.2、RSAD0.2與抗剪強度、粘聚力、內(nèi)摩擦角呈顯著和極顯著相關(guān)關(guān)系，RVD0.2與粘聚力顯著相關(guān)，與抗剪強度和內(nèi)摩擦角則沒有顯著關(guān)系；在0.2～0.7 mm、>0.9 mm徑級中，RLD、RSAD、RVD和抗剪強度、內(nèi)摩擦角均沒有顯著相關(guān)關(guān)系，與粘聚力多呈顯著正相關(guān)關(guān)系；在0.7～0.9 mm徑級中，RVD則與抗剪強度及其指標(biāo)呈顯著和極顯著關(guān)系，而RLD、RSAD則與之沒有顯著性關(guān)系。

表5 抗剪強度及其指標(biāo)與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)分析Table 5 Correlation analysis between shear strength and its parameters and soil physical and chemical properties

“*”表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；“**”表示在0.01水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān)。下同。

“*” and “**” indicate significant correlations at 0.05 and 0.01 level，respectively, under bilateral inspection; similarly for the following tables.

表6 抗剪強度及其指標(biāo)與土壤微團聚體組成的相關(guān)分析Table 6 Correlation analysis between shear strength and its parameters and micro aggregate distributions

表7 抗剪強度及其指標(biāo)與根長密度(RLD)的相關(guān)分析Table 5 Correlation analysis between shear strength and its parameters and RLD

0.2、0.5、0.7、0.9和>0.9分別表示d≤0.2 mm、0.20.9 mm。下同。

0.2, 0.5, 0.7, 0.9 and >0.9 are d≤0.2 mm, 0.20.9 mm; similarly for the following tables.

表8 抗剪強度及其指標(biāo)與根表面積密度(RSAD)的相關(guān)分析Table 8 Correlation analysis between shear strength and its parameters and RSAD

表9 抗剪強度及其指標(biāo)與根體積密度(RVD)的相關(guān)分析Table 9 Correlation analysis between shear strength and its parameters and RVD

3 討論

土壤容重是反映土壤性質(zhì)的重要物理指標(biāo)之一，能直觀的反映土壤緊實度、通透性和土壤水庫的大小，直接影響根系在土壤中橫向、縱向生長狀況，決定土壤的水分儲藏功能[15]。本研究中，有根系的土壤容重明顯比無根系的對照組低，且GY處理和CK處理具有顯著性差異，可見草類能有效的改善土壤緊實度、通透性和土壤水庫等特征?？偪紫抖?、毛管孔隙度均是影響根-土復(fù)合體抗剪性能的關(guān)鍵性指標(biāo)，對比狗牙根和三葉草對土壤理化性質(zhì)的影響，結(jié)果顯示,狗牙根較三葉草更有利于降低土壤容重，改善土壤的自然含水率、總孔隙度、毛管孔隙度和土壤的有機質(zhì)含量；狗牙根和三葉草都可有效提高在1～0.05 mm的粒徑范圍內(nèi)的微團含量。這與陳義君等[19]、郭曉朦等[20]在紫色土區(qū)的研究結(jié)論相似。這可能是因為根系通過在土壤中的交錯穿插作用，將板結(jié)密實的土體分散，改變根系周圍土壤顆粒的結(jié)構(gòu)和大小，從而形成了許多微小孔隙。同時，在根系死亡后，也能在原來根系存在的地方留出孔隙，由此可見，根系可以使土壤有良好的孔隙狀況。另外，根系在延伸、交結(jié)、纏繞、穿插過程中也能團結(jié)土壤顆粒。根系通過自身的腐解和轉(zhuǎn)化合成腐殖質(zhì)，積累了有機質(zhì)，這些積累與轉(zhuǎn)化的腐殖質(zhì)又能作為土壤團粒的膠結(jié)劑，團聚土粒，形成穩(wěn)定的團粒。

根系對根-土復(fù)合體抗剪強度的影響主要是由根系自身的抗剪切性能、根系產(chǎn)生膠結(jié)劑改變土壤顆粒之間的粘結(jié)力和根系與土壤顆粒之間的摩擦力來實現(xiàn)的。根長密度、根表面積密度均可作為表征根-土復(fù)合體抗剪強度的重要參數(shù)[18,21]。本研究中，對兩種草類植物進行根系特征分析，結(jié)果顯示狗牙根的根長密度、根表面積密度均顯著大于三葉草，且狗牙根的各徑級指標(biāo)均優(yōu)于三葉草，相關(guān)性分析中，根系指標(biāo)與抗剪強度及其抗剪強度指標(biāo)均呈正相關(guān)關(guān)系，根長密度是影響根-土復(fù)合體抗剪性能的關(guān)鍵性指標(biāo)。可能的原因是，根系在穿插、纏繞的過程中，與土顆粒排列成一定的根-土復(fù)合體結(jié)構(gòu)，內(nèi)摩擦角是反映土壤抗剪性能的重要指標(biāo)之一，土壤顆粒之間、根系與土壤顆粒之間的摩擦力、根系嵌入土體產(chǎn)生的咬合力可影響內(nèi)摩擦角的大小。隨著復(fù)合體根長密度的增加，根系與土壤顆粒之間的摩擦力、根系嵌入土體產(chǎn)生的咬合力不斷增大，內(nèi)摩擦角也逐漸增大[22]。土壤粘聚力是復(fù)合體抵抗侵蝕時的有效阻力，土壤顆粒之間的膠結(jié)作用是影響粘聚力的主要因素，根系在生長過程中會溢泌出大量有機物質(zhì)，包括粘膠質(zhì)和起膠結(jié)作用的有機分泌物，可有效增加土壤顆粒之間的結(jié)合力。根長密度越大，根系所分泌的有機膠結(jié)物質(zhì)就越多，土壤粘聚力也就越大[23-25]，使根系指標(biāo)與粘聚力多呈顯著和極顯著正相關(guān)關(guān)系。這與李建興[18]，Osman和Barakbah[26]關(guān)于土壤抗侵蝕性能的研究結(jié)果類似。

在本研究中，根系直徑≤0.2 mm是影響土體抗剪性能的關(guān)鍵性根系徑級，且狗牙根的各徑級指標(biāo)在根系直徑≤0.2 mm的徑級范圍內(nèi)顯著大于三葉草的。這與Bischetti等[27]，Mattie等[28]關(guān)于根系和土壤抗剪性能關(guān)系的研究結(jié)論類似。這可能是由于細根更有利于增加根-土復(fù)合體的抗剪性能，細根在復(fù)合體中縱橫交錯，與土壤顆粒之間的接觸面積最大，從而引起細根與土壤顆粒的摩擦力量變過程，有效地增大了復(fù)合體的內(nèi)摩擦角，且細根彈性較好，當(dāng)復(fù)合體發(fā)生剪切破壞時，可發(fā)揮出最優(yōu)的抗拉強度；粗根自身的抗拉強度雖大，但比表面積小，粗根與土壤顆粒的內(nèi)摩擦角小，受力時易完整地從土體中分離，僅發(fā)揮出部分抗拉強度，因此粗根對復(fù)合體抗剪性能的改善效果不明顯。此外，細根是植物根系中最活躍的部分，細根的大量存在能產(chǎn)生豐富的有機膠結(jié)物質(zhì)，增加復(fù)合體的粘聚力，進而更有利于提升根-土復(fù)合體的抗剪性能[29-30]。

4 結(jié)論

1)狗牙根的根系總體指標(biāo)和徑級指標(biāo)均優(yōu)于三葉草，且當(dāng)根系直徑≤0.2 mm時狗牙根的徑級指標(biāo)顯著優(yōu)于三葉草的各徑級指標(biāo)。狗牙根和三葉草的細根雖總體積較小，但根系分布廣泛，錯綜復(fù)雜；粗根總體積較大，但根系量少。

2)狗牙根和三葉草均能有效改善土壤的理化性質(zhì)，并有效增加1～0.05 mm粒徑的微團聚體含量和減少<0.01 mm粒徑的微團聚體含量。其中狗牙根的效果最明顯，更能通過根系的作用增加土壤有機質(zhì)含量、改善土壤環(huán)境和團聚土壤顆粒。

3)兩種草類均能有效提高根-土復(fù)合體的抗剪性能，較之三葉草，狗牙根根系提高根-土復(fù)合體抗剪性能的效果最佳，與對照相比，狗牙根的內(nèi)摩擦角和粘聚力分別增加了10.37%和66.36%，三葉草的增加了1.14%和34.22%。影響根-土復(fù)合體抗剪性能的關(guān)鍵性指標(biāo)有，土壤容重、總孔隙度、毛管孔隙度、1～0.05和0.01～0.005 mm粒徑的微團聚體含量、總根長密度(RLD)和0.7<根系直徑≤0.9 mm徑級的根體積密度。根系直徑≤0.2 mm是影響土體抗剪性能的關(guān)鍵性徑級。

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