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《中国林业科学研究院》 2009年
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浙江重要竹种地下系统结构与生物力学研究

安艳飞  
【摘要】: 竹林是我国森林资源的重要组成部分,浙江是我国竹林资源分布最丰富的省份之一其中,毛竹、雷竹和绿竹是该省最重要的经济、生态竹种。随着竹林林分面积的不断增加,对竹林经营管理技术的研究也越来越受到重视,特别是在经营管理过程中,如何在不断提高经济效益的同时,发挥竹林的护坡固土功能更是受到广泛关注。本文在浙江重要竹种地下系统结构分布及生物力学特性方面进行了研究探讨,研究结果表明: (1)对于所研究竹种来说,不论是竹根还是鞭根,在土层中都呈“V”字形分布,即随着土壤的加深,根系干质量、长度、体积及表面积减少,且0~40cm的土层是其分布和活动的主要区域。其中,绿竹竹根干质量、长度、体积及表面积四项指标就占到了总量的88.31%~93.81%,毛竹竹根四项指标占到了83.45%~85.38%,鞭根占到了82.66%~83.90%,雷竹竹根占到了100%,鞭根占到了81.73%~85.56%。 (2)在各径级的分布方面,如按长度指标统计,1mm的根系占了大部分。其中,绿竹1mm的根系在长度上占78.47%;毛竹竹根长度占70.45%,毛竹鞭根占75.70%;雷竹竹根长度占80.46%,雷竹鞭根长度占83.62%。如按体积指标统计,2mm的根系占了优势。其中,绿竹2mm的在体积上占了62.40%;毛竹竹根占78.73%,毛竹鞭根占79.23%;雷竹竹根占43.61%,但在雷竹竹鞭的体积上,1mm-2mm的根系却占了优势,占到了50.78%。 (3)不论是饱和含水率条件时,还是12%含水率时,各径级根系的抗拉强度之间都表现出了差异,并且1mm的根系抗拉强度总是最大的(12%含水率时雷竹鞭根除外);根系所能承受的最大拉力是随着根系直径增粗而增大的。含水率对根系抗拉强度是有影响的,但这种影响因竹种、径级而异,其中,绿竹和雷竹都是在12%含水率条件时,1mm的竹根抗拉强度最大,分别为61.34MPa和45.63MPa;而毛竹是饱和含水率时,1mm的鞭根抗拉强度最大,为48.02MPa;当含水率相同,径级也相同时,不同竹种根系抗拉强度之间也存在差异。 (4)不论是毛竹还是雷竹,不同年龄的竹鞭抗拉强度之间都出现了差异,而且差异规律为:壮龄鞭老龄鞭幼龄鞭。其中毛竹壮龄鞭最大,为62.08MPa,雷竹幼龄鞭最小,为18.86MPa。但在差异水平上,毛竹和雷竹不同,毛竹各年龄之间差异均为极显著水平,而雷竹只有老、幼龄鞭差异极显著,老、壮龄鞭之间差异不显著。同时,毛竹各年龄竹鞭抗拉强度均大于雷竹对应竹鞭,且它们之间的差距均达到极显著水平。 (5)毛竹竹鞭弹性模量最大的是幼龄鞭,最小的是壮龄鞭,老龄鞭居中,同时各年龄之间的差异均为极显著水平。雷竹竹鞭弹性模量最大的是老龄鞭,幼龄鞭居中,最小为壮龄鞭,其中差异水平老、幼之间不显著,而幼、壮之间极显著。最大的弹性模量是雷竹老龄鞭,为22452.83MPa,最小是毛竹壮龄鞭,为9266.67MPa。这就说明,雷竹竹鞭刚度较大,毛竹竹鞭刚度较小。同一竹种,老幼竹鞭刚度较大,壮龄鞭刚度较小。 (6)土壤抗剪切强度是随着土壤层次的加深而逐渐加大的,根系抗剪切强度与土壤层次没有直接关系,而与土壤中根系的干质量呈正相关,即根系干质量越多,根系抗剪切强度大,且这种相关性在不同的竹种中表现不同。
【学位授予单位】:中国林业科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S795

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