植被的根系有助于提高土的强度。首先从文学作品中就可窥见一斑[97]:“民工们用两挂大车,从靠近湖边的碱性草滩,用大方铲切挖草泥砖。切挖出来的草泥砖要比长城城砖大一倍,厚一倍。草滩湿地的碱性胶泥呈灰蓝色,黏度极高,泥砖里又长满密密匝匝的草根,整块草泥砖一旦干透,其硬度强度和韧度远远高于‘干打垒’。从草滩里切挖草泥砖,真是取之不尽,用之不竭。所以民工修的墙体要比普通墙体厚得多。杨克用马靴踹了踹泥砖墙,感到像钢骨水泥碉堡一样坚固”(姜戎,2004,《狼图腾》,长江文艺出版社,第225页)。植被的根系提高土强度的大小取决于根的强度、根系在土中的空间分布、土—根系相互作用等因素。而根系的分布和强度又取决于植物类型、土的构成等。大量实验证明:砂土中含有少量的根纤维就能显著提高其抗剪强度[32～33](Gray和Ohashi,1983；Mather和Gray,1990),类似于纤维土的强度特性[34～37](潘军、王祯,1996；介玉新、李广信,1999；张旭东等,2001；雷胜友、丁万涛,2005)。
国内外学者从不同侧面对根—土相互作用机理及林木根系的固土作用进行了的大量的研究和探索。Wu等(1979,1988)及Abe和Ziemer(1991)[98～101]探讨了土—根系的相互作用和根对土抗剪能力的影响。Watson和Dakessian[102](1981)研究了岸坡稳定性分析中根系的作用。刘国彬等[103](1996)认为草本植被的根系与土之间具有网络串连作用、根土黏结作用及根系生物化学作用。程洪和张新全[104](2002)认为植被根系除了本身的材料力学作用,还存在着根系网络串联作用、土—根系有机复合体的黏结作用及土—根系间的生物化学作用。(www.xing528.com)
Wu等[99～100](1988)及Abe[105](1990)提出了考虑了根系分布特征的模型。杨亚川等[106](1996)提出了土—根系复合体的概念,认为复合体的抗剪强度与法向压力的关系符合库仑定律,复合体抗剪强度随含根量增加而增大,随含水量增多而减小；复合体的黏聚力随含根量呈正相关关系,而内摩擦角与含根量关系不大。Sakals和Sidle[107](2004)利用土—根系黏着力的时间和空间模型,研究了根系对岸坡的作用。周辉和范琪[108](2006)根据植被护坡作用机理和应力应变模式,建立了根系固土作用力学模型,导出植被根系抗滑力的一般计算式。
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