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本文以鄂尔多斯、神木矿区广泛分布的先锋植物黑沙蒿(Artemisia ordosica Krasch.)为研究对象,研究黑沙蒿1~5mm径级直根、含侧根分支处根段的抗拉特性、抗折特性、弹塑性、本构特性等材料力学特性,及试验根的易损部位、易损荷载类型,阐述黑沙蒿根系固土力学机制,为当地的植被建设植物种选择提供一定的理论依据,研究结果如下:(1)黑沙蒿直根、含侧根分支处根段的极限抗拉力、极限抗折力均与根径呈幂函数正相关,极限抗拉强度、极限抗折强度均与根径呈幂函数负相关。对于直根,随根径增加,抗拉力由15.11 N增至99.39 N,抗拉强度由13.40 MPa降至5.56 MPa,抗折力由10.08 N增至74.77 N,抗折强度由8.334 MPa降至4.05 MPa;对于含侧根分支处根段,随根径增加,抗拉力由9.48 N增至72.30 N,抗拉强度由6.81 MPa降至3.85 Mpa,抗折力由9.58 N增至76.11 N,抗折强度由8.40 MPa降至4.12 MPa。(2)黑沙蒿直根、含侧根分支处根段在轴向拉力、径向折力两种受力形式下的F~s曲线均表现出弹塑性特征,试验根均由弹性变形过渡到塑性变形。在轴向拉力下直根、含侧根分支处根段的应力~应变曲线(σ~ε曲线)整体表现为上凸型,各径级试验根极限弹性应力为极限应力的(47.43%~62.44%、24.36%~33.88%),极限弹性应变为极限应变的(42.86%~61.56%、26.32%~42.89%);在径向折力下直根、含侧根分支处根段σ~ε曲线类型整体表现为下凹型,各径级试验根弹性极限应力为极限应力的(15.94%~24.78%、11.43%~19.22%),极限弹性应变为极限应变的(16.67%~19.85%、12.04%~19.72%)。(3)各径级黑沙蒿试验根的抗拉力、抗折力、平均根径分布规律均为:相邻上级直根>含侧根分支处根段>相邻下级直根,平均抗拉强度、抗折强度分布规律为:相邻下级直根>含侧根分支处根段>相邻上级直根,侧根分支处抵抗外力的能力要优于相邻下级直根,弱于相邻上级直根,但强度仍与根径表现为负相关。(4)黑沙蒿直根段和含侧根分支处根段的易损荷载类型均是径向折力,直根的抗折强度是抗拉强度的68.83%~82.69%,侧根分支处的抗折强度是抗拉强度的60.75%~94.04%。