【摘 要】
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植物具有较好的固土护坡作用。研究干湿交替下植物的生长变化规律和土壤结构变化规律对具有明显汛期地区及河岸带、库岸带等消落带具有重要意义。本研究选择北方常见优良护坡草本植物物种苜蓿（Medicago sativa L.）作为研究对象,通过形态调查试验、根系拉拔试验和土壤团聚体试验,研究干湿交替0次、1次、2次、3次和4次后,苜蓿在两种土质类型下（壤土和砂壤土）的形态特征和苜蓿根系拉拔特性,以及土壤团聚
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植物具有较好的固土护坡作用。研究干湿交替下植物的生长变化规律和土壤结构变化规律对具有明显汛期地区及河岸带、库岸带等消落带具有重要意义。本研究选择北方常见优良护坡草本植物物种苜蓿（Medicago sativa L.）作为研究对象,通过形态调查试验、根系拉拔试验和土壤团聚体试验,研究干湿交替0次、1次、2次、3次和4次后,苜蓿在两种土质类型下（壤土和砂壤土）的形态特征和苜蓿根系拉拔特性,以及土壤团聚体结构特征,并分析根系对土壤团聚体作用和影响规律。主要研究结果如下:（1）干湿交替对苜蓿形态影响显著。株高、叶投影面积、叶片面积、地上生物量、根系总长、根系水平投影面积、根系平均直径和根系分形维数均随干湿交替次数的增加而降低。土质类型也会影响苜蓿生长情况。砂壤土中苜蓿形态指标值均大于壤土中苜蓿形态指标值,且砂壤土中指标下降程度小于壤土,且下降趋势较缓。（2）根系拉拔尺寸特征和力学特征均与干湿交替密切相关。根系拔出直径、根系拔出长度、拔出根投影面积、根系最大拉拔力和根系激活时间均随干湿交替次数的增加呈线性趋势降低,根系拉拔强度随干湿交替次数的增加呈指数函数趋势增加。砂壤土中苜蓿根系拉拔尺寸特征和力学特征也均大于壤土中的根系拉拔尺寸特征和力学特征。砂壤土中苜蓿能更好的发挥固土护坡作用。（3）植物会缓解干湿交替对土壤的破坏作用。干湿交替破坏土壤结构,致使土壤团聚体稳定性下降。在未种苜蓿的空白土样中,壤土和砂壤土中的平均质量直径MWD、几何平均直径GMD和＞0.25mm水稳性团聚体含量R0.25均随干湿交替次数增加而呈线性降低,且砂壤土的MWD、GMD和R0.25均大于壤土中的MWD、GMD和R0.25。而在苜蓿土样中,MWD、GMD先增后减,壤土中R0.25线性减小,砂壤土中R0.25线性增大。（4）干湿交替与植物生长共同作用下的团聚体结构上下层存在不同,上层（0-6cm）MWD、GMD和R0.25均大于下层（6-12cm）。在未种苜蓿的空白土样中,上下层无显著差异;种植苜蓿的土样中MWD、GMD和R0.25上层大于下层且均大于空白土样,是其1.09倍到2.67倍不等。（5）团聚体结构也会反作用于根系拉拔力学性能,且土质不同影响不同。壤土中,根系拔出直径、根系拔出长度、拔出根投影面积、根系最大拉拔力和根系拉拔激活时间均与MWD、GMD和R0.25呈指数函数趋势增加,而根系拉拔强度与MWD、GMD和R0.25呈指数函数趋势降低。在砂壤土中根系拔出直径、根系拔出长度、拔出根投影面积、根系最大拉拔力和根系拉拔激活时间随着MWD、GMD和R0.25的增加而呈指数函数趋势降低,而砂壤土中根系拉拔强度随着MWD、GMD和R0.25的增加而呈指数函数趋势增加。（6）利用灰色关联度分析法分析各拉拔力学指标（根系拔出直径、根系拔出长度、拔出根投影面积、根系最大拉拔力、根系拉拔激活时间和根系拉拔强度）与评价项团聚体稳定性指标(MWD、GMD和R0.25)之间的关联程度。干湿交替几次之间关联度最紧密的指标不尽相同。综合几次结果可得,在壤土中,与MWD、GMD和R0.25关联度最紧密的指标是根系最大拉拔力,在砂壤土中,与MWD、GMD关联度最紧密的指标是根系拔出长度,与R0.25关联度最高的指标是根系拉拔激活时间。综合壤土和砂壤土的评价顺序,与MWD、GMD和R0.25关联度最紧密的指标是根系拉拔尺寸指标。
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