黄 钢, 郑明新, 王 庆, 卢雪松, 彭 晶

(1.华东交通大学 土木建筑学院, 江西 南昌 330013; 2.黄冈师范学院 建筑工程学院, 湖北 黄冈 438000)

中国是山地大国，水土流失问题十分突出，且灾情严重。生态护坡措施是防治水土流失的一种重要措施，在边坡工程治理水土流失中植物根系发挥着重要的作用[1]。植物根系可以改善边坡土壤结构，增强根土壤的抗蚀性、抗冲性和抗剪切性，提高边坡的稳定性[2]。植物根系对边坡表层土壤加固作用已成为当前生态环境领域研究的热点。

目前，国内外学者探索植物根系对土体加固主要集中在根系的力学效应方面[3]。研究表明植物根系可使坡面表层土抗剪强度显著提高[4]，根系主要通过增强土壤的黏聚力来提高土壤的抗剪强度[5]。根系在土体中延伸、穿插、交织分布，增强土层整体性，提高其抗冲性[6]。土壤抗侵蚀性、抗冲性与抗剪切性的提高主要通过植物根系的空间分布和力学特性及其与土壤的作用来实现[7]。根—土加固效果主要取决于根系形态分布，垂直于土体表面延伸的根系可以通过增加剪切面上根土体的抗剪强度来加固土体[8]。根系的作用依赖于其根系分布参数[9]。根系分布参数反应了植物根系在土中的分布特征和根系形态[10]。近年来，采用根长度密度(RLD)、根重量密度(RWD)和根面积比(RSAD)等[11-12]来表示根系分布参数。Fu等[13]研究了黄土地区根系分布参数随深度的变化及对土壤抗剪强度影响。Vannoppen等[14]研究发现根长度密度(RLD)比根重量密度(RWD)更适合评价根系对土体的抗侵蚀性。……