三江并流区水电站消落带适生草本植物根系固土能力

三江并流区生态脆弱敏感，水电站库周消落带土壤侵蚀严重，为研究消落带适生草本植物的根系固土效应，并为重建植被、控制土壤侵蚀提供依据，以生长期为18个月的风车草(Cyperus alternifolius L.)、美人蕉(Canna indica L.)、花叶芦竹(Arundo donax var. versicolor)和菖蒲(Acorus calamus L.)4种草本植物为研究对象，采用自制的原位剪切仪测定根土复合体和素土的抗剪强度；用根系拉力试验机测定根系的抗拉强度，用Wu和Waldron模型(WWM)对根系提高土体抗剪强度进行预测，并评价模型的可靠性。结果表明：①4种适生草本植物根系都能增强土体的抗剪强度，风车草、美人蕉、花叶芦竹和菖蒲根系使土体的抗剪强度分别提高了403.89%、248.32%、388.50%和200.71%；②4种草本植物根系的抗拉强度均与直径呈现负幂函数关系；③根系抗拉强度较大、破坏面上根面积比较高和根系直径(D)<1 mm细根较多的草本植物，固土效应更加显著；④4种草本植物根系对土体强度增量的WWM模型计算值是实测值的9.37-43.85倍，该模型对高含水率土壤中草本植物根系的预测精度较低。风车草、美人蕉、花叶芦竹和菖蒲的根系均有较强的固土能力，尤其是风车草和花叶芦竹，是三江并流区黄登水库消落带植被重建和固土抗蚀的优选物种。

Soil-fixing capacity of suitable herbaceous plant roots in the water-level-fluctuating zone of hydropower station in the Three Parallel Rivers