在生态文明建设国家战略驱动下，边坡治理工程正经历从刚性支护向生态-工程协同治理的范式转型。尽管植被护坡技术因兼具生态效益与景观功能而备受青睐，但在实施过程中却面临着护坡效能难以长期评估的难题。本书聚焦全球气候变化与人类活动加剧背景下山地灾害防治的迫切需求，以植被护坡技术的科学瓶颈为切入点，系统构建根系动态固土的理论体系与技术方法。通过一系列的室内外试验和数值模拟，深入分析不同植被根系的生物力学特性及固土效益，首次阐明植被生长-衰亡动态过程对边坡稳定性的时变效应。同时，结合降雨不同工况对边坡安全系数进行精准测算和全面分析。

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2001.09-2006.07 北京林业大学 水土保持 博士 1997.09-2001.09 山西农业大学 水土保持 学士

目录
第1章 根系形态特征 1
1.1 根系长度 1
1.2 根系分布角度类型 2
1.3 含根量 3
1.4 根系分枝类型 4
1.5 根系结构类型 4
第2章 根系生物力学特征 6
2.1 根系化学组成特征 6
2.1.1 材料与方法 6
2.1.2 根系主要成分与抗拉强度的关系 7
2.2 根系力学特征 9
2.2.1 抗拉强度和杨氏模量 9
2.2.2 拔出强度 14
第3章 根系空间分布特征及其对固土作用的影响 20
3.1 实验准备 20
3.1.1 研究区自然条件概况 20
3.1.2 研究内容与方法 21
3.2 根系空间分布特征 23
3.2.1 根系直径 23
3.2.2 根系长度 26
3.2.3 根系数量 29
3.2.4 根系倾斜角度 32
3.2.5 分枝与分枝节点 34
第4章 根土作用机理 37
4.1 根土接触特性 37
4.2 根土结构特性 38
4.3 根土的力学特性. 39
4.3.1 根土原始摩擦力 39
4.3.2 根土复合体 40
4.3.3 根土复合体抗剪强度 41
4.4 根土固土力学模型 42
4.4.1 基于摩尔–库仑定律的固土模型 42
4.4.2 纤维素模型 44
4.4.3 根束模型 45
4.4.4 能量模型 47
第5章 植物根系固土动态研究 49
5.1 实验准备 49
5.1.1 研究区状况 49
5.1.2 研究内容与方法 50
5.2 根系固土机理 53
5.3 土壤含水量对根系固土的作用 57
5.3.1 根系固土机理 57
5.3.2 根系固土动态过程 62
5.3.3 小结 65
5.4 植物生长过程对根系固土的作用 66
5.4.1 根系固土机理 66
5.4.2 根系固土动态过程 77
5.4.3 小结 80
5.5 植物死亡对根系固土的作用 81
5.5.1 根系固土机理 81
5.5.2 植物死亡后根系固土作用的动态过程 86
5.5.3 小结 90
第6章 根系构型对斜坡稳定性的影响 91
6.1 实验准备 91
6.1.1 研究内容与方法 91
6.1.2 不同根系构型根土复合体的模拟试验 96
6.2 根系构型的力学和水文作用 101
6.2.1 不同根系构型植物的根系形态与抗拉强度 101
6.2.2 根土复合体的抗剪强度 103
6.2.3 根土复合体的入渗性能 106
6.2.4 讨论与小结 109
6.3 不同根系构型的斜坡稳定性分析 110
6.3.1 不同根系构型下斜坡稳定性 110
6.3.2 不同根系构型下斜坡失稳的降雨阈值 112
6.3.3 讨论与小结 113
第7章 林分类型对斜坡稳定性的影响 115
7.1 典型林分斜坡安全系数分量 115
7.2 典型林分斜坡安全系数动态变化 118
7.3 讨论与小结 120
7.3.1 讨论 120
7.3.2 小结 120
第8章 含植被坡体稳定性分析 122
8.1 含植被坡体的数值模拟研究 122
8.1.1 基于数值模拟的坡体模型构建 122
8.1.2 基于数值模拟的植物模型构建 127
8.1.3 不同植物根系结构分布的坡面应力分析 130
8.1.4 小结 134
8.2 植物地上部分生长过程模拟 134
8.3 含植被的均质土坡稳定性计算 136
8.3.1 含单一植物类型坡体 136
8.3.2 含两种植物类型坡体 139
8.4 含植被的浅层土坡稳定性计算 142
8.4.1 含单一植物类型坡体 143
8.4.2 含两种植物类型坡体 145
8.5 含植被的非规则坡面形状边坡稳定性计算 149
8.5.1 含两种以上植物类型的凸形坡体 150
8.5.2 含两种以上植物类型的凹形坡体 151
8.6 小结 151
第9章 植被对斜坡稳定性的影响 154
9.1 植被的水文作用. 154
9.1.1 林冠的截留作用 154
9.1.2 枯落物截留吸收作用 155
9.1.3 植物的蒸腾与根系吸水 155
9.1.4 根系对入渗的影响 156
9.2 降雨对斜坡的影响 157
9.2.1 降雨入渗研究 157
9.2.2 降雨条件下的水–力耦合或相互作用 158
9.2.3 降雨条件下的稳定性分析 160
参考文献 163