1、白龍江流域滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害分布范圍廣，發(fā)生頻次高，是中國(guó)四大地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)之一。植被能夠增加土體強(qiáng)度和抗侵蝕能力，對(duì)控制滑坡、泥石流等山地地質(zhì)災(zāi)害具有重要作用。定量研究植被根系固土能力是將植被應(yīng)用到災(zāi)害防治實(shí)踐中的核心內(nèi)容，但是對(duì)該領(lǐng)域的研究尚十分欠缺。目前本區(qū)域?yàn)?zāi)害防治仍以工程手段為主，綠化工作也仍以提高植被覆蓋率為主要目的，未充分考慮和利用植被的固土抗蝕作用，因此存在物種選擇盲目、對(duì)植被在溝道內(nèi)不同位置固土能力認(rèn)識(shí)不足等問(wèn)題。

2、針對(duì)以上問(wèn)題，本文基于已有研究成果，在生態(tài)學(xué)、材料力學(xué)、土力學(xué)、水力學(xué)、水土保持林學(xué)等理論的指導(dǎo)下，借助大型直剪儀、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等儀器，采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、野外試驗(yàn)、室內(nèi)測(cè)試與模型模擬相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了泥石流溝道內(nèi)不同位置上植物根系固土抗蝕的力學(xué)效應(yīng)。得到主要成果如下：
　　(1)研究了白龍江流域刺槐、白楊、紫穗槐三種綠化物種根系的分布特征和單根力學(xué)強(qiáng)度，并以此為基礎(chǔ)甄選了地質(zhì)災(zāi)害區(qū)生態(tài)修復(fù)首選物種。相較于白楊、紫穗槐等其他兩種綠

3、化樹(shù)種，刺槐適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，生長(zhǎng)速度快，并且其根系具有較高的抗拉強(qiáng)度和擴(kuò)展范圍。因此，適宜將刺槐作為本區(qū)域控制災(zāi)害的首選物種；
　　(2)研究了不同條件下刺槐林對(duì)淺層滑坡穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，遍布整個(gè)斜坡的刺槐林能夠在最大程度上增強(qiáng)斜坡的穩(wěn)定性，而種植在斜坡中部的刺槐林由于其根系位于潛在滑動(dòng)面上，因而對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響較小?？傮w來(lái)講，雖然刺槐細(xì)根能夠增加表層土體的粘聚力（平均增加值為15kPa），并且部分根系能夠深入土體內(nèi)部產(chǎn)生

4、一定的錨固作用，但是刺槐對(duì)斜坡整體穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)依然十分有限，其對(duì)斜坡穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)值在4-11％之間；
　　(3)研究了不同林齡刺槐林在不同強(qiáng)度泥石流作用下對(duì)低矮河岸的加固作用。結(jié)果表明，隨著林齡的增加，植物對(duì)河岸的保護(hù)作用逐漸增強(qiáng)，并且4年生刺槐林已經(jīng)能夠使得河岸在洪峰流量為73.06m3/s的泥石流中保持穩(wěn)定；
　　(4)研究了提高溝床內(nèi)植被覆蓋度對(duì)溝床內(nèi)徑流形態(tài)的影響。根據(jù)實(shí)測(cè)溝床形態(tài)，基于徑流和溝道發(fā)育物理機(jī)制的元胞自

5、動(dòng)機(jī)模型構(gòu)建了虛擬徑流場(chǎng)， 計(jì)算了溝床內(nèi)植被對(duì)溝床內(nèi)徑流形態(tài)的影響。結(jié)果表明，隨著植被定植密度的增加，溝床內(nèi)的徑流形態(tài)將由目前的辮流向曲流轉(zhuǎn)變，同時(shí)溝床內(nèi)由水流占據(jù)的寬度將平均減少18-24%；
　　綜上所述，斜坡、河岸以及溝床是泥石流溝的主要組成部分，以刺槐為代表的植物在以上三個(gè)重要位置均能發(fā)揮固土抗蝕作用，并且隨著植被的生長(zhǎng)，這種作用將日益增強(qiáng)。因此，建議選擇刺槐作為本區(qū)域生態(tài)修復(fù)的首選物種，并將其以1.0×1.0m