林木根系基本力學性質

　　林木根系的力學性質是根系固土研究的基礎，也是近年來多學科交叉研究的熱點問題，受到廣泛關注。《林木根系基本力學性質》基於彈塑性力學、水土保持學、數學、化學等原理和方法，採用野外試驗與室內實驗相結合、試驗測定與理論分析相結合的技術路線，通過調查分析油松、華北落葉松、白樺、蒙古櫟和榆樹的根系形態，構建了這五個樹種根系形態的分佈模型；通過對林木根系的拉伸實驗，揭示了根系的最大抗拉力、抗拉強度、彈性模量等抗拉特性與根系直徑、標距和加載速度等方面的聯繫；運用數學統計方法，對數據進行預處理，分析數據的潛在意義，歸納出林木單根抗拉力學特性的綜合模型；通過對纖維素、木質素和半纖維素含量的測定，揭示根系抗拉特性的內因，建立根系主要化學成分與抗拉特性間的關係。
　　《林木根系基本力學性質》可作為科研院所林學、水土保持等相關專業研究生的參考教材，也可作為從事林業、水土保持、生態、環境等方面研究的專業技術人員、科研人員和相關專業本科生的參考書。

叢書序
前言
第1章 根系抗拉基本力學性質研究現狀
1.1 根系抗拉力學特性
1.1.1 根系拉伸斷裂形態
1.1.2 根系抗拉強度及破壞極限荷載
1.1.3 根系抗拉變形特性
1.1.4 影響根系抗拉特性的主要因素
1.2 根系主要化學成分與抗拉力學特性間的關係
1.2.1 根系纖維素含量與抗拉特性
1.2.2 根系木質素含量與抗拉特性
1.2.3 根系半纖維素含量與抗拉特性
1.3 根顯微結構的研究現狀
1.3.1 根的顯微結構
1.3.2 根的顯微結構與力學特性間的關係
1.4 研究展望
第2章 根系力學性質分析相關理論
2.1 強度理論
2.1.1 材料破壞的兩種形式
2.1.2 四個常用的古典強度理論
2.1.3 莫爾強度理論
2.2 本構關係模型
2.2.1 線彈性類本構模型
2.2.2 非線彈性類本構模型
2.2.3 彈塑性類本構模型
第3章 試驗材料與研究方法
3.1 研究區域概況
3.1.1 氣候
3.1.2 地形地貌
3.1.3 土壤
3.1.4 植被概況
3.2 研究樹種的選擇
3.2.1 選擇依據
3.2.2 研究樹種的生物學及生態學特性
3.3 研究方法
3.3.1 野外取樣
3.3.2 根系拉伸試驗
3.3.3 根系主要化學成分分析
3.3.4 根系顯微結構觀察實驗
第4章 根系形態
4.1 根系形態研究方法
4.1.1 根系形態調查方法
4.1.2 林木根係累積模型
4.1.3 統計方法
4.2 不同樹種形態分析
4.2.1 根長一根徑關係
4.2.2 根長一土層深度關係
4.2.3 根系生物量一根徑關係
4.2.4 根系垂直分佈根型
4.3 各樹種根的形態模型
4.3.1 根系形態模擬步驟
4.3.2 根系形態模擬效果
4.4 小結
第5章 林木根系抗拉特性
5.1 林木根系最大抗拉力分析
5.1.1 不同樹種抗拉力的比較
5.1.2 根系抗拉力與直徑的關係
5.1.3 根系抗拉力與標距的關係
5.1.4 根系抗拉力與加載速率的關係
5.1.5 根系抗拉力影響因素分析
5.2 林木根系抗拉強度的分析比較
5.2.1 不同樹種抗拉強度的比較
5.2.2 根系抗拉強度與直徑的關係
5.2.3 根系抗拉強度與標距的關係
5.2.4 根系抗拉強度與加載速率的關係
5.2.5 根系抗拉強度影響因素分析
5.3 林木根系彈性模量
5.3.1 不同樹種根系彈性模量比較
5.3.2 根系彈性模量與直徑的關係
5.3.3 根系彈性模量與加載速率的關係
5.3.4 根系彈性模量影響因素分析
5.4 林木根系延伸率與殘餘應變
5.4.1 不同樹種根系延伸率比較
5.4.2 不同直徑根系的殘餘應變比較
5.4.3 不同標距根系殘餘應變比較
5.5 林木根系應力一應變關係
5.5.1 不同樹種根系應力一應變關係比較
5.5.2 根系應力一應變關係與直徑的關係
5.5.3 根系應力一應變關係與標距的關係
5.5.4 根系應力一應變關係與加載速率的關係
5.6 小結
5.6.1 根系外在形態特性
5.6.2 直徑與根系抗拉特性
5.6.3 標距與根系抗拉特性
5.6.4 加載速率與根系抗拉特性
第6章 數據處理與分析方法
6.1 數據預處理
6.1.1 觀測數據預處理的常用方法簡介
6.1.2 小波降噪
6.1.3 移動平均平滑法
6.1.4 實例分析
6.2 數據挖掘
6.2.1 正態性檢驗
6.2.2 相關性分析
6.2.3 聚類
6.2.4 非參數檢驗
6.3 單根抗拉的力學模型
6.3.1 固定控制變量情況下，抗拉強度的回歸模型
6.3.2 引入控制變量時，抗拉強度的綜合模型
6.4 小結
第7章 根系主要成分與抗拉特性
7.1 根系抗拉力學特性
7.1.1 根系抗拉力學分佈特徵
7.1.2 同一樹種不同根型的力學特性比較
7.1.3 不同樹種同一根型的力學特性比較
7.2 根系主要化學成分與抗拉力學特性關係
7.2.1 根系纖維素含量與抗拉特性的關係
7.2.2 根系木質素含量與抗拉特性的關係
7.2.3 半纖維素含量與抗拉特性的關係
7.2.4 綜纖維素含量與抗拉特性的關係
7.2.5 L／C與抗拉特性的關係
7.3 根系主要化學成分與極限拉伸應變的關係
7.3.1 5種樹種根系拉伸應變分佈特徵
7.3.2 根系主要成分與應變的關係
7.4 根系顯微結構與抗拉特性
7.4.1 材料選擇及其相關參數測定
7.4.2 植物根系的顯微構造特徵
7.4.3 植物根系顯微結構與單根抗拉特性的關係
7.5 小結
7.5.1 不同樹種根系化學成分分佈特徵
7.5.2 根系化學成分與抗拉力、抗拉強度的關係
7.5.3 根系化學成分對極限拉伸應變
7.5.4 根系纖維結構與抗拉特性
主要參考文獻