第1章 根系抗拉基本力学性质研究现状 1
1.1根系抗拉力学特性 1
1.1.1根系拉伸断裂形态 1
1.1.2根系抗拉强度及破坏极限荷载 1
1.1.3根系抗拉变形特性 2
1.1.4影响根系抗拉特性的主要因素 3
1.2根系主要化学成分与抗拉力学特性间的关系 4
1.2.1根系纤维素含量与抗拉特性 4
1.2.2根系木质素含量与抗拉特性 5
1.2.3根系半纤维素含量与抗拉特性 5
1.3根显微结构的研究现状 5
1.3.1根的显微结构 5
1.3.2根的显微结构与力学特性间的关系 7
1.4研究展望 8
第2章 根系力学性质分析相关理论 9
2.1强度理论 9
2.1.1材料破坏的两种形式 9
2.1.2四个常用的古典强度理论 9
2.1.3莫尔强度理论 11
2.2本构关系模型 12
2.2.1线弹性类本构模型 13
2.2.2非线弹性类本构模型 14
2.2.3弹塑性类本构模型 16
第3章 试验材料与研究方法 19
3.1研究区域概况 19
3.1.1气候 19
3.1.2地形地貌 20
3.1.3土壤 20
3.1.4植被概况 20
3.2研究树种的选择 21
3.2.1选择依据 21
3.2.2研究树种的生物学及生态学特性 21
3.3研究方法 22
3.3.1野外取样 22
3.3.2根系拉伸试验 22
3.3.3根系主要化学成分分析 25
3.3.4根系显微结构观察实验 27
第4章 根系形态 30
4.1根系形态研究方法 30
4.1.1根系形态调查方法 30
4.1.2林木根系累积模型 31
4.1.3统计方法 31
4.2不同树种形态分析 31
4.2.1根长-根径关系 31
4.2.2根长-土层深度关系 33
4.2.3根系生物量-根径关系 33
4.2.4根系垂直分布根型 34
4.3各树种根的形态模型 36
4.3.1根系形态模拟步骤 36
4.3.2根系形态模拟效果 36
4.4小结 38
第5章 林木根系抗拉特性 39
5.1林木根系最大抗拉力分析 39
5.1.1不同树种抗拉力的比较 40
5.1.2根系抗拉力与直径的关系 40
5.1.3根系抗拉力与标距的关系 43
5.1.4根系抗拉力与加载速率的关系 46
5.1.5根系抗拉力影响因素分析 49
5.2林木根系抗拉强度的分析比较 49
5.2.1不同树种抗拉强度的比较 49
5.2.2根系抗拉强度与直径的关系 51
5.2.3根系抗拉强度与标距的关系 54
5.2.4根系抗拉强度与加载速率的关系 56
5.2.5根系抗拉强度影响因素分析 59
5.3林木根系弹性模量 60
5.3.1不同树种根系弹性模量比较 60
5.3.2根系弹性模量与直径的关系 61
5.3.3根系弹性模量与加载速率的关系 63
5.3.4根系弹性模量影响因素分析 65
5.4林木根系延伸率与残余应变 65
5.4.1不同树种根系延伸率比较 65
5.4.2不同直径根系的残余应变比较 66
5.4.3不同标距根系残余应变比较 68
5.5林木根系应力-应变关系 69
5.5.1不同树种根系应力-应变关系比较 71
5.5.2根系应力-应变关系与直径的关系 72
5.5.3根系应力-应变关系与标距的关系 76
5.5.4根系应力-应变关系与加载速率的关系 77
5.6小结 78
5.6.1根系外在形态特性 78
5.6.2直径与根系抗拉特性 78
5.6.3标距与根系抗拉特性 79
5.6.4加载速率与根系抗拉特性 79
第6章 数据处理与分析方法 80
6.1数据预处理 80
6.1.1观测数据预处理的常用方法简介 80
6.1.2小波降噪 82
6.1.3移动平均平滑法 85
6.1.4实例分析 86
6.2数据挖掘 89
6.2.1正态性检验 90
6.2.2相关性分析 91
6.2.3聚类 93
6.2.4非参数检验 96
6.3单根抗拉的力学模型 99
6.3.1固定控制变量情况下，抗拉强度的回归模型 100
6.3.2引入控制变量时，抗拉强度的综合模型 102
6.4小结 103
第7章 根系主要成分与抗拉特性 104
7.1根系抗拉力学特性 104
7.1.1根系抗拉力学分布特征 104
7.1.2同一树种不同根型的力学特性比较 108
7.1.3不同树种同一根型的力学特性比较 111
7.2根系主要化学成分与抗拉力学特性关系 113
7.2.1根系纤维素含量与抗拉特性的关系 113
7.2.2根系木质素含量与抗拉特性的关系 116
7.2.3半纤维素含量与抗拉特性的关系 119
7.2.4综纤维素含量与抗拉特性的关系 121
7.2.5 L/C与抗拉特性的关系 124
7.3根系主要化学成分与极限拉伸应变的关系 127
7.3.1 5种树种根系拉伸应变分布特征 127
7.3.2根系主要成分与应变的关系 130
7.4根系显微结构与抗拉特性 130
7.4.1材料选择及其相关参数测定 130
7.4.2植物根系的显微构造特征 131
7.4.3植物根系显微结构与单根抗拉特性的关系 135
7.5小结 136
7.5.1不同树种根系化学成分分布特征 136
7.5.2根系化学成分与抗拉力、抗拉强度的关系 137
7.5.3根系化学成分对极限拉伸应变 137
7.5.4根系纤维结构与抗拉特性 138
主要参考文献 139