朱锦奇
- 作品数：24 被引量：138H指数：8
- 供职机构：北京林业大学水土保持学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家林业公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学建筑科学水利工程文化科学更多>>
- 基于植物生长过程的根系固土机制及Wu模型参数优化被引量：18
- 2018年
- 【目的】为提高植物根系固土效果模型量化的准确性,针对植物根系在土壤中受破坏的不同方式,基于植物生长过程的根土复合体直剪试验,利用根的拔出与抗拉试验,分析根系在不同生长时期的受力机制,定量评估植物根系对土壤的加固效果。【方法】在原有直剪仪器的基础上,设计了一套分离式、可测定盆栽植物根系固土效果的装置。将12棵3年生山矾幼树样本直接种植于直剪盒,针对移植后1个月、4个月和1年后山矾根系的单根抗拉强度、拔出强度和根土复合体的抗剪强度进行测定,建立植物单根直径与单根抗拉强度、拔出强度的关系曲线。在时间尺度上,研究影响其根系固土的相关参数变化,分析根系与土壤的相互作用机制和根系的破坏情况,并优化现有Wu模型,并尝试评估动态生长过程中的根系固土效果。【结果】1)植物根系固土效果受抗拉强度与拔出强度的共同影响,在植物的生长的过程中,拔出强度对固土效果的影响比抗拉强度更加显著;2)随着植物种植时间的增加,4个月后根土复合体的抗剪切强度显著增加,1年后根土复合体的抗剪切强度较前4个月增长放缓。根土复合体发生剪切破坏后,根系发生断裂破坏的概率随种植时间的增加而增加。3)将根系抗拉和拔出强度2个参数加入到植物根系固土模型的计算中,可以更好地反映植物根系固土效果,特别是对于植物移植生长过程,模型计算结果与实际值平均相差仅为8.13%。【结论】植物根系在1年的生长周期内,根系数量不会发生较大变化,根系抗拉强度由其材料属性决定,也不会发生较大变化。而根系与土壤间的键合则变得更加紧密,根系的拔出强度增加显著,更多的根系在土壤发生破坏时发生断裂,最终提高根系加固土壤的效果。
- 朱锦奇王云琦王玉杰王玉杰
- 关键词：根系破坏方式抗拉强度
- 基于试验与模型的根系增强抗剪强度分析被引量：30
- 2014年
- 在总结近代学者对植物根系固土作用机制研究的基础上,采用大盒直剪试验与物理模型,对重庆缙云山地区6种常见植物:马尾松、香樟、广东山胡椒、四川大头茶、白毛新木姜子、四川山矾根系的增强抗剪强度进行对比。通过自制的大盒直剪仪对植物实际固土效果进行了测定,该大直剪仪具有简单、经济、易行等特点。通过对多种植物根系进行抗拉试验和根土复合体受力分析,确定了植物根系的抗拉强度与植物根面积比率。利用Wu模型对6种植物的根系固土效能进行模型计算。结果表明,不同的植物根系类型对增强抗剪强度值的影响非常显著。在重庆缙云山地区的土壤质地情况下,Wu的根土复合体模型高估了根系增强土壤的抗剪强度约为90%。基于该结论,为使Wu模型计算的根系固土强度值较为准确,修订Wu模型中的k值为0.63。
- 朱锦奇王云琦王玉杰张会兰李云鹏刘勇
- 关键词：根土复合体抗剪切强度
- 卓越农林人才培养模式下高等农林院校实验课教学的改革探索——以“岩土力学”实验课为例被引量：7
- 2016年
- 高等农林院校的实验课承担着培养学生实践能力和创新能力的重任,对培养具有科学精神和创新能力的综合性专业人才发挥着重要作用。水土保持与荒漠化防治专业具有综合性和应用性强的特点,所开设实验课的质量直接影响到学生实验操作能力、创新能力和解决实际问题能力的培养。因此,通过调研,在对高等农林院校师生对实验课教学改革的认识进行分析总结的基础上,指出高等农林院校实验课教学存在的主要问题包括实验课的教学目标针对性不强、不能体现各专业的不同特色,实验课的教学过程忽视对学生专业热情和创新精神的培养。针对存在的问题,以水土保持与荒漠化防治专业"岩土力学"实验课为例,根据"卓越农林人才教育培养计划"所要求的提供多层次、多类型、多样化的人才培养体系以及开展拔尖创新型、复合应用型、实用技能型人才培养模式的试点,从实验课教学目标的修正以及教学内容、教学流程、教学模式的改革入手,采取加强实验内容与各专业典型实例的结合、增设室外实验、开设综合性室内实验、增设开放性实验课题、结合专业的典型实例加强实践能力的培养、提出问题激发学生的创新思维等措施,对高等农林院校实验课教学进行了改革探索,并取得了一定的成效。
- 王云琦王玉杰朱锦奇
- 关键词：高等农林院校实验课教学水土保持与荒漠化防治专业岩土力学
- 便携式根系锚固力测定仪
- 本发明公开了一种便携式根系锚固力测定仪，包括金属支架，金属支架的顶部固定有牵引装置，牵引装置的牵引杆伸到金属支架内，牵引杆的下端固定有固定夹，牵引杆上设有拉力传感器，金属支架的底面设有通孔，牵引杆的下端正对通孔。还包括接...
- 王云琦朱锦奇李云鹏王玉杰
- 文献传递
- 根系逐渐破坏过程中固土效果研究被引量：7
- 2015年
- 植物根系的固土效果会随根系破坏而发生变化,但其变化过程并不明确。以重庆缙云山的四川山矾为研究对象,以2 mm为根系径级,采用逐径级剪除根系法模仿根系逐渐遭到破坏的过程;同时测量根系的抗拉与抗拔强度,利用自制大盒直剪仪测量根土复合体的抗剪强度,并与Wu模型计算值作对比,系统研究根系逐渐破坏过程中的固土效果。结果表明,春季生四川山矾3年幼苗的植物根系抗拉强度随着根系直径的减小而减小。当根系直径小于2 mm时,根系拉拔强度要高于植物根系的抗拉强度,当根系直径大于2 mm时,则根系抗拉强度更大。大盒直剪测量结果显示,根系破坏过程中根土复合体的抗剪强度首先保持不变,当大于2 mm的根系开始与土壤分离时,根土复合体的抗剪强度会快速下降。在一定范围内,根面积比越大,根土复合体的抗剪强度越大,根系对土壤的加固作用越强。在根系逐渐破坏过程中,Wu模型在一定程度上高估了根土复合体的抗剪强度,且高估值与根面积比呈正相关关系。
- 郭翬王云琦王青兰王玉杰张会兰王彬朱锦奇李云鹏
- 关键词：拉拔强度
- 便携式根系锚固力测定仪
- 本实用新型公开了一种便携式根系锚固力测定仪，包括金属支架，金属支架的顶部固定有牵引装置，牵引装置的牵引杆伸到金属支架内，牵引杆的下端固定有固定夹，牵引杆上设有拉力传感器，金属支架的底面设有通孔，牵引杆的下端正对通孔。还包...
- 王云琦朱锦奇李云鹏王玉杰
- 文献传递
- 基于SWAT模型的不同土地利用结构对流域水沙的影响被引量：3
- 2016年
- 为明确不同土地利用结构对流域产流产沙及其过程的影响,以黄土高原沟壑区典型小流域罗玉沟流域为例,基于1986—2000年气象资料,以该流域4种主要土地利用类型及调整后的土地利用结构为假设情景,通过SWAT模型模拟探讨土地利用结构对流域水沙的影响。结果表明:1)与1995年土地利用结构下的产流产沙量相比,极端情景下,林地和梯田可分别减少径流56.86%、11.97%,减少泥沙达80%以上;2)林地集中分布较分散分布的水沙量最大可分别减少4%、27%左右,但集中程度可能存在一个阈值,大于该阈值后流域产流产沙量无太大变化;3)相同面积比例的土地利用类型在流域中分布位置不同,流域出口的产沙量也较1995年有不同程度减少,最大可减少26.79%,产流量无明显差异,但流域内部产流产沙过程有所不同,林地分布在上游时,流域上中游的水沙量最低。因此,调整流域土地利用结构时可适当提高林地集中程度;重视流域上游尤其是源头的土地利用结构优化,在流域产流产沙源头可采取减水减沙效果更好的植被措施,梯田等受人类活动影响的措施尽量布设在流域中下游。
- 朱楠马超王云琦张会兰朱锦奇
- 关键词：SWAT模型土地利用林地产沙量
- 荆条根系的固土功能随土壤含水率的变化被引量：14
- 2020年
- 【目的】分析原状根土复合体和素土的黏聚力和内摩擦角随土壤含水率的变化规律,探索植物根系破坏方式与土壤含水率的关系,为动态分析降雨过程中边坡稳定性提供理论基础。【方法】选择北方常见灌木种荆条,在降雨后的不同时期,在预先挖好的土壤剖面取得原状根土复合体和素土样本,测定其抗剪强度指标:黏聚力c和内摩擦角φ,并辅以重塑的根土复合体和素土样本作为对比。【结果】1)荆条单根拔出强度随土壤含水率增高呈单峰曲线变化,土壤体积含水率约18%时达到最大值。2)植物根系可以显著提高土壤的抗剪强度,其中原状和重塑根土复合体黏聚力分别比原状和重塑素土高出约15.8 kPa和7.5 kPa,内摩擦角最大高出约3.1°和1.1°。3)根土复合体的黏聚力和内摩擦角与土壤体积含水率大体呈负相关。随着土壤含水率从约13%增高到约40%,原状和重塑的根土复合体样品中的土壤黏聚力的最大增加值分别降至5.9 kPa和2.6 kPa。原状根土复合体内摩擦角最大增加值降至0.1°,重塑土复合体则升至1.8°。【结论】根系可以同时提高土壤的黏聚力和内摩擦角,根系对土壤的加固效果随土壤含水率的升高而大幅度降低。因此建议在降雨较多的地区或季节,植物根系固土护坡能力应该更保守地进行评估。本研究可为土壤含水率在内的根系固土动态模型的建立提供理论依据。
- 朱锦奇苏伯儒王云琦王云琦王玉杰
- 关键词：根土复合体
- 针叶与阔叶树根系对土壤抗剪强度及坡体稳定性的影响被引量：8
- 2014年
- 重庆缙云山地处三峡库区,是国家重点自然保护区。由于地势特点,坡面极易发生土壤侵蚀及浅层滑坡,因此,在不破坏原有生态环境的前提下,有效防止灾害发生是该地区的重点防治工作。选取了同种根构型的针叶树种(马尾松Pinus massoniana Lamb)和阔叶树种(四川大头茶Gordonia acuminate),比较其提高土壤抗剪强度的作用强弱,并分析根面积比率、剪切带根系径级比、根系位置范围,以及根系角度等因素对土壤抗剪强度的影响。结果表明,针叶树种对土壤抗剪强度增强效果强于阔叶树种;针叶树种根系平均抗拉强度较大,其对土壤抗剪强度的增量更大;针叶树种根系分布范围较广且存在更多与剪切方向成60°的根系,表现出更好的固坡作用;根面积比率对土壤抗剪强度影响不明显。
- 李云鹏张会兰王玉杰王云琦朱锦奇刘勇
- 关键词：根构型根系分布边坡稳定
- 模拟根系整体对土壤抗剪强度影响的试验装置
- 本实用新型公开了一种模拟根系整体对土壤抗剪强度影响的试验装置，包括承载试样土壤和根系部分的方形盒子，方形盒子包括上下重叠放置的上盒和下盒，上盒的一个端面与拉力计连接，拉力计的另一端与牵引装置连接。可以在室内或野外快速测量...
- 王云琦李云鹏王玉杰朱锦奇刘勇
- 文献传递
