Investigation of soil reinforcement according to the root cohesion changes in hornbeam (Carpinus betulus L.)

Abstract

مقدار چسبندگی ظاهری خاک در حضور ریشه از معیارهای مهم در مسلح‌سازی خاک است. در پژوهش پیش‌‌رو با استفاده از دو مدل WWM (Wu-Waldron Model) و FBM (Fiber Bundle Model) مقدار چسبندگی خاک بررسی شد. هفت درخت ممرز (Carpinus betulus L.) در هرکدام از سه رویشگاه مورد بررسی در سری یک جنگل سرچشمه چالوس انتخاب شدند. برای بررسی پراکنش ریشه‌‌ها از روش حفر پروفیل و برای اندازه‌‌گیری مقاومت کششی از دستگاه اینسترون استاندارد استفاده شد. براساس نتایج، نسبت سطح ریشه به سطح خاک (RAR) با افزایش عمق کاهش یافت. بیشینه شاخص RAR ‌‌برای هر سه رویشگاه در 40 سانتی‌متری ابتدایی خاک مشاهده شد و بیشینه عمق ریشه‌دوانی نیز 60 سانتی‌‌متر‌‌ بود.‌‌ کمینه و بیشینه مقاومت کششی در رویشگاه اول 11/52 تا 323/42، رویشگاه دوم 6/89 تا 318/79 و رویشگاه سوم 6/91 تا 312/66 مگاپاسکال به‌ترتیب در دامنه قطر ریشه برای رویشگاه اول 0/5 تا 9/45، رویشگاه دوم 0/56 تا 9/21 و رویشگاه سوم 0/45 تا 9/32 میلی‌متر برآورد شدند. همچنین، متوسط چسبندگی ریشه در تمام عمق‌‌ها با استفاده از مدل WWM‌‌ در رویشگاه اول 4/04 تا 61/37، در رویشگاه دوم 5/7 تا 53/18 و در رویشگاه سوم 4/6 تا 46/66 کیلوپاسکال و با استفاده از مدل FBM‌‌ در رویشگاه اول‌‌ 1/22 تا 27/48، در رویشگاه دوم 1/87 تا 24/22 و در رویشگاه سوم 1/85 تا 19/04 کیلوپاسکال به‌دست آمد. مقایسه دو مدل مذکور باعث افزایش شناخت از ویژگی‌های زیست‌فنی ممرز و تعیین دقیق‌‌تر مقدار مسلح‌سازی خاک شد. از این یافته‌ها می‌توان در آینده در مدیریت پدیده‌های طبیعی مانند زمین‌لغزش استفاده کرد.