Effect of root architecture on rainfall threshold for slope stability: variabilities in saturated hydraulic conductivity and strength of root-soil composite

从土壤强度和水流入渗改善的角度来看，植物根系对边坡稳定性有积极和消极的贡献。为了进一步验证这一争议，本研究通过根土复合材料的饱和电导率和抗剪强度测试，探讨了六种根结构类型对降雨阈值边坡稳定性的影响。将无限坡模型与一维流模型结合，得到边坡破坏的降雨强度-持续时间阈值。结果表明，根-土复合材料的饱和导水能力是裸土的1 ~ 4.23倍，且随植物根系的长度密度、体积密度和体积分维数的增加而增大。植物根系的黏聚力和内摩擦角分别提高了35.19 ~ 81.79%和12.92 ~ 42.36%。最后，r型根和v型根对边坡稳定具有最有效的根构型。在造林过程中，h型可能适合软坡地区，v型和r型可能适合陡坡地区。研究结果对植物根系相互作用对边坡稳定性的影响具有重要意义，值得进一步深入研究。