Die Rolle der einheimischen Baumarten Quercus brantii und Crataegus aronia bei der Bodenverstärkung in den Wäldern von Zagros

283-296

Artikel aus einer Zeitschrift

200206001

Austrian Journal of Forest Science 2018, 135(4) ; Jrg. 135 ; 4 (2018) , 283-296

In this study, biotechnical characteristics of the root system of Quercus brantii and Crataegus aronia, were studied in Zagros forests, the west of Iran. For each species, a number of eight individual trees were selected and 73 root samples were tested for measuring tensile strength using Instron Universal Testing Machine. Results showed a negative relationship between the diameter and tensile strength. The minimum and maximum tensile strength values in the diameter range of 0.13-2.93 for Q. brantii were 15.01 and 116.08 MPa and in the diameter range of 0.32-2.97 cm for C. aronia were 12.98 and 83.10 MPa, respectively. The parameters for soil cohesion and angle
of internal friction of soil particles for soil samples of each individual trees were measured using direct shear test apparatus after transporting samples to the laboratory. Calculation of soil reinforcement of the two species is based on a modified Mohr-Coulomb concept (Wu model) and on measured data of tensile strength and root area ratio (RAR). The maximum values of soil shear strength, considering the root cohesion effect of Q. brantii and C. aronia, have been estimated with 100.40 MPa and 98.28 MPa respectively. The results showed that the soil shear strength of Q. brantii is higher than C. aronia. The results confirm the effect of forest on slope stability and the findings of our study can be used in reinforced soils and lower the risk of landslides.
Keywords: Biotechnical Soil Reinforcement, Root Tensile Strength, Wu Model
In dieser Studie wurden die biotechnologischen Charakteristika des Wurzelsystems von Quercus brantii und Crataegus aronia im Zagros Wald im Westen Irans untersucht. Für jede Spezies wurde eine Anzahl von 8 individuellen Bäumen ausgewählt und es wurden 73 Wurzelproben untersucht um die Zugfestigkeit mit der Instron Universal Testing Maschine zu messen. Die Ergebnisse zeigen einen negativen Zusammenhang zwischen dem Wurzelfurchmesser und der Zugfestigkeit. Bei Q. brantii Wurzeln mit einem Durchmesser zwischen 0.13 und 2.93 cm wurden Minimal- und Maximalwerte der Zugfestigkeit von 15.01 und 116.08 MPa ermittelt. Bei C. aronia und einer Durchmesserspanne von 0.32 bis 2.97 cm wurden Zugfestigkeit zwischen 12.98 und 83.10 MPa ermittelt. Die Parameter für die Bodenkohäsion und den internen Reibungswinkel der Bodenproben von jedem einzelnen Baum wurden mit dem Direkten-Scherversuch- Apparat im Labor gemessen. Die Berechnung der Bodenverdichtung der
beiden Spezies basiert auf einem veränderten Mohr-Coulomb Konzept (Wu Model) und auf den gemessenen Daten der Bruchkraft und Wurzelspannung. Die Maximalwerte der Boden-Scherkraft, welche den Kohäsionseffekt der Wurzeln von Quercus brantii and Crataegus aronia berücksichtigt, wurde mit jeweils 100.40 MPa und 98.28
MPa ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Boden Scherkraft von Q. brantii höher ist als die der C. aronia. Die Ergebnisse bestätigen den Einfluss des Waldes auf die Hangstabilität. Die hier erzielten Ergebnisse können bei verdichteten Böden angewandt werden um das Risiko von Hangrutschungen zu minimieren.
Schlüsselbegriffe: Biologisch-technische Bodenverstärkung, Wurzelzugfestigkeit, Wu Modell