植被是增强边坡稳定性的最积极的因素，在边坡生态恢复工程中被广泛应用，尤其是林草一体化高稳定性生态护坡技术，既能在边坡生态防护的前期-根系发育初期，起到较大的“加筋”作用，还能在粗根发达的后期起到“锚固”作用，值得提倡。　　为进一步探讨黄土区林草混合根系的护坡力学效应，本研究选取陕北当地常见乔木和草本群落-小叶杨(Populussimonii)和白羊草（Bothriochloaischaemum）群落为研究对象，研究其:1）根系形态参数的空间分布特征;2）根系抗拉力学特性与根系形态参数，特别是与根系直径的关系;3）植物根系形态和力学特性对自然边坡根-土复合体抗剪强度的影响。按试验破坏性顺序进行取样，首先使用方形环刀在根际范围内进行现场水平—垂直逐层取根-土复合样;之后采取完全随机法，选择部分土样进行自然条件下不同土层垂直荷载模拟下的根-土复合体的直剪试验，测定根-土复合体的抗剪特性，剩余根-土复合体进行洗根-扫描后使用图像分析法用于测定根系形态空间分布特性;剪切后的根-土复合体样在判明根系所属植物种类后，进行抗拉试验，测定两种植物不同直径根系单根最大抗拉力和抗拉强度，并分析其与直径的关系;最后探讨根土复合体抗剪强度与植物根系参数的关系并建立根系抗剪强度力学模型。得出如下结论:　　(1)小叶杨和白羊草群落混合根系在垂直方向表现为三个显著分布特点:根系主要集中分布在0～30cm土层，在40～70cm土层根系逐渐减少，在80cm土层以下根系含量保持低水平的稳定状态，说明随着土层深度的增加，植物根系越来越不发达，其充斥土体的能力不断减弱;在水平方向上，根系生物量、根表面积和根长的大小随着白羊草生长位置的变动而波动变化，且土层越深，其波动幅度越小。　　(2)小叶杨和白羊草的单根最大抗拉力均与根径呈正相关的幂函数关系且增长的斜率逐渐增大，与抗拉强度则均表现为负相关的对数函数关系且减小的斜率逐渐降低，而小叶杨的单根拉伸率与根径成负相关的线性关系，白羊草则不成规律。两种植物进行对比研究，发现当根径小于0.6mm时，相同根径条件下，小叶杨的单根最大抗拉力较白羊草小，而根径大于0.6mm后，则相反，且两者之间的差值逐渐增大;小叶杨单根抗拉强度减小的速度小于白羊草，具体表现为:当根径小于0.75mm时，小叶杨的单根抗拉强度远小于相同根径的白羊草的单根抗拉强度，在根径大于0.75mm后，小叶杨单根抗拉强度大于白羊草。　　(3)小叶杨和白羊草群落根土复合体的抗剪强度随着垂直荷载的增大而显著增大，且呈线性增加的规律，符合库仑定律;而随着土壤含水量的增加，抗剪强度呈先增加后减少的趋势。进一步分析发现，内摩擦角Φ和粘聚力C随着根长密度和根表面积的增大而增大，而与根系生物量密度的函数规律不明显。其中，土壤内摩擦角Φ与根长密度和根面积密度表现为对数函数关系，且增长率随根长密度和根面积密度的增大而减小;而土壤粘聚力C与根长密度和根面积密度表现为线性增长趋势。　　本论文选取陕北典型黄土边坡作为试验样地，并选取黄土边坡常见林草群落—小叶杨和白羊草为研究对象，分析自然状态下林草群落根系的空间分布特征、单根的抗拉力学特性以及根土复合体抗剪强度的特性，为以后能更好地进行水土保持植物的选择、优化林草植被组合，以及对生态护坡效益的评价及其在实际情况下的推广应用都有着重要的研究价值和实际指导意义。