本研究以干旱、半干旱区常见水土保持植物种小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、北沙柳（Salix psammophila）、中国沙棘（Hippophae rhamnoides）、黑沙蒿（Artemisia ordosica）为研究对象,采用TY8000伺服控制强力机,研究轴向循环荷载对1-5mm根径范围内4种植物直根、含侧根分支处根段抗拉特性的影响,以期充实植物根系固土力学机制,为生态修复植物种的筛选提供理论依据。研究结果如下:（1）1-5mm根径范围内,4种植物根系承受3种循环荷载（即低荷载循环、高荷载循环、交变荷载）后,极限抗拉力较单次荷载均有所增加,北沙柳极限抗拉力增幅尤为突出:直根、含侧根分支处根段承受交变荷载后平均增长50.89%、60.86%,高荷载循环后平均增长35.63%、22.88%,低荷载循环后平均增长28.33%、10.40%;小叶锦鸡儿极限抗拉力的增幅最小:直根、含侧根分支处根段承受交变荷载后平均增长2.57%、14.70%,高荷载循环后平均增长11.50%、14.69%,低荷载循环后平均增长1.87%、7.92%;中国沙棘和黑沙蒿根系极限抗拉力的增幅介于上述两种植物之间。4种植物根系承受循环荷载后极限抗拉强度的变化与抗拉力相似,均大于单次荷载下的极限抗拉强度。总体而言,3种循环荷载对4种植物根系极限抗拉力、抗拉强度的增强程度为交变荷载>高荷载循环>低荷载循环。（2）4种植物根系承受单次荷载、3种循环荷载后极限抗拉力与根径呈幂函数正相关,极限抗拉强度与根径呈负相关,表明循环加载方式不会改变极限抗拉力、抗拉强度和根径的关系;1-5mm根径范围内,4种植物不同根型极限抗拉力学特性差异显著（P<0.05）,同种植物直根极限抗拉力、抗拉强度均大于含侧根分支处根段;4种植物直根、含侧根分支处根段极限抗拉力、抗拉强度种间差异均为小叶锦鸡儿>北沙柳>黑沙蒿、中国沙棘,黑沙蒿和中国沙棘的力学特性无差异。（3）在低荷载循环、高荷载循环过程中,4种植物根系表现出明显的弹塑性特征,循环过程中力-位移曲线由疏松型转为密集型,塑性变形不断积累,增量逐渐减小,弹性变形逐渐稳定并趋于定值,根系承受高荷载循环后发生的弹性变形、塑性变形均大于低荷载。承受交变荷载（低荷载、高荷载依次重复）时,高荷载对根系变形的作用更大。（4）1-5mm根径范围内,4种植物直根承受单次荷载、3种循环荷载后,弹性应力、极限应力和弹性模量均与根径呈负相关,平均弹性应力、极限应力种间关系均为:小叶锦鸡儿>北沙柳>黑沙蒿>中国沙棘;单次荷载平均弹性模量种间关系为小叶锦鸡儿>北沙柳>中国沙棘>黑沙蒿,循环荷载后弹性模量种间关系与单次荷载不同,即北沙柳>小叶锦鸡儿>黑沙蒿>中国沙棘。相对于单次荷载,循环荷载后的弹性应力、极限应力和弹性应变均呈增大趋势,主要表现为高循环荷载>低荷载循环>单次荷载。（5）单次荷载作用下,4种植物根系应力-应变曲线初期呈线性正相关关系,超过弹性极限点时,应变随应力的增加迅速增大,变形由线弹性变形阶段过渡到非线性变形阶段。3种循环荷载后的应力-应变曲线（承受循环荷载后再次施力至破坏的极限曲线）与单次荷载存在差异,应力-应变曲线初期沿循环加载路径进行,达到循环过程上限荷载后曲线斜率迅速减小,应力-应变曲线后期与单次荷载相似。