本项研究以青海东北部的西宁盆地及其周边地区为例，对西宁城北二十里铺青海大学自建试验区种植的柠条锦鸡儿、霸王和白刺等3种灌木植物以及垂穗披碱草和细茎冰草等2种草本植物，开展了灌木和草本根系所含主要化学成分含量测定及其化学成分含量变化与单根抗拉特性相关性、灌木根系力学性能指标测定、根-土复合体抗剪强度试验及根系含量对根-土复合体抗剪强度增强效应影响等方面的研究，主要得出以下结论：通过对试验区所种植的5种植物根系的化学成分含量测定试验，测定并分析了根系中半纤维素、木质素、纤维素和果胶质等4种主要化学成分含量及其变化规律，同时研究了上述4种化学成分含量的变化规律对植物单根抗拉特性的影响，研究得出：2种草本植物在其生长期为10个月和17个月时其根系中所含4种主要化学成分的含量由高至低依次为半纤维素＞木质素＞纤维素＞果胶质；半纤维素、木质素、纤维素和果胶质4种化学成分中，相对于其它3种成分，纤维素含量与根系的单根抗拉特性之间的相关性相对显著，即植物根径与纤维素含量间呈显著负相关关系，纤维素含量与抗拉强度之间呈显著正相关根系。通过对试验区所种植的不同生长期的3种灌木，从坡体地表开始至植物根系的最大生长深度范围内，所确定的不同测量深度下根系相关力学性能指标如根面积比（RAR）、根长密度（RLD）、根密度（RD）进行测定，同时对根面积比、根长密度、根密度等3个力学性能指标及其与测量深度之间的关系做了相关性分析，得出：生长期分别为10个月和17个月的3种灌木植物主根系集中于边坡表层以下0～20cm土层范围内，当坡体测量深度不断增加，根面积比、根长密度和根密度均呈逐渐下降趋势，力学性能指标和测量深度之间呈显著负相关关系；侧根在坡面水平方向的最大伸展长度为25cm，3种灌木中除霸王水平侧根相对较发达外，柠条锦鸡儿和白刺的水平侧根均相对较少。另外，随着生长期由10个月增加到17个月，坡体单位土体范围内根系逐渐增多，根径逐渐增粗，且3种灌木植物的根面积比、根长密度和根密度均呈逐渐增加趋势。通过对试验区含3种灌木根系的根-土复合体和不含植物根系的素土分别做了室内直剪试验和三轴压缩试验，测定并对比分析了素土及含根量分别由1根至15根时不等含根量的灌木根-土复合体抗剪强度指标，得出：含根土体的抗剪强度显著大于素土的抗剪强度，该特征说明根系可显著增加根-土复合体的强度，且当含根量发生变化时，根-土复合体抗剪强度亦发生相应变化，且存在最优含根量；在坡体的一定测量深度范围内，当根面积比愈大、根长密度愈大且根密度逐渐增大时，根-土复合体的抗剪强度指标粘聚力c值亦呈逐渐增大趋势，也即根系对复合体的增强效应相对愈强。