本研究以采煤塌陷区常见的小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、北沙柳（Salix psammophila）、中国沙棘（Hippophae rhamnoides）、黑沙蒿（Artemisia ordosica）为研究对象,观测分析4种植物直根和含侧根分支处根的极限和损伤自修复后的抗剪拉组合力学特性,建立评价指标体系,计算持续固土指数。研究结果进一步丰富了植物根系固土力学理论,对采煤塌陷区精准植被建设具有重要的理论和实践意义。主要研究结论如下:（1）4种植物单根的极限抗剪拉组合力学特性种间差异显著,小叶锦鸡儿根系具有较强的抗剪拉组合能力。植物单根的极限抗剪拉组合力与根径之间呈幂函数正相关,极限抗剪拉组合强度与根径之间呈幂函数负相关。植物根系主要化学成分含量随着根型和根径的变化而不同。4种植物单根中纤维素、半纤维素和棕纤维素均为小叶锦鸡儿最大,木质素含量和木纤比均为中国沙棘最大。（2）植物单根承受剪拉组合力损伤后出现死亡现象,持续损伤比瞬时损伤后减少的幅度更大,含侧根分支处根的数量减少程度大于直根,重度损伤大于轻度损伤。不同修复时长对植物单根损伤自修复后的存活率影响不显著。随着自修复时间延长,除黑沙蒿外,其它3种植物单根损伤后的活力下降幅度均会逐渐减小。重度损伤后单根活力的下降程度均大于轻度损伤。在相同的持续剪拉组合力损伤程度情况下,直根和含侧根分支处根的相对日生长速率降低程度无显著差异。在自修复12个月后,小叶锦鸡儿、中国沙棘和黑沙蒿仍不足对照的60%。4种植物单根的相对日生长速率均随根径增大而减小,细根具有更强的生长自修复能力。（3）植物单根承受瞬时或持续损伤自修复后,损伤单根的极限抗剪拉组合力和强度均有不同程度的增长,增长率小于未受损伤的对照。4种植物不同根径单根损伤自修复后的极限抗剪拉组合力与根径呈幂函数正相关;极限抗剪拉组合强度与根径呈幂函数负相关,与未损伤前变化规律相同,损伤自修复后单根的力学特性未发生变化。重度损伤后单根极限抗剪拉组合力和强度的增长率显著低于轻度损伤。4种植物单根承受瞬时或持续损伤自修复后,极限抗剪拉组合力和强度均随自修复时间的延长而增大,但持续损伤的增长较缓慢。瞬时或持续损伤自修复12个月后,4种植物单根的极限抗剪拉组合力和强度仍均显著低于对照,没有实现完全自修复。（4）植株局部根系损伤后,株高、冠幅、枝条长度和枝条直径的生长状况均受到抑制,其增长率均表现为平行对照>25%损伤>75%损伤。对光合和生理特性影响显著,植株局部根系的受损程度越大,其净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率数值越低,并随着时间的推移,呈先升后降的趋势。MDA、POD、SOD发生显著变化,在前10天表现为MDA、POD、SOD的活性较高。植物根系局部损伤75天后,虽然受损植株与平行对照之间仍存在差异,但平行对照与两种局部损伤程度之间均没有显著性差异。（5）选取单根轴向抗拉力学特性、单根径向抗剪拉组合力学特性、根系主要化学成分、整株根系抗剪特性、根系逆境生长特性、植物地上枝叶防风特性等6大类与固土抗蚀密切相关的评价指标,通过层次分析法构建评价体系进行综合评价。小叶锦鸡儿是风水复合侵蚀防护与治理的首选植物种,北沙柳是半干旱地区采煤塌陷区生态恢复重建和风蚀防护的首选植物种。在混合侵蚀类型的区域,北沙柳与小叶锦鸡儿可作为优势种混合建植,并配置中国沙棘与黑沙蒿伴生,将形成物种多样、结构稳定、防控得力的长效固土植被模式。