为探究植物单根抗剪特性和完善根系力学特性,选取小叶锦鸡儿(Caaragan korshinskii)、北沙柳(Salix psammophila)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、黑沙蒿(Artemisiasphaerocephala)为研究对象,采用自制夹具、TY8000伺服控制拉力试验机,研究4种植物1～7mm径级直根、含侧根分支处根系的单根抗剪特性、影响因素以及试验根段易损部位,进步一全面地阐明灌木根系在矿区生态治理中的贡献,研究结果如下:(1)4种植物直根和侧根分支处根系抗剪力与直径具有相同规律,即抗剪力与直径呈正幂函数,随着直径的增加抗剪力也在不断增加,抗剪强度与直径呈负幂函数,随着直径的增加抗剪强度在不断减小,4种植物种间差异均表现为:小叶锦鸡儿>北沙柳>沙棘>黑沙蒿。(2)在1～7mm根径范围内,4种植物直根抗剪力、抗剪强度均是生长旺盛期>生长初期:其中在生长初期小叶锦鸡儿、北沙柳、沙棘和黑沙蒿根系在1-7mm范围内平均抗剪强度为:(9.99±2.48)Mpa、(8.81±2.18)Mpa、(4.26±1.11)Mpa、(2.45±0.75)Mpa,在生长旺盛期平均抗剪强度为:(11.58±2.71)Mpa、(9.62±2.37)Mpa、(5.03±1.22)Mpa、(2.93±0.99)Mpa;4种植物侧根分支处抗剪力、抗剪强度均是生长旺盛期>生长初期:在生长旺盛期小叶锦鸡儿、北沙柳、沙棘和黑沙蒿根系在1～7mm范围内平均抗剪强度为:(1.81±0.42)Mpa、(1.43±0.28)Mpa、(1.11±0.28)Mpa、(0.58±0.16Mpa);在生长旺盛期平均抗剪强度为:(2.76±0.64)Mpa、(1.77±0.44)Mpa、(1.60±0.40)Mpa、(0.92±0.28)Mpa。(3)对小叶锦鸡儿、北沙柳、沙棘、黑沙蒿植物根系施加1 Omm/min、200mm/min、500mm/min、860mm/min4种不同梯度的加载速度,4种植物直根、侧根分支处抗剪力、抗剪强度符合 860mm/min>500mm/min>200mm/min>10mm/min。(4)在1～2mm、2.5～3.5mm、4～5mm径级范围内,小叶锦鸡儿、北沙柳、沙棘3种植物抗剪力、抗剪强度均符合侧根分支处根段<相邻下级直根段<相邻上级直根根；黑沙蒿表现为:相邻上级直根根段>侧根分支处根段相>相邻下级直根根段;剪力作用下小叶锦鸡儿、北沙柳、沙棘3种植物根系的易损部位是侧根分支处,而黑沙蒿的易损部位则是与侧根分支处相连接的直根段。