目前，在我国高速公路的大规模建设对生态环境的破坏日益显著，尤其是边坡在高填深挖的作用下，坡体应力发生重分配，更容易出现崩解和滑塌等边坡失稳现象，严重威胁到高速公路行车安全，影响到我国生态公路的文明建设。在黄土高原区开展典型高速公路护坡植物根系分布特性及力学特性的研究，有助于深入了解植物护坡机理，提高边坡稳定性，为高速公路护坡植物的选择和配置提供一定的科学指导意义。高速公路边坡防护中草本植物对坡体的稳定性发挥着及其重要的作用，因此本文针对白三叶、小冠花、黑麦草、早熟禾四种护坡草本植物分析根系分布规律，并基于力学特性，从抗拉、抗崩解、抗压缩等方面研究根系对增强边坡稳定性的作用，最后通过主成分分析法对它们增强边坡稳定性的效果进行综合分析，得出以下结论：（1）四种植物中根长密度平均值在土壤表层（0-20cm）的排序依次为：黑麦草（8.0cm/cm~3）、早熟禾（2.83cm/cm~3）、白三叶（0.41cm/cm~3）、小冠花（0.20cm/cm~3）。根系生物量的大小排序为黑麦草>小冠花>早熟禾>白三叶。除小冠花外，其它三种植物的根长密度最大值均处在水平、垂直范围0-5cm内，且随着土层的加深，根长密度逐渐以指数函数变化规律降低。（2）植物抗拉力的大小顺序依次是：白三叶>小冠花>早熟禾>黑麦草，且根系极限抗拉强度与直径呈显著的幂函数负相关关系。应力-应变关系反映出黑麦草具有较强的抵抗变形的能力看，根系受拉伸长率大小依次是禾本科植物大于豆科植物。（3）崩解速率由快到慢依次是小冠花、白三叶、早熟禾、黑麦草。土层深度和根系含量是影响土体崩解速率的两个因素。土层深度越大，崩解速率就越小，且无根土的崩解速率均大于有根土。土样中根系比根长和崩解速率呈显著线性负相关。（4）抗压强度顺序大小依次为：黑麦草、早熟禾、白三叶、小冠花。须根系禾本科植物根-土复合体抗压强度大于豆科植物；植物比根长大的对根-土复合体抗压性的影响较大，但不存在显著相关性；土层越深，土体的抗压性能越强。运用主成分分析法，得出四种植物提高土体稳定性、综合护坡效果综合排名为黑麦草>早熟禾>小冠花>白三叶。