目前,水土流失已成为我国生态环境的主要问题之一。长期研究表明,林木根系固土则是防止水土流失的最经济、最有效、最环保的措施。研究林木根系的固土力学最重要的一方面就是其根系的抗拉力学特性,然而对于现阶段的研究多以乔灌木、草本植物为主,对于竹子根系固土的研究较少。为了研究竹子根系的抗拉力学特性,需要大量采集竹子根系做抗拉试验。竹子根系属于生物有机体,其力学特性具有生命特征,具有不连续、不稳定、非均匀、各向异性的特点,并且现在竹子根系的抗拉试验都是在实验室中通过万能试验机来实现的,这样就会使野外采集来的竹子根系长时间出土失水变干,其所测抗拉力学特性不准确。因此本文设计了一种专门测量竹子根系抗拉力学特性的野外便携试验系统,通过本试验系统,实现竹子根系的随取随测,一方面保证了所测数据的真实性,另一方面能够在现场测量大量的根系材料,有着重要的应用价值。本试验系统是从机械部分和电子测控部分两大部分的设计着手的,并且所有的设计都是基于野外便携、低功耗的前提下进行的。机械部分主要由机架、夹持机构、传动系统组成。机械部分采用模块化设计,便于拆卸组装,易携带。并设计专门夹持根系的夹持机构,用人工来调节夹持力大小。最终选择螺旋传动和锥齿轮传动来组成传动系统,通过锥齿轮之间的传动实现螺杆的上下移动。设计完成后,本文做了机械部分的三维建模及有限元分析,通过分析最终确定了机械加工方案。电子测控部分由传感器、电源、主控系统的软硬件以及外围电路组成,本文选择拉力传感器来测量抗拉力的大小,通过编码器转过的角度大小来换算成位移量的大小。对于主控系统的设计,选择msp43016位超低功耗的单片机作为主控制器,通过键盘和LCD模块进行人机交互,并设计SD卡存储模块对所测数据进行实时存储,以便于后期进行实验数据分析。最后根据设计进行了机械的加工和电子测控部分的调试,最终搭建成样机,实现的功能是：首先用两夹持器夹住竹子根系的两端,启动测试系统开关,人工转动手柄,通过传动系统实现上夹持器上升,上升过程中拉力传感器采集拉力的实时大小,编码器采集根系的变形量并显示在LCD显示屏和存储在SD卡中。试验系统功能实现后,选取了4种丛生竹进行了现场根系抗拉实验,通过试验系统采集来得数据,对其根系抗拉力学特性进行了分析,并得出了一定的结论。