根系是边坡植被恢复中植被与土体连接的重要器官,不同植物组合可以提高边坡的稳定性。而目前人工植物配置存在一定的盲目性。为研究不同根系类型组合植物对边坡生态和护坡功能的影响,减少植物配置盲目性,本试验选取了4种不同根系类型(垂直轴根型、水平轴根型、根蘖型和丛生型)植物进行了9种组合设计:高羊茅(Festuca elata)+高羊茅、紫穗槐(Amorpha fruticose)+高羊茅、胡枝子(Lespedeza bicolor)+高羊茅、紫穗槐+胡枝子(L.bicolor)、苜蓿(Medicago sativa)+苜蓿、紫穗槐+苜蓿、紫穗槐+胡枝子+高羊茅、胡枝子、紫穗槐,采用模拟边坡种植的方式,研究了不同组合根系的垂直空间分布特征、生态位特征和护坡性能的差异,以期为边坡植物配置提供参考。本试验主要结果如下:(1)不同组合土壤含水率和土壤孔隙度与对照相比,分别约为对照的1-3倍、和0.1-0.5倍。根系空间分布与生态和护坡功能密切相关。(2)0-10 cm土层中,相对其他组合,“高羊茅”和“胡枝子+高羊茅”的根长百分比较大、“紫穗槐+苜蓿”和“苜蓿”较小,与>10 cm土层相反;根干重百分比较优势组合为“胡枝子”;根系密度整体随土层深度增加呈现递减趋势,大小为:“高羊茅”>“胡枝子+高羊茅”>“紫穗槐+胡枝子+高羊茅”>“紫穗槐+苜蓿”,其他组合无明显差异;积累量在80%时,根系削弱系数相对其他组合较大的是“胡枝子+高羊茅”、“胡枝子”和“紫穗槐+胡枝子+高羊茅”;整个土层中的比根长和比根面积最大组合是“胡枝子+高羊茅”和“高羊茅”,最小是“胡枝子”;根冠比大小为“胡枝子”>“紫穗槐”>“紫穗槐+苜蓿”>“紫穗槐+胡枝子”>“苜蓿”>“紫穗槐+胡枝子+高羊茅”>“胡枝子+高羊茅”>“紫穗槐+高羊茅”>“高羊茅”。(3)生态位指数土层和径级分布格局分5种:标准型、反J型、V型、J型和倒J型。生态位指数最大的是“紫穗槐+胡枝子”,“紫穗槐+苜蓿”、“苜蓿”和“紫穗槐”分别占“紫穗槐+胡枝子”的94.49%、87.30%和79.32%;粗细根生态位宽度相对其他组合均较大的是“紫穗槐+胡枝子+高羊茅”;生态位重叠值和地下种间竞争指数大小趋向一致,其中“紫穗槐+胡枝子”和“苜蓿”处于中间水平,较为优势。(4)动土值、第一根断裂值和最大抗拉力均最大的是“紫穗槐+胡枝子+高羊茅”和“紫穗槐+胡枝子”,大小约为最小组合“紫穗槐”和“紫穗槐+高羊茅”的2-3倍,其次是“紫穗槐+苜蓿”和“苜蓿”。抗拉强度大小与过程力大小相反。综上,在根系垂直空间分布方面表现较好的组合是“垂直轴根型+水平轴根型+丛生型”和“水平轴根型+丛生型”;在生态位特征方面表现较好的组合是“垂直轴根型+水平轴根型”、“垂直轴根型+水平轴根型+丛生型”、“根蘖型+根蘖型”和“垂直轴根型+根蘖型”;在稳定性方面表现较好的组合是“垂直轴根型+水平轴根型+丛生型”、“垂直轴根型+水平轴根型”。综合来看,对护坡效果好的植物最佳组合为“垂直轴根型+水平轴根型”。