紫色土在三峡库区广泛分布,是一种侵蚀型岩性土,易产生水土流失,对库区土壤质量造成了巨大的威胁,同时对三峡工程埋下严重的安全隐患。因此,结合三峡库区特有的土壤、水文、地质条件,从库水浸泡下产生的土壤崩解,以及坡面径流造成的土壤冲刷角度出发,结合紫色土的团粒特征和根系特征,阐述植物根系对增强三峡库区坡地紫色土抗水侵蚀效应的研究,可为库区裸地生态修复和水土保持提供理论指导。本论文选用狗牙根为作为试验植物,通过对根系不同作用方式的处理,1)根系总作用处理:种植完成后,减去土层以上的植物,清理土壤表层,此时,根系处于活根的状态下,根系对土壤的总作用,其二力作用包括:物理串联作用、生物化学作用,取土进行冲刷试验,崩解试验;2)死根状态处理:种植完成后,用除草剂-草甘膦杀死植物一周后,在之后的三周内完成,此时,紫色土中仅有物理固结作用,然后进行冲刷试验、崩解试验与1)相同;3)重塑样处理:种植完成后,对不含根系的紫色土清理杂草,认为重塑样为无根系作用的土壤,然后进行冲刷试验、崩解试验与1)相同。通过测定植物的根系特征,测定根系不同作用方式下的紫色土特征,分析根系对紫色土团粒结构的影响;通过静水崩解试验,研究不同坡度、边界条件限制、植物根系作用下紫色土的抗蚀性能;通过室内冲刷试验,研究不同坡度、径流、植物根系状态下紫色土的抗冲性能,分析紫色土的抗蚀性、抗冲性与根系特征之间的相互关系;对比根系的不同状态条件下,定性分析含根系的紫色土的生物化学作用、物理作用对紫色土的抗水侵蚀效应的贡献。研究表明在根系总作用、死根处理模式下的紫色土,其抗蚀性系数、抗冲系数相对于重塑样处理的土壤均有明显增加,且抗蚀系数、抗冲系数的大小顺序依次为:根系总作用试样>死根处理试样>重塑处理试样;随着坡度的增大,根系总作用试样、死根处理试样、重塑处理试样的抗蚀性、抗冲性均呈现下降的趋势。在抗蚀方面,研究表明,在同种根系处理情况下,紫色土在有边界限制的情况下的的抗蚀系数大于无边界的抗蚀系数;土壤的抗蚀系数随着根长密度、根重密度、根表面积密度、总根投影面积密度、总根尖数密度的增大,其均呈现出二次多项式函数变大的趋势,且在边界条件相同的情况下,根系总作用的决定系数数值>死根处理的决定系数数值;根系总作用条件下对提高土壤的抗蚀性最显著,死根处理处理试样次之。在抗冲方面,研究表明,含沙量随着时间的延长,其呈现幂函数下降的变化趋势;土壤的抗冲系数随时间的延长、径流量的变大,其均呈现幂函数增长的变化趋势;土壤的抗冲系数随着根表面积密度、根长密度、根重密度的增长呈现二次函数增大的趋势;土壤的冲系数随着坡度的增大呈现二次函数降低。根系总处理的试样对提高土壤的抗冲、抗蚀性能最显著,死根处理的试样次之,重塑样处理试样最差。