为进一步研究西宁盆地黄土区植物水文效应及植物护坡机理,本项研究通过在西宁盆地长岭沟流域自建试验区,筛选出适宜当地气候环境生长的4种草本植物老芒麦（Elymus sibiricus Linn.）、垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）、细茎冰草（Agropyron trachycaulum Linn.Gaertn.）和芨芨草（Achnatherum splendens（Trin.）Nevski）,4种灌木植物柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii Kom.）、白刺（Nitraria sphaerocarpa Maxim.）、霸王（Zygophyllum xanthoxylon Bunge Maxim.）和中宁枸杞（Lycium barbarum L.）作为试验供试种,设计了直形边坡和阶梯形边坡2种坡形,对比分析了不同生长期4种草本、4种灌木生长特征;对区内6种类型边坡土体物理力学性质指标进行试验测试和特征分析;通过野外模拟降雨试验,分析了不同草本植物和坡形条件下边坡坡面的产流、产沙、入渗特征;采用Pearson相关性分析法探讨了影响坡面入渗的主要因素;利用Kostiakov模型、Horton模型和通用经验模型3种模型对边坡土壤入渗过程进行了模拟,分析了区内6种类型边坡所适用的土壤入渗模型;最后,通过有限元数值模拟法探讨了不同草本和坡形条件下6种类型边坡变形破坏特征,并基于极限平衡法对区内6种类型边坡稳定性进行了定量评价。通过上述研究,主要取得了如下方面的结果:（1）通过野外模拟降雨试验可知,与未种植裸坡相比较,种植垂穗披碱草和老芒麦边坡坡面累积径流量和累积产沙量相对最小,分别为51.42 L、51.25 L,160 g、210 g;与直形边坡相比较,种植垂穗披碱草阶梯形边坡累积径流量和累积产沙量相对较小为5.62 L、110 g,进一步分析可知,与种植垂穗披碱草直形边坡相比较,种植垂穗披碱草阶梯形边坡累积径流量和累积产沙量降低幅度分别为89.07%和31.25%,这反映出阶梯形边坡具有显著抑制坡面地表径流形成的作用。（2）通过对野外试验区模拟降雨试验结果分析可知,种植老芒麦和垂穗披碱草边坡坡面的入渗速率相对最大,为0.38～0.44 mm/min;与直形边坡相比较,阶梯形边坡延长土壤水分入渗时间和减少坡面径流,其中种植垂穗披碱草阶梯形边坡其入渗速率相对最大为0.50～0.52 mm/min,进一步研究表明,与未种植裸坡相比较,种植垂穗披碱草阶梯形边坡入渗速率增加幅度为52.94%～85.19%。（3）通过采用Pearson相关性分析结果表明,区内边坡土壤有机质与初始入渗率之间呈显著正相关关系（R2=0.986）,且植被覆盖度与稳定入渗率之间呈极显著相关关系（R2=0.997）;与此同时,通过选用3种土壤水分入渗模型对6种类型边坡土壤水分的入渗过程进行拟合分析可知,区内直形边坡中,4种类型边坡土壤入渗过程以Horton模型和通用经验模型的拟合效果相对较为显著;相应地,阶梯形边坡土壤入渗过程以Horton模型的拟合效果相对最优。（4）通过有限元数值模拟结果表明,区内模拟降雨后未种植裸坡较种植边坡表现出具有相对较显著的水平和垂直方向位移变化,其中,与未种植裸坡相比较,种植垂穗披碱草、老芒麦和细茎冰草3种草本边坡的水平和垂直方向位移量降低幅度分别为25.88%～52.94%、0%～23.04%;此外,随降雨历时增加,种植草本植物可有效降低坡面最大剪应力集中面积,其中,在直形边坡中,种植垂穗披碱草坡面最大剪应力集中面积相对最小为0.396 m2。通过进一步与直形边坡相比较,模拟降雨后区内阶梯形边坡其坡底位置处最大剪应力集中面积相对较小,其中,种植垂穗披碱草阶梯形边坡最大剪应力集中面积为0.226 m2,因此阶梯形边坡其稳定程度相对更为显著。（5）通过采用极限平衡法计算6种类型边坡安全系数可知,区内种植垂穗披碱草、老芒麦其增强边坡稳定性程度相对最为显著,表现在模拟降雨历时为60 min时,种植垂穗披碱草边坡安全系数最大为1.813,其次为种植老芒麦边坡,其安全系数为1.783;与直形边坡相比,阶梯形边坡稳定程度相对更为显著,表现在当模拟降雨历时为60 min时,种植垂穗披碱草阶梯形边坡安全系数为2.151。（6）通过采用抗剪强度指标评价法可知,与未种植裸坡相比较,区内种植垂穗披碱草和老芒麦边坡土体抗剪强度相对最大,其中黏聚力c值增加幅度分别为51.12%和52.46%;同样地,与直形边坡相比较,阶梯形边坡土体抗剪强度增强效果较为显著,其中种植垂穗披碱草阶梯形边坡黏聚力c值为12.66 k Pa。进一步研究表明,本项研究采用抗剪强度指标评价法得到的结果与采用有限元数值模拟得到的计算结果基本相一致。本项研究成果对进一步探讨高寒干旱-半干旱环境,通过种植植物方式实现科学有效地防治区内边坡水土流失、浅层滑坡等地质灾害现象的发生,具有重要理论价值和现实指导意义。