崩壁崩塌是崩岗发育的关键过程,其与崩壁土体的抗剪强度密切相关,而植物根系可以有效地提高土壤抗剪强度。为探究植物根系对崩壁土体抗剪强度的影响,以南方常见植物芒萁(Dicranopteris dichotoma)为研究对象,通过设置不同的质量含水率(15%～30%)和根重密度(0～1.25 g/100cm~3),采用抗剪试验,分析崩壁不同土层抗剪强度对含水量和根重密度的响应特征,探讨含水量和根系对崩壁土体抗剪强度的作用机制。结果如下:(1)芒萁根系主要分布在0～5 cm深度的土层,根长密度随土层深度增加呈线性函数下降,而根表面积密度、根体积密度和根生物量密度随土层深度增加均呈对数函数下降;径级的根系占主要部分。(2)红土层根-土复合体抗剪强度随含水率增加总体呈先上升后下降趋势,而砂土和碎屑层的根-土复合体的抗剪强度则随含水率增加而逐渐降低;各土层的根-土复合体粘聚力随含水率增加均呈先上升后下降趋势,拟合得到最优含水率,分别红土层(22%～23%)>砂土层(19%～20%)>碎屑层(18%～19%);各土层根-土复合体的内摩擦角随含水率增加均显著降低,两者关系总体呈对数负相关,含水率对红土层根-土复合体的内摩擦角降低效果大于其他两个土层。(3)随着根重密度的增大,红土层抗剪强度提升大于砂土和碎屑层;含根土体的粘聚力大于素土,但内摩擦角之间的差异不明显;各土层粘聚力随根重密度增加总体呈先上升后下降的趋势,拟合获得红土、砂土和碎屑层对应最优根重密度,分别为2.06 g/100 cm~3、0.68g/100 cm~3和0.72 g/100 cm~3,红土层对根系容纳能力大于其他两个土层;根系对红土层土壤粘聚力的提升总体高于砂土和碎屑层,但作用效果随含水率增加逐渐降低,砂土和碎屑层粘聚力随根密度变化较小且与含水率关系不明显。(4)各土层土壤粘聚力受含水率和根重密度共同影响,而内摩擦角影响主要为含水率。通过方程拟合得到不同土层抗剪强度与含水率及根重密度的关系方程,模型有效性系数(NSE)均大于0.82,方程实测值与模拟值相近,模拟效果较好。综上,根系通过加筋等作用可增加崩壁土体的抗剪强度,但高含水率条件下其增强效应降低。因此,应通过减少水分注入以增加崩壁土体的稳定性。另外,崩壁上部红土层的素土及根-土复合体的抗剪强度高于砂土和碎屑层,其上稳下松的结构极易导致崩壁发生崩塌,应注重崩壁底部松散土层的保护。