我国是一个多山之国,山地面积约占国土面积2/3。由于自然条件的恶劣以及人类不合理的对资源的利用和环境的改造,导致山地灾害频发,威胁着人们的生命和财产安全。作为主要的山地灾害类型之一,滑坡广泛的分布于我国山区,脆弱的生态环境以及复杂的山区地质构造使得对其的治理难度加大。而植被作为土壤的天然保护屏障,对抑制土壤侵蚀和浅层滑坡起到有效的作用。林木根系通过对土体产生的附加粘聚力而加固土体,同时也会吸收土壤中的水分,降低孔隙水压力,从而增强土壤抵抗破坏的能力。由于植被措施具有建设成本低、防治效果好,同时又能满足环保和景观要求的特点,植被固坡被推荐为一种重要的边坡加固方式。在植物护坡工程设计中,需要考虑树种的选择、搭配以及空间配置,但这需要林木根系固土护坡的力学机理研究作为前提。本研究以北京地区常见14种用于植被护坡的乔灌草植物为研究对象,利用数值模拟的手段,模拟了含有不同植被类型、不同搭配方式、不同坡体条件情况下的含植被坡体模型并评价了其坡体稳定性,得到的具体结论如下:(1)乔木植物根系由于分布着较多的倾斜根系,因此多为R型根系结构;而灌木树种多存在主根系,且根系的埋深深度较深,水平根和倾斜根系数量较少,因此多表现为V型;草本植物根系大多为散生根型,因此多表现为M型根系结构。乔木植物根系在土壤中分布较为广泛,水平根、垂直根以及倾斜根都有分布,且根系直径较大能够发挥较好的根土护坡作用,尤其是当垂直根系深入基岩,提供更好的锚固作用。灌木植物根系数量较多,且多分布为倾斜根系而水平根系较少。由于灌木根系萌蘖强,其根系分枝能力较大,因此根系结构较为复杂,表现出与土壤更大的接触面积,从而具有更大的根土复合体强度。草本植物根系多为散生根型,不同种类其根系最大埋深存在差异,大多数根系主要分布在浅层土壤中。(2)对比14种植物单根抗拉强度结果,不存在明显的大小关系,但草本植物根系直径变化对抗拉强度的影响较小,其次是乔木根系,最后是灌木根系。含有较大根系直径和根系长度的样本有着较大的拔出力,拔出位置直径对拔出强度的影响较大,其次是分枝节点。对比不同植物根系的锚固力和加筋力差异,根系数量多,根系总长度大的植物具有更大的加筋力,而锚固力主要受到根系结构的影响,结合数值模拟的结果得到具有较好根系结构类型的植物为榆树、侧柏、刺槐和荆条。(3)对于单一植被配置的均质土坡,在树龄较小时,种植侧柏的坡体能够最先达到一个较高的安全系数,但是其受到风荷载作用影响较大,可以考虑种植在常年无大风的地区。榆树和栾树虽然受到风荷载的作用较侧柏小,但是其在种植50～60年后,其坡体安全系数逐渐减小,后期需要配置工程措施来弥补这种变化。而在仅含有灌木的坡体中,荆条表现出最好的固坡作用,夹竹桃表现出最差的固坡作用,在大风地区,不建议栽植酸枣作为护坡植物。对于含有两种植物配置的均质土坡,乔草搭配的方式最为优异,而乔灌搭配的方式在坡度较大的地方由于受到更为强烈的风荷载作用而不建议布设。对于乔草搭配,建议选择刺槐和狗尾草,对于灌草搭配建议选择荆条和狗尾草或者荆条和沙打旺混种的配置方式,而不建议用紫花苜蓿或者白三叶配置灌木作为植被护坡措施。(4)对于单一植被配置的浅层土坡,在坡度较大的条件下,可以考虑种植刺槐,而在坡度较小的条件下,榆树和栾树可以被用到植被护坡中。而种植不同灌木对坡体稳定的影响差异较大,而当坡度达到一定程度时,风荷载对坡体稳定有一定影响,但影响程度不如低坡度坡体。荆条无论在任何坡度下都表现出了较好的坡体稳定性能,建议选取荆条用在浅层土坡坡体边坡防护中。对于含有两种植物配置的浅层土坡,乔草搭配的方式最为优异,而乔灌搭配的方式在坡度较大的地方由于受到更为强烈的风荷载作用而不建议布设。对于坡度较小的坡体,宜栽植榆树混种狗尾草、沙打旺等草本,考虑风荷载的作用不建议栽种夹竹桃;而对于坡度较高的情况,考虑风荷载的作用不建议栽种酸枣;对于坡度较大的坡体,宜栽植刺槐混种狗尾草、沙打旺等草本。(5)对于凸形坡面,如果坡面上栽植了较多的灌木,建议配置草本以提高其稳定性,而对于乔木,尽管在不考虑风荷载的作用下其能够有效提高坡体稳定性,但由于其受到风荷载的作用较为明显,建议与灌木混种以提高风荷载作用下的坡体稳定性。对于凹形坡面,在考虑风荷载作用下,种植了草本的坡体如果存在较多的灌木,其安全系数提升较大;而对于乔木较多的坡体,其安全系数提升能力有限。