对塔克拉玛干沙漠腹地8种天然生植物(两种灌木，五种多年生草本和一种一年生草本)以及人工控制条件下的三种沙漠公路防护林的主要植物种的根系进行了研究，结果表明：　　 非克隆植物具有明显的垂直根系，且在土壤剖面上的分布有着显著差异。灌木塔克拉玛干柽柳的垂直根系深约140 cm，侧根不断向四周延伸末端产生次级侧根垂直下扎，潜入地下水。最大的根系生物量分布在80～100 cm深度。多年生草本植物根系垂直分布深度约100 cm，根系生物量集中分布于距地表80cm的土体中。一年生草本根系垂直分布深度为50 cm，根系生物量集中分布于土壤表层3～5 cm处。不同植物不同深度分布的不同比例的根系生物量，表明沙漠腹地的非克隆植物利用着不同的水分来源。　　 克隆植物根系最大埋深在1 m左右，侧根主要分布在40～60 cm深处，沿着一定方向向外延伸，占据较大的空间。克隆植物侧根的构型主要以“二分支型”为主，分支角度集中分布的范围是50～70°。河西苣的根系具有明显的分层特征，且上下两层都能产生根蘖分株。　　 人工控制条件下，梭梭和多枝柽柳幼苗根系分布在不同水分条件下表现出明显的差异：　　 随着深度的增加，不同水分条件下地下生物量逐渐减少；但随着灌溉量的减少，其深层次地下生物量有增加的趋势。各灌溉量地下生物量的分布与深度呈显著的负对数关系；梭梭幼苗根系水平根长为垂直根长的2倍，不同水分条件下根系水平分布趋势基本一致。吸收根垂直分布趋势与土壤含水量的变化趋势基本一致，都为“单峰型”曲线，但峰值出现的位置不同，随着灌水定额的减少，吸收根集中分布区有向深层发展的趋势。相同水分条件下根体积、根长、根表面积随土壤垂直深度变化趋势相似；不同水分条件下根体积、根长、根表面积随土壤垂直深度变化趋势有所不同，但都为“单峰型”曲线；随灌水定额减少，根体积、根长、根表面积的峰值越位于垂直深层；地下生物量与地上生物量之比差异不大，随着灌溉量的减少，根系深度与植株高度之比和根幅与冠幅之比有增加的趋势。随灌溉量的减少，滴灌条件下多枝柽柳根系消弱系数β有增加的趋势。根长和根表面积两参数在垂直方向的变化趋势随灌溉量的不同而有所不同，灌溉量为35kg/株·次、24.5kg/株·次的两处理，根长和根表面积随深度的增加呈指数递减，而灌溉量为14kg/株·次的处理，根长与根表面积为“单峰型”曲线。　　 逐渐旱化的生境中，梭梭和甘蒙柽柳幼苗根系表现出了不同的变化趋势，幼苗根系在空间上具有生长速度的优势。幼苗垂直根和水平根的最大生长速率出现时间均早于地上株高和新枝的最大生长速率所出现的时间。不同时期垂直根增长速率和水平根增长速率分别是株高增长速率和新枝增长速率的2～10倍和3～5倍。整个生长季中幼苗地上/地下生物指标的生长速率呈现出此消彼长相互交替的生长趋势。