植被对土壤侵蚀的控制是通过地上冠层和地下根系两部分共同实现的。以往研究主要集中于植被的地上部分，对植物根系的研究及根系与冠层调控土壤侵蚀的贡献率还亟待加强。从黄土高原典型植物细根分布特征入手，结合CO2倍增条件下的根系与冠层动态，研究根系与冠层对坡面侵蚀的调控作用，阐明根系与冠层在减水减沙中的贡献率，明确植物根系与土壤抗侵蚀能力的相关关系，并结合小流域多年植被与侵蚀动态数据进行植被—侵蚀互动效应模拟研究。取得了如下主要研究结论： （1）与正常CO2浓度（350~375 μmol·mol-1）相比，CO2浓度倍增（700 ± 50μmol·mol-1）后植物（红豆草）生物量显著增加25.07 ％，但其根冠比（R:S）却没有明显变化。在黄土高原地区，植物细根参数（生物量、根长密度和根系表面积）在土壤剖面分布特征基本相似，一般随土层加深而降低，在0~30 cm土层内细根生物量、根长密度和根系表面积要显著高于下层土壤。随土壤含水量增加，细根生物量和根系表面积密度增加；同时根系生物量和根系表面积密度也随土壤容重增加而降低，而与土壤有效N却没有明显的相关性。 （2）坡面种植人工牧草后，土壤有机质和水稳性团聚体增加，土壤抗侵蚀能力显著增强。植物根系具有很大的减沙贡献率，从模拟实验初期到末期，黑麦草和红豆草根系的减沙贡献率分别由72 ％和16 ％增加到96 ％和93 ％。相反，植物地上冠层在减少坡面产流中则表现出较大的贡献作用。根系表面积密度可以定量的描述根系对土壤抗侵蚀能力的强化效应和对入渗速率的增强效应。 （3）随植被正向演替，表层(0~10 cm)和亚表层(15~30 cm)土壤的抗冲性明显增大，但底层(30~50 cm)土壤其抗冲性没有明显的差异。土壤抗冲性的大小一方面取决于土壤中细根根系表面积密度，另外还与土壤水稳性团聚体含量和土壤微生物数量密切相关。人为干扰对土壤生态因子具有明显的影响，植被砍伐、林地开垦使土壤理化性质变差，土壤水稳性团聚体含量和土壤微生物数量降低，土壤抗冲性能减弱侵蚀加剧。（4）植被侵蚀动力学方程能较好描述植被与土壤侵蚀在生态应力下的动态变化。 模拟结果显示，在短期内温度和CO2浓度变化对植被覆盖度和土壤侵蚀的影响不大，而退耕还林等水土保持措施能极大的降低流域土壤侵蚀模数，并使得林草覆盖率显著增加。