为探究紫色土区紫花苜蓿根系构型和力学特征随生长时间的变化规律，于播种后60、90、120和150 d时采集整株根系进行扫描获取形态与拓扑参数，并进行整株抗拔和单根抗拉试验分别获得根系抗拔和抗拉强度。结果表明：1）随生长时间增加，紫花苜蓿的总根长、总根表面积、总根体积和根尖数均显著增加，其中根长和根尖数增长速率最高的时间段为90～120 d，根表面积和根体积为120～150 d，根系的分形维数和分形丰度亦显著增加，150 d相较于60 d时分别增加了7.50%、28.63%;2）根系抗拔/拉强度与根系直径呈负幂函数关系，且同一直径的根系抗拔/拉强度随生长时间增加先增大后减小，峰值分别出现在90和120 d;3）相关分析表明土壤自然含水率与紫花苜蓿根系抗拔/抗拉强度呈极显著正相关（P<0.01）,>0.25 mm水稳性团聚体含量与平均连接长度呈显著负相关（P<0.05），冗余分析显示根系分形丰度和分形维数对根系抗拔/拉强度的贡献较显著（P<0.05），分别为75.1%和13.6%。研究结果可为紫色土区坡地水土流失治理中紫花苜蓿科学应用和效果预测提供一定的理论依据。