黄土丘陵区由于植被破坏所导致的土壤质量退化问题，已严重威胁着生态环境建设和农业可持续发展。因此，改善土壤质量、加快植被恢复成为目前黄土丘陵区生态恢复建设的重要内容。本论文针对土壤学和生态学研究的前沿性科学问题和黄土高原生态环境建设的需求，对黄土丘陵区典型地区—宁南宽谷丘陵区草地植被自然恢复的不同演替阶段、不同土地利用方式下土壤团聚体稳定性和微生物指标进行了系统的研究。针对植被恢复过程，采用传统方法对土壤酶活性、土壤微生物量、土壤微生物呼吸及磷脂脂肪酸图谱分析技术(PLFA)对土壤微生物群落结构和组成多样性进行了研究，阐明了在植被自然恢复过程中土壤微生物性质的演变规律和不同土地利用方式对土壤微生物性质的影响，为黄土高原生态恢复过程中土壤质量的恢复保育提供了理论依据。主要研究结论如下:　　 (1)在植被恢复过程中，土壤养分主要累积在表层，特别是土壤有机碳、全氮和碱解氮有明显的表聚现象。在自然植被恢复20多年，有机碳含量提高了2倍，尤其是在恢复9a(0～20cm)到15a间增加速率较快。植被恢复对速效磷的影响并不明显。在不同植被恢复措施上，柠条林地的天然草地有机碳和碱解氮含量高于人工草地和撂荒地。但撂荒地和农地，速效磷和速效钾含量较高。从柠条林龄看来，恢复时间越长，改良土壤效果越明显。从植被保持土壤养分的效果看来，自然封育和人工林有相似的效果，因此，在植被恢复措施选择上，因注重自然封育的搭配。　　 (2)在植被恢复过程中，土壤团聚体整体上表现出大粒径逐渐增多，团聚体分形维数变化与2.75-2.89，随着植被恢复年限的增加，团聚体分形维数降低。分形维数可以作为评价土壤结构的指标之一。土壤有机碳在不同粒径中的分布，表现为0.5～0.25mm和1～0.5mm两个粒径含量较高。　　 (3)土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和脱氢酶的活性总体上都随着封育年限的增加而增大。增加速率分为两个明显的阶段，在封育的前23年间，年均增加速率较大，而在23年后，年均增加速率较低。土壤过氧化氢酶活性变化没有明显的规律。在天然草地、撂荒地、柠条林地和人工草地四种植被类型条件下，天然草地酶活性高于其他三种土地利用方式，次之为柠条林地，撂荒地最少。　　 (4)在植被自然恢复的过程中，土壤微生物量表现出随植被恢复时间的增加而增大的趋势，且在植被恢复的前23年增加速率较快，23年后表现为缓慢增加。微生物量可以较好地指示草地植被恢复过程中土壤性质的变化，尤其是微生物量碳反应较好。与封育相比，轻度放牧土壤微生物量增大，而草地开垦后，土壤微生物量明显下降。不同植被恢复措施下，农地和撂荒地受施肥的影响，土壤微生物生物量氮、磷明显较天然草地和柠条林地高。天然草地和柠条林地的土壤微生物生物量碳较农地和撂荒地丰富。柠条林对土壤微生物生物量有明显的促进作用，而且随着植被恢复年限的增加改良效果越好。　　 (5)土壤呼吸强度随着植被恢复年限的增加呈对数增加趋势。在反映不同土壤的生物学活性大小方面，累积呼吸量较呼吸强度更直观一些。土壤呼吸熵都随植被封育时间的增加而呈对数降低趋势。放牧对土壤的呼吸熵影响不大;而开垦后，无论是春季还是夏季，四个植被群落土壤呼吸熵都表现为增大，说明开垦后土壤生态系统受到了损坏，维持微生物生长需要的能量增大。土壤呼吸熵受植物生长的影响较土壤微生物呼吸小，因而能更加稳定地反映土壤质量的变化。　　 (6)典型草原带9种植物类型中AWCD值都随时间延长而增加，表明了不同植物土壤的微生物活性都随时间的延长而增加。不同植物之间土壤的微生物活性、土壤微生物多样性指数和均匀度指数无论根际土还是非根际土均存在不同程度的差异。除冰草外，其它各种植物的根际土壤微生物AWCD、土壤微生物多样性指数和均匀度指数都大于非根际。其中，铁杆蒿、冷蒿在根际土壤中微生物活性、土壤微生物多样性指数和均匀度指数都很高，冰草、柠条在根际土壤中微生物活性、土壤微生物多样性指数和均匀度指数都很低，胡枝子在非根际土壤中微生物活性、土壤微生物多样性指数和均匀度指数都很高。主成分分析表明，第1主成分(PC1)贡献较大的C源有10种，主要碳源利用类型是羧酸类、氨基酸类。非根际土壤微生物碳源利用类型是羧酸类、胺类、氨基酸类。　　 (7)已确定的35种磷脂脂肪酸在草地土壤中的含量均明显高于农地土壤，且随着植被封育时间的延长而增加。在各种脂肪酸中，在农地和草地土壤中含量都较高得是16∶0、18∶1ω9c、18∶1ω11和16∶1ω9四种PLFA;直链脂肪酸18∶0在农地土壤中相对其它脂肪酸含量较高。在农地土壤中，除了18∶0外，其余各种脂肪酸在0-10cm和10-20cm土层中的含量差别不大。封育后的草地土壤中总的活体微生物、细菌、真菌和放线菌的PLFA都远远高于农地土壤。封育后的草地土壤中革兰氏阳性细菌(G+)、革兰氏阴性细菌(G-)、VAM真菌的PLFA和直链饱和PLFA的含量也都远远高于农地土壤。PLFA(cy17∶0和cy19∶0)与(16∶1ω9和18∶1ω11)的比值在农地土壤中高于封育后的草地土壤，比值都小于0.5，说明土壤不存在营养和氧气胁迫。