沙地荒漠化日益严重,沙漠系统的恢复与重建具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。目前沙漠化的主要沙源是流沙,在流动沙丘上造林固沙防止流沙扩散,对保护农田、草场和交通都很重要。我国北方的腾格里沙漠已经开展了大量的恢复研究,如沙坡头恢复地区经过50多年的逆转,土壤结构和功能都有了显著变化,可作为中国沙地恢复的成功典范。本项研究以我国腾格里沙地为研究基地,采用野外调查、采集样品和室内分析相结合的方法,从土壤化学特性和土壤生物学活性两个方面研究其对沙地逆转过程的响应,同时研究了两种室内模拟极端环境因素对处于逆转进程的土壤的影响,旨在为阐明沙地生态恢复过程的土壤生物学活性响应机理提供理论依据。主要研究结果如下:　　 1.随着沙地土壤恢复年限的增加,土壤有机碳、腐殖质及组分含量均有所增加,胡富比增大,说明土壤腐殖质腐殖化程度加大,且固定中期变化较大；土壤有机碳、微生物量碳、腐殖质及其组分含量随着土壤剖面的加深而降低,表明土壤肥力恢复深度不够。　　 2.腐殖质及组分红外光谱轮廓相似,但特征峰有明显差异；随着逆转时间增长,土壤中小分子化合物减少,但芳基化程度加大,表明腐殖程度增加。　　 3.非灌丛下土壤pH值变化不大,可能与植被稀疏、受植物根系酸化影响等方面的影响较少有关。沙地恢复提高了土壤养分的供给能力。土壤全氮、速效氮氮、微生物量氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量均随恢复年限增加而提高；随土壤剖面加深,土壤养分含量降低。但土壤全钾含量的变化不遵循这一规律,可能与表层土壤钾来源相对较少,转化为有效态被植被利用的量相对较多有关。　　 4.土壤碳氮比呈增大规律,说明围封时间越长越利于促进土壤碳的截获,有利于SOC的累积,但碳氮比大时,微生物的分解作用慢,而且要消耗土壤中的有效态氮素,需要适当补充氮素供给以利于沙地肥力的恢复:MBC/MBN增大,可能是因为植被阻沙截尘以及枯落物回归使得土壤有机碳含量增加,土壤微生物活性随之增强,则微生物固定碳相对较多造成。　　 5.土壤酶活性在一定程度上表征了土壤肥力的发育程度。与土壤养分转化相关的土壤酶活性均随着恢复程度的增加而增强。大多土壤酶活性值随着土壤剖面加深而降低,在40锄处仍能检测到酶活性,表明在该层土壤肥力的恢复。　　 6.随着恢复程度的增加,脱氢酶活性、FDA水解酶活性增强,随着土壤剖面的加深而降低:但土壤土壤诱导呼吸变化不显著,过氧化氢酶活性变化不明显,仅在表层随沙漠化恢复的发展呈现递增趋势。　　 7.土壤化学指标和生物学活性指标与土壤剖面、恢复年限之间的多因素分析结果表明:除总钾含量、过氧化氢酶活性、诱导呼吸强度外,其它指标受土壤剖面与恢复年限的交互作用明显。土壤养分指标和土壤生物学活性指标的结合是沙地逆转有效评价方法。　　 8.冻融循环和干湿循环降低了沙地土壤脱氢酶活性、微生物量碳、FDA水解酶活性。土壤生物学活性随沙地逆转年限增加而加大的趋势,说明逆转时间长的土壤具有较强的缓冲能力。结皮层土壤仍比其下土层具有较高的微生物活性,说明表层土壤具有较强的抗干扰能力。干湿循环对土壤生物学活性的影响高于冻融循环。