中国北方农牧交错带占地面积约72.6万km2，农牧业过度经营、开垦开采和气候变化导致该区域80％的草地发生退化。土壤沙化是草地退化的一个主要诱因，土壤沙化的一个显著特征是土壤颗粒组成变化。土壤细颗粒(＜0.25mm)对于土壤肥力维持具有重要作用。因其粒径细小，风力作用极易带走。改变土壤颗粒组成，土壤原有功能会随之减弱或丧失，与之相适应的植被群落也会发生改变。本论文针对我国科尔沁地区土地资源过度开发利用，土壤不断沙化粗化现象，以草地植被类型为研究对象，通过人工配比建立土壤颗粒异质性平台以及构建人工草地植被群落，研究土壤中细颗粒(＜0.25mm)组成比例与土壤各元素组成变化关系及其对植物生长繁殖特性的影响;主要包括土壤颗粒组成的改变对土壤pH值、电导率(EC)、土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、有效磷、交换性盐基离子(Ca2+、Mg2+、K+、Na+)、微量元素(Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+)、土壤微生物量、土壤重要酶类活性等的影响。在植物生长繁殖方面，主要探讨了土壤颗粒组成的变化对代表性物种生长株高、根系长度、叶片数、茎节数、单株生物量及分配、生殖枝高度、分蘖数、小穗数、小穗生物量等以及地下芽植物（羊草）的根茎与子株性状的影响。研究结果如下:　　1)不同剂量河沙配比改变了土壤细颗粒比例组成，致使土壤pH值显著升高，但对土壤电导率(EC)无显著影响。随着加入河沙量增多及土层的加深，土壤有机碳含量及储量、土壤全氮含量及储量均呈现下降趋势。所有加入河沙的土壤中可溶性有机碳含量、可溶性有机氮含量均显著低于对照(CK)组，而土壤有效磷含量无显著差异。　　2)土壤颗粒粗化显著降低了土壤中交换性钙离子和镁离子的含量，与对照组相比，最高下降幅度分别为29.8％和47.5％。随着土层加深，交换性镁离子含量显著性降低，而钙离子含量无变化。加入50％和70％河沙处理，0-10cm土层土壤交换性钠离子含量显著下降。土壤颗粒粗化和土层变化对土壤交换性钾离子含量无显著影响。微量元素方面，有效态铁、有效态锰、有效态锌含量均随土壤层次的加深而显著下降。0-10cm土层内，加入河沙显著降低了土壤有效态铜含量，但对土壤有效态锌含量影响不显著。　　3)加入河沙显著提高了土壤微生物量磷含量和土壤碳氮比;使土壤微生物量碳含量、氮含量以及微生物量氮磷比、碳磷比降低;对土壤微生物碳氮比、微生物碳磷比、微生物氮磷比无显著影响。随着加入河沙量的增多，β-葡糖苷酶活性、N-乙酰基-氨基葡糖苷酶活性和酸性磷酸单酯酶活性总体趋势下降。但β-葡糖苷酶与N-乙酰基-氨基葡糖苷酶的比值(BG∶NAG)、土壤β-葡糖苷酶与酸性磷酸单酯酶的比值(BG∶PME)并未受到土壤粗化的显著影响。土壤N-乙酰基-氨基葡糖苷酶与酸性磷酸单酯酶的比值(NAG∶PME)，70％加入河沙量时显著高于其他组加入河沙量，而其他四组间的NAG∶PME比值无显著差异。　　4)一年生植物金色狗尾草（Setaria viridis）、虎尾草（Chloris virgata）、少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）的生长高度、根系长度、叶片数、茎节数、生物量5项生长性状指标均随加入河沙量的增加有所降低，其中生长高度受到的影响最为显著(p＜0.05)。而生殖枝高度、分蘖数、小穗数、穗长及小穗生物量5项繁殖性状指标中除了生殖枝高度随加入河沙量递增而递减外，其他4项指标均呈先增加后减少趋势，随加入河沙量递增3种一年生植物单株总生物量显著降低，生物量分配比例格局变化3种物种间存有差异，但对繁殖分配比的影响均相对增大。　　5)羊草的株高、茎节数与土壤细颗粒含量呈一次函数关系，随着土壤细颗粒含量的减少而降低;单株叶片数、全株生物量呈二次函数关系，叶片数最大值出现在对照组与加入河沙量10％之间，生物量在加入20％河沙量时达到最大值。加入10％-30％河沙量一定程度上能促进羊草新生根茎的分蘖生长，但却显著抑制新生根茎伸长;而分蘖芽数、分蘖子株数均显著降低(p＜0.05)。说明土壤粗化显著降低了羊草分蘖芽分生、分蘖子株形成及新生根茎伸长生长，进而减少羊草株系子株数量及土壤中芽体的库存量。对于羊草株系生物量，虽然加入10％河沙量增加了扩展株生物量，但丛生株生物量显著降低，总趋势仍然是随加入河沙量增多而逐渐降低。　　本研究表明，土地沙化导致土壤颗粒组成中粗颗粒的增加，加剧了土壤微生物碳限制和植物的氮、磷及微量元素等养分限制。土地沙化可导致土壤碳截获和氮固持能力降低，从而对草地生态系统生产力、稳定性及生物多样性降低。因此，在沙化草地改良中应当考虑养分添加和植被重建等措施，从而有利于草地生态系统生产力、稳定性及生物多样性的提升。