本文以目前在陕北黄土丘陵沟壑区实施的植被恢复为背景,通过野外调查采样和室内分析结合的方式,较深入地对黄土高原沟壑区纸坊沟流域内不同人工林草植被恢复模式下土壤理化性质及生态效应进行了研究,并用主成分分析法进行分析评价,研究结果揭示了植被恢复与土壤性质变化之间相互关系,为科学评价陕北黄土高原地区退耕还林的生态效应和植被恢复效果提供了重要依据。主要结论如下:(1)随着植被恢复年限的增加,不同植被恢复模式下各养分含量增加,与对照农田的差距随土层深度增加而减小。土壤有机质含量在0-20cm、20-40cm和40-60cm的土层深度上都有所增加,而且恢复年限长的增加量大于恢复年限短的;全氮、全磷、全钾含量的变化幅度不大,有一些植被恢复模式的全氮、全磷、全钾含量要低于对照农田。随着恢复年限的增加,植被恢复能明显提高土壤速效氮、速效磷和速效钾含量水平,其变化规律与全氮、全磷、全钾类似。不同植被类型也对土壤养分指标有不同影响。乔木对土壤的改良效果最好,灌木与草本效果都较小而且差距不大。(2)土壤容重和含水量随植被恢复年限增加的变化不明显,但其受植被类型影响显著。土壤大团聚体含量在土壤表层变化有三个峰值,土壤微团聚体含量变化有一个峰值,在各个峰值处,乔木含量大于灌木再大于草本。(3)随着植被恢复年限的增加,不同植被恢复模式下土壤过氧化氢酶活性在0-20cm土层深度上有较大幅度增加,在20-40cm和40-60cm土层深度上增加幅度减小,土壤脲酶活性在0-20cm土层深度上有较大幅度减少,但在20-40cm和40-60cm土层深度上有较大幅度增加,土壤蔗糖酶活性在0-20cm、20-40cm和40-60cm的土层深度上都有所增加,而且恢复年限短的活性增加量大于恢复年限长的;土壤磷酸酶活性在0-20cm土层深度上有较大幅度增加,但在20-40cm和40-60cm土层深度上增加幅度反而增大,而且恢复年限长的活性增加量大于恢复年限短的。有些植被恢复模式的土壤酶活性出现了低于对照农田的现象。植被恢复模式的不同植被类型也对土壤酶活性有不同影响。乔木对土壤的改良效果最好,其次为灌木,草本效果较小。(4)随着植被恢复年限的增加,不同植被恢复模式下植株的高度、胸径和盖度都有增加。植被恢复过程中出现了不同数量的伴生种,物种数也随植被恢复年限的增加而增加,其中狗尾草和铁杆蒿在较多样地都有出现,是该小流域地区常见物种。(5)主成分分析法得到得分和排名,油松的综合排名最高,其后为30年刺槐、25年刺槐、12年刺槐、苹果、柠条、对照农田、沙打旺、25年荒地、30年荒地和12年荒地。恢复年限相同时,乔木的优化作用都较好,并且优于灌木和草本;同样植被条件下,恢复年限越长,植被恢复模式的改良效果越好;恢复年限因素的影响大于植被类型的影响。