土地沙化会破坏土壤结构,导致土壤水肥流失严重,降低了土地生产力,极大地阻碍了生态环境与农林牧业生产的良性循环,是我国西北地区目前最严重也是亟待解决的生态环境问题。发掘高效并且经济的土壤改良方法成为改良沙质土壤结构、提高沙地造林成活率的重要技术手段。自19世纪末开始研究利用土壤结构改良剂以来,改良剂已得到蓬勃发展与广泛利用,新产品新材料也越来越多,呈现出低量高效、环保与复合特效的方向发展。目前,国内外关于土壤改良剂的研究领域多集中在改良剂对土壤物理及土壤营养方面的改良作用或者对农作物产量方面的影响,而在沙土条件下通过对乡土造林树种光合、蒸腾速率等植物生理指标变化来评价土壤改良剂对造林树种的光合生理特性影响的研究还是比较少的,本研究对于丰富沙地土壤改良技术有着重要的基础意义。本文从林木生长、生理生态及土壤养分状况的角度出发,通过对沙地造林树种杨柴、柠条、沙柳、欧美杨四树种在添加土壤改良剂后,植株生长状况；光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶水势等生理生态指标；土壤养分等指标的变化进行观测,在分析研究改良剂作用机理基础上,筛选出四树种适宜的土壤改良剂及配方,分析改良剂在提高林木生长、改良植株内部组织环境以及增加土壤养分含量等方面的应用效果。本试验采用五因素四水平的正交设计,其中五因素包括：土壤改良剂种类、树种、改良剂添加量、土壤含水量以及误差。土壤改良剂种类四个水平分别为：自制土壤改良剂Ⅰ、自制土壤改良剂Ⅱ、市场改良剂、对照；树种四个水平为：杨柴、柠条、沙柳、欧美杨；改良剂添加量的四个水平为：150g.300g.450g.600g；土壤含水量四个水平为：8%、12%、16%、20%。对试验所测指标进行单指标极差与方差分析、多指标综合分析后,得出如下结论：(1)施加三种土壤改良剂对杨柴、柠条、沙柳、欧美杨四树种的新梢生长及生物量均有不同程度的促进效果。其中在促进植株生长方面效果最好的组合为：自制土壤改良剂Ⅱ+欧美杨107+添加150g+土壤含水量8%。(2)施加三种土壤改良剂能改善四种植物的内部组织环境,不同程度提高了光合速率、蒸腾速率相对有所降低、降低气孔导度、提高了叶水势日平均值。其中在改善植株生理生态状况上效果最好的组合为：自制土壤改良剂Ⅰ或Ⅱ+欧美杨107+添加150g+土壤含水量8%～16%。(3)施加三种改良剂后大部分处理能够增加土壤内有机质、全氮、全磷、全钾的含量,其中对沙土养分状况改良效果最好的组合是自制土壤改良剂Ⅱ+杨柴+添加150g+土壤含水量8%。(4)应用总极差值法得出五个不同因素对总体指标影响大小的顺序依次为：B>A>C>E>D；应用最小隶属度偏差法得出该正交试验中改良效果最好的组合为：自制土壤改良剂Ⅱ+杨柴+改良剂添加量300g+土壤含水量16%。