为了探究黄土高原刺槐人工林植被恢复对土壤环境的影响,本研究采用空间代替时间的方法,以黄土高原4种不同林龄(10年、15年、25年、40年)刺槐人工林枯落物为研究对象,分析枯落物-土壤之间养分迁移转化过程,研究结果表明:(1)枯落物有机碳和全钾在分解过程中为净释放。幼林人工林枯落物全氮含量表现为先释放后富集,而成熟人工林为先富集后释放。枯落物全磷在分解过程中整体上均表现为净富集。研究证明枯落物自然分解过程主要受磷限制。黄土高原不同林龄刺槐人工林枯落物现存总量存在显著差异且在25年达到最大值。枯落物元素储量变化规律为TC>TN>TK>TP。成熟林元素释放速率大于幼林。(2)刺槐林土壤C和N含量随着林龄增长而增加,随着土层深度增加而下降。土壤全磷整体波动不大。土壤全钾含量在植被恢复过程中整体呈现增加趋势但无显著差异。刺槐植被恢复过程中土壤主要受氮限制。未分解层和全分解层枯落物对土壤养分有显著影响。N和P是影响枯落物-土壤养分循环的主要限制因素。(3)林龄对土壤细菌多样性有显著影响,但是对真菌多样性影响不显著。优势菌群(变形菌和放线菌)在25年发生突变,真菌只有孢子菌在40年丰度有显著差异。氨基酸代谢、脂类代谢以及辅酶和维生素代谢是主要的子功能群。成熟刺槐林后期土壤微生物的营养方式发生改变,主要从富营养型转向寡营养型。N和P是影响微生物群落变化的主要土壤元素。此外,表层枯落物性质也会显著影响土壤微生物群落变化和代谢功能。综合以上分析,我们建议对黄土高原刺槐人工林的管理,不仅要考虑地理条件和气候条件,也要关注土壤微生物群落变化。为了保持植被的可持续性,可以通过合理控制人工林的恢复林龄科学管理人工林。本研究中刺槐人工林的恢复建设可以考虑在种植25年后进行合理规划。所以建立一个完整的黄土高原评价机制,提升人工林生态系统功能是黄土高原未来植被建设的重要内容。