土壤质量变化是衡量土壤生产力大小和土壤环境质量优劣的量度。针对黄土高原生态环境建设需要及土壤学、生态学与环境科学等研究的前沿性问题,本研究在总结前人相关领域研究成果的基础上,以黄土高原不同类型生态区植被恢复坡面为研究对象,通过收集历史资料、野外调查和室内分析,以土壤性质变化为重点,对不同植被恢复土壤质量进行比较,建立了不同生态类型区土壤属性数据库,提出了表征土壤质量的关键指标,确立了不同植被恢复生态系统下土壤质量的指标体系。在综合分析土壤性质时空变化规律的基础上,提出了黄土高原不同类型生态区土壤质量保育的调控措施。通过以上研究,旨在为保证黄土高原生态和谐并对西部生态环境建设提供科学依据和实践指导。所取得的主要研究结论如下:(1)研究了小流域不同植被恢复坡地土壤性质的水平分布和剖面分布特征。在黄土高原不同植被恢复坡地,除pH外,土壤主要性质总体上在0-15cm土层的含量高于15-30cm土层,且在剖面上均有所降低;坡位对土壤属性的影响因植被恢复、地形条件、坡向、坡面生态过程等不同而异;封育可改善土壤性质。在南小河沟流域,不同林分中以油松林对土壤性质改善的贡献最大;子午岭不同土地利用方式下表层土壤性质以林地较优,农用地较差;不同质地柠条灌木林土壤性质的优劣均表现为黄绵土>湘黄土>沙黄土;草地土壤各性质均随封育年限的延长逐渐改善,但最优的土壤性质均出现在封育20a。(2)探讨了黄土高原不同植被恢复生态系统土壤性质之间的关系。除比表面积和物理性粘粒外,其它理化、养分性质和生物酶活性之间呈现显著和极显著水平的相关性;脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶与土壤理化及养分因子有显著及极显著相关性;根据主成分分析结果,确定CEC、pH、有机质、物理性粘粒、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾和C/N等指标为不同植被恢复土壤的简化指标,且土壤主要指标对四种酶活性的影响主要通过有机质来实现,其它性质的影响也是通过与有机质的间接作用实现的。(3)建立了黄土高原不同植被恢复生态系统土壤质量评价指标体系。根据变异系数和相对极差的敏感性发现在定量评价黄土高原不同植被恢复生态系统土壤质量时,可选择硝态氮、速效磷、活性有机质、脲酶、蔗糖酶和有机质等极敏感和高度敏感土壤性质作为评价指标。用加权综合法计算的土壤综合质量指数(IFI)和土壤加权和法计算的土壤质量指数(SQI)呈现极显著正相关(r=0.963**,n=29)。不同植被恢复和不同利用方式土壤的IFI值和SQI值的分布趋势一致:云雾山封育草地不同坡向和不同坡位为:阴坡(坡底>坡中>坡顶)>阳坡(坡顶>坡底>坡中)>荒坡地(坡顶>坡中>坡底),不同恢复年限草地表现为20a>25a>15a>5a;南小河沟流域不同植被为油松林>刺槐林>荒坡地>草地,纸坊沟流域不同植被为刺槐+狼牙刺混交林>狼牙刺林>柠条灌木林>刺槐林;子午岭不同利用方式土壤为林地>撂荒未翻耕地>农用地>撂荒翻耕地。(4)划定了不同植被恢复生态系统土壤质量等级。云雾山封育15a以上草地、南小河沟流域油松林地和刺槐林地、纸坊沟流域刺槐+狼牙刺混交林地和纯狼牙刺林地及辽东栎+油松混交林土壤质量属于较高等级;云雾山未封育荒坡、南小河沟流域草地和荒地、纸坊沟流域柠条灌木林地和刺槐林地及子午岭撂荒未翻耕地和农用地土壤质量属于中等级别;而云雾山封育5a草地、子午岭撂荒翻耕地、上黄柠条灌木林地及六道沟柠条灌木林地土壤质量属于较低级别,需要进一步改良。(5)揭示了云雾山草地土壤质量恢复的阶段性和最佳恢复时间。相对于未封育荒坡,在25a封育期内,恢复指数的变化可分为三个阶段,即早期降低(0-15a)、中期增加(15-20a)和后期降低(20-25a)三个阶段。在封育20a后恢复指数达到最大,表明20a为最佳恢复时间。土壤质量开始恢复的时间与封育时间相比,滞后15a左右。(6)指出了土壤质量的保育与调控具有很强的实践性。野外调查和研究分析证明,在上黄粱状丘陵区,种植草皮和进行封育比人工种植灌木更有利于土壤质量的提高;而在纸坊沟流域,狼牙刺林的种植效果要高于柠条灌木林。不同利用方式土地可互相调节,以保证土壤质量的持续性。植树造林不仅要“适地适树”,还要“适地适土”。