太行山南麓属于典型的干旱半干旱气候地区,降雨常年较少,土层较薄且肥力较弱,进行植树造林、退耕还草等有效的植被恢复措施,是改善当地生境状况的重要内容。本研究借助于国家林业局黄河小浪底森林生态站,对太行山南麓主要植被恢复类型进行研究,旨在通过对不同植被恢复类型下土壤理化、根系结构、土壤微生物群落的分析,阐明植被恢复对土壤生态系统的影响,其研究结果具有一定的理论和现实意义。本试验对太行山南麓地区裸露斑块、混合草地、荆条灌木、酸枣灌木、侧柏林、栓皮栎林以及刺槐林等林地类型的土壤理化及根系结构进行分析,结果表明,各植被恢复类型中乔木林地比草本、灌木林地更利于改善土壤肥力,其中侧柏林土壤有机质的含量在各土层中均为最高;栓皮栎林土壤中速效磷含量在各土层中均显著高于其他恢复类型(p<0.05)。林地土壤养分含量与根系指标存在相关性,土壤养分的速效磷与根系比表面积呈极显著正相关(p<0.01);有效氮与根系干湿比和根系比表面积均呈显著正相关(p<0.05)。试验证实,植被恢复使得干旱半干旱地区的土壤养分及根系状况得到改善,但对土壤粒径结构无显著影响(p>0.05)。对太行山南麓四种生境类型(人工林、灌木林、草地和耕地)下土壤AMF群落研究表明,不同生境类型下土壤AMF群落物种组成存在差异,其中Glomus群落在所有土壤类型中均占主导地位;冗余分析表明,土壤质地(粉粒和黏粒)能够影响AMF群落分布,土壤含水率、速效磷、速效钾含量是显著影响AMF群落的环境因子(p<0.05);人工林地的AMF多样性显著低于其他生境类型(p<0.05)。试验结果为干旱半干旱地区的AMF群落组成和分布机制等研究提供了新的线索。太行山南麓地区土壤真核微生物群落研究表明,土壤真核微生物群落在各生境类型间结构状况存在差异,其中真核微生物的多样性和丰富度在乔木林地土壤生境类型中指数最高;SAR和Metazoa群落在土壤真核微生物群落中占据主导地位;四种主要生境类型中共同存在约26%的土壤真核微生物;冗余分析表明,土壤O层元素、含水率、有机质、海拔高度等是土壤真核微生物群落的重要驱动因子,对土壤真核微生物群落有显著影响(p<0.05)。试验结果完善了关于干旱半干旱地区土壤真核微生物群落分布机制的认知。植被覆盖能够有效减少裸露斑块的发生,而不同植被类型的覆盖引起的土壤养分状况和微生物群落变化不同。对太行山南麓具有典型干旱半干旱特点的裸露斑块区域进行研究,结果表明,有植被覆盖采样点的土壤理化性质优于无植被覆盖的裸露土壤,其中小乔木林地的土壤理化性质显著高于草地和裸露土壤(p<0.05),且植被覆盖后土壤内的真菌群落状况明显改善,其多样性及丰富度均显著高于裸露土壤(p<0.05)。试验证实,植被覆盖可以对裸露斑块区域土壤修复和微生物扩散起到积极作用。同时试验证实,在逆境条件下的裸露斑块中,Ascomycota和Basidiomycota群落是裸地斑块土壤真菌的优势种;环境因子仍是影响裸露斑块中土壤真菌群落分布的主要因素,其中含水率、有机质、全氮和有机碳均是显著驱动土壤真菌微生物群落分布的重要环境因子(p<0.05)。太行山南麓裸露斑块中的土壤细菌群落研究结果表明,有植被覆盖的采样点细菌微生物群落丰富度较高,其中小乔木覆盖的土壤细菌多样性最高;且有植被覆盖的土壤的细菌多样性和丰富度均显著高于裸露土壤(p<0.05),研究证实,植被恢复能够提高裸露斑块内细菌群落的丰度。同时研究发现Proteobacteria、Acidobacteria和Actinobacteria等群落在土壤细菌群落中占主导地位;含水率、有机质和有机碳均是显著驱动土壤细菌微生物群落分布的主要环境因子(p<0.05)。比较裸露斑块中细菌与真菌微生物的群落差异,结果表明,裸露斑块内的真菌群落的多样性和丰富度指数均低于细菌群落;细菌群落有61.7%的共有OTUs数目,真菌仅有的11.5%共有OTUs数目,证实裸露斑块地区细菌微生物群落比真菌群落拥有更高的扩散和分布能力。总之,本研究以太行山南麓地区为例,从植被恢复角度研究了干旱半干旱地区土壤养分、根系结构以及微生物群落的分布机制。研究证实,植被恢复措施能够有效的改善当地土壤养分、根系结构;生境类型的变化将对土壤微生物群落物种多样性和丰富度产生影响;土壤养分和质地均是影响土壤微生物群落分布的重要驱动因子;植被恢复促进了土壤微生物的繁衍,且有助于干旱半干旱地区中裸露斑块土壤养分的提升。研究结果将为干旱半干旱地区水土保持、裸露斑块治理等生态修复工程提供有价值的参考。