本研究选取红原当地最常见的牦牛粪便作为原料制备生物质炭和好氧堆肥产品。通过向沙化土壤中添加牦牛粪生物质炭和好氧堆肥产品,并辅以聚丙烯酰胺(PAM),探讨其对沙化土壤改良的特征,为炭肥混施应用于沙化土壤改良提供了依据。本研究主要通过室内土柱淋溶试验探究产品对沙化土壤养分淋溶的影响,盆栽试验探究产品对沙化土壤中植株品质的影响。综合两个室内试验的结果进行野外田间试验探究产品在野外实际应用的影响。(1)添加牦牛粪生物质炭和牦牛粪堆肥土壤改良剂对土壤pH、总氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮、总磷、有效磷、有机质有显著提高的效果。单施牦牛粪生物质炭和单施牦牛粪堆肥均可提升土壤中的养分含量,但效果不全面,而炭肥混施并添加PAM可以有效降低外源养分的淋溶损失,又能提升土壤养分含量。‘根据炭肥混施处理的结果,全氮淋溶率减少9.6%,总磷减少7.1%,有机质减少10.0%。(2)炭肥混施可以促进川西北沙化土壤植物的有效生长,增加生物量,提高干物质量含量,降低植物的中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF),增加相对饲喂价值(RFV),辅以PAM可以加大水土保持养分的能力,促进植物的有效吸收,提高植物的品质。主要归因于单施生物质炭和单施堆肥处理无法有效阻止养分淋溶流失,而炭肥混施可以改变沙化土壤结构,增加对速效养分的吸附性,PAM与水相互作用形成的黏聚作用力有效地缓解水分的淋溶,减少养分淋溶。(3)野外田间土壤养分含量趋势相同,对比ck对照组,添加炭肥混施土壤改良剂处理中的土壤养分含量都有显著增加,在第一年的时候养分含量随着施用水平的提高而增加,第三年都呈现下降趋势,但仍高于空白对照试验组。综上,18t/hm2炭肥混施(1:1)是最适合当地的施用水平。黑麦草(Lolium perenneL.)植株的品质基本已无显著差异。炭肥混施配比的有效年限为2年,需要多年长期施用才能改良川西北沙化土壤。