[目的]明确高寒沙区不同植被类型对土壤性质改良效果的差异,探讨各植被区沙地土壤恢复过程的异质性和人工林木的可开发利用潜力。[方法]以沙珠玉治沙试验林场内不同生长年限的人工植被为研究对象,分析高寒沙区6种植被类型区(乌柳、青杨、赖草、柠条、沙棘、柽柳)以及3个对照区(农田、流动沙丘、丘间沙地)土壤的机械组成、p H值、有机质及全N、全P、全K等理化性质指标。[结果](1)植被恢复生长51年后,从黏粒和粉砂粒增加的比例角度分析,土壤质地改良顺序为沙棘(206.3%)>柠条(108.5%)>青杨(70.5%)>乌柳(56.8%)>赖草(54.1%)>柽柳(42.3%);从全N、全P和全K增加的比例角度分析,土壤养分改良顺序为青杨(198.2%)>柠条(166.7%)>沙棘(155.3%)>乌柳(82.6%)>赖草(75.4%)>柽柳(53.9%),土壤全P含量偏低,平均0.42 g·kg-1;(2)植被恢复生长51年后,柠条、沙棘、青杨、赖草、乌柳和柽柳林下0 30 cm土壤有机质含量依次为20.19、18.25、30.81、23.57、22.13和10.62 g·kg-1,比流动沙丘或丘间沙地相应的提高了766.7%、702.4%、689.8%、517.4%、491.5%和343.9%。[结论]随着植被恢复年限的增加,土壤质地和养分状况得到显著改善,但土壤p H值的变异系数较小;各样地土层间有机质含量差距不断扩大,表聚性越来越明显,并且随深度增加各土层恢复效果存在滞后性。柠条和沙棘适宜在共和盆地推广种植,建议实施适当地抚育管理措施,以促进高寒沙区林场实现可持续经营发展。