人工植被修复是减缓草地沙化与生态重建的重要措施，理解不同修复阶段的沙地植物群落演替特征及其影响因素有利于沙地植被的持续修复。本研究以呼伦贝尔市甘珠尔沙地植被修复为例，分别调查了修复9、11、13、15 a共4个不同修复阶段植物群落结构特征及土壤理化性质，探索甘珠尔沙地人工修复植物群落演替变化及其对环境因子的响应。结果表明：1)研究区共发现植物42种，隶属于17科35属。草本39种，以菊科、禾本科、蔷薇科和豆科为主。灌木3种，为豆科和菊科。不同修复年限物种数变化从大到小依次为28种（15 a）＞25种（13 a）＞19种（9 a）＞16种（11 a）。各年限内多年生草本物种数均明显高于一年生和一/二年生植物。2)草本与灌木在不同修复阶段其优势种、地上生物量及物种多样性均存在波动变化。具体表现为草本植物中地梢瓜（Cynanchum thesioides）、虫实（Corispermum hyssopifolium）、披碱草（Elymus dahuricus）、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、羊草（Leymus chinensis）与狗尾草（Setaria viridis）的优势度较高，灌木以小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）为主要优势种。草本植物地上生物量和总盖度整体呈现波动增加的趋势但差异不显著。灌木总盖度15 a显著高于9 a，地上生物量整体呈现逐渐增加的趋势，表现为11、13、15 a均显著高于9 a。不同修复阶段的物种多样性指数在草本中无显著差异，但在灌木层表现为15 a显著高于9 a。3)随机森林模型表明，沙化草地的修复过程中气候及土壤因子对植物群落结构特征贡献度存在差异。土壤总氮、总钾、有机质、年降水量和年均风速是影响甘珠尔沙地草本植物多样性的主导因子，其中除年均风速外均为正相关。因此，建议在沙地植被修复中适当增加含氮、钾、有机质等营养物质的肥料，促进沙化生态系统的植物群落结构重建与多样性的恢复。