土地沙漠化一直是影响宁夏生态建设和农业生产的主要问题之一。为探讨林木枝条对沙化土壤的改良效果,以当地农田防护林所产生的林木枝条为原料,在2011年10月至2013年10月期间研究了土壤翻埋杨树粉碎枝条(chips incorporation,CI)、覆盖杨树粉碎枝条(chips mulch,CM)、翻埋杨树粉碎枝条+覆盖未粉碎的柳树枝条(chips incorporation plus branches mulch,CI+BM)和不做任何处理的对照(control,CK)对宁夏沙化土壤理化性状和生物学特性的影响。结果表明,CI和CI+BM与CK相比,2012年和2013年均增加了土壤总孔隙度、田间持水率、有机碳、有效磷和速效钾含量(P<0.05),提高了土壤呼吸强度、微生物数量(细菌、真菌和放线菌)和酶活性(脲酶、过氧化氢酶)(P<0.05),降低了土壤密度(P<0.05);2013年CI和CI+BM进一步增加了土壤全氮、全磷和水解氮含量(P<0.05),但同时也增加了土壤全盐含量(P<0.05)。CM与CK相比,2012年和2013年均显著增加了土壤有效磷和速效钾含量(P<0.05),提高了土壤呼吸强度和酶活性(P<0.05);2013年CM处理的土壤p H值、全氮和水解氮含量亦显著增加(P<0.05)。相关分析结果显示,沙化土壤性质的改善与土壤中有机碳含量的增加密切相关,处理间土壤有机碳含量CI+BM>CI>CM>CK,表征土壤质量的综合指数表现出同样的趋势:2012年分别为0.907、0.678、0.259和0.105,2013年分别为0.926、0.828、0.258和0.136。该研究为当地及中国北方干旱半干旱地区沙地生态治理及农业生产提供了可借鉴的案例,同时也为促进林木废弃物的资源化利用提供理论基础。