进入21世纪以来,中国荒漠化恢复取得显著成效,荒漠化、沙化土地面积持续减少,植被覆盖度大幅提升,但关于植被恢复过程中生物多样性如何变化的研究不足,这制约着对荒漠化恢复成效的全面评估。本文基于群落调查和叶功能性状（叶片厚度、叶片干物质含量、比叶面积和叶片密度）的测定,分析了毛乌素沙地不同恢复阶段（半固定沙地、固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地）的植物群落物种多样性、功能多样性和系统发育多样性特征。结果表明:（1）多数叶功能性状的系统发育信号不显著,表明环境因子对研究区植物功能性状的塑造作用很强。（2）对于α多样性,结皮覆盖沙地的物种多样性（Shannon-Wiener多样性,H）、物种丰富度（S）、功能丰富度（FRic）及系统发育多样性（PD）指数均显著低于其他恢复阶段,而其他3个阶段间无显著差异;这些指数间均显著正相关,表明物种多样性、功能多样性和系统发育多样性在植被恢复过程中协同变化。（3） β多样性指数随恢复阶段间隔增加而逐渐增大,表明物种组成、功能属性及系统发育关系随植被恢复持续变化,且半固定沙地到固定沙地的群落物种组成、功能属性及系统发育关系更替最快,导致群落间差异最大。（4）固定沙地、结皮覆盖沙地和草本植物覆盖沙地群落系统发育结构均趋向于发散,表明竞争排斥是群落构建的主要驱动力;而半固定沙地群落系统发育结构无一致规律,表明群落构建可能受到生境过滤和竞争排斥的综合作用。研究结果可为植被建设与管理提供参考,为毛乌素沙地生态保育和生物多样性的保护提供科学依据。