土壤有機質含量變化。土壤有機質含量對土壤理化性狀影響很大，是衡量土壤肥力的重要指標，決定著土壤養分貯量和供應水平。隨著荒漠化進程的加快、程度的加深，土壤有機質含量明顯下降，從輕度荒漠化到極重度荒漠化，土壤有機質含量從40g/kg下降至9g/kg，降幅為76.00%。另外，對土地的不同使用情況顯示，從草地變為旱地的，測土配方施肥儀測量發現：土壤有機質從近100g/kg減少至30g/kg左右，降幅為70.00%;而從旱地變為草地，有機質從40g/kg左右增加至100g/kg以上，增幅60.00%。
　　 土壤氮素含量變化。全N含量通常用于衡量土壤氮素的基礎肥力，其含量與土壤有機質的含量有密切的相關性。隨著荒漠化程度的加深，土壤全N含量呈顯著下降趨勢，姚家營樣地土壤全N含量從4．87g/kg降至1．23g/kg，降幅為74．74%;樣地土壤全N含量從4．36g/kg降至1.16g/kg，降幅為73．39%。隨著荒漠化程度的加重，土壤*N含量也呈顯著下降趨勢，從輕度荒漠化到極重度荒漠化，姚家營樣地土壤*N含量從152．04mg/kg減少至20.56mg/kg，降幅為86．77%;大青溝樣地土壤*N含量從143.31mg/kg減少至22．68mg/kg，降幅為84．17%。
　　 土壤磷素含量變化。荒漠化過程中土壤全P的變化趨于平緩，從輕度荒漠化到極重度荒漠化，姚家營樣地土壤全P含量從1．17g/kg，減少至0．52g/kg，降幅為55．56%;大青溝樣地土壤全P含量從1．03g/kg減少至0．43g/kg，降幅為58．25%。隨著荒漠化程度的加重，土壤*P含量呈顯著下降趨勢，從輕度荒漠化向極重度荒漠化土地發展的過程中，姚家營樣地土壤*P含量從2．12mg/kg減少至0.27mg/kg，降幅達87．26%;大青溝樣地土壤*P含量從2.65mg/kg減少至0．27mg/kg，降幅89．81%。土壤鉀素含量變化。隨著荒漠化程度的加深，土壤全K含量呈下降趨勢，但未達到顯著水平，姚家營樣地從輕度荒漠化到極重度荒漠化土壤中全K含量從22．96g/kg下降至13．15g/kg，降幅為42．73%;大青溝樣地土壤全K含量從輕度荒漠化土壤的19．33g/kg下降到極重度荒漠化土壤的11．88g/kg，降幅為38．54%。從不同荒漠化發展階段，土壤*K含量的變化差異明顯，從輕度到中度荒漠化階段降幅較小，姚家營樣地和大青溝樣地降幅分別為7.01%、14.93%，而從中度到重度荒漠化階段降幅較大，姚家營樣地和大青溝樣地降幅分別為41.03%、42．98%。從輕度到極重度荒漠化，土壤*K含量呈現出顯著下降趨勢，姚家營樣地土壤*K含量從73．02mg/kg降至22．76mg/kg，降幅為68．83%;大青溝樣地土壤*K含量從72．32mg/kg降至23．52mg/kg，降幅為67．48%。
　　 建立生態果園對土壤的影響。土壤有機質含量的干濕季節差異顯著，在0．078%～0．939%不等，干季比荒地高0．220%～1．207%，濕季比荒地高0．420%～0．196%;各果園間土壤有機質含量變化差異不顯著，生態果園建設使土壤有機質有所增加，但效果并不明顯。生態果園建設使土壤全氮含量增加，生態園土壤全氮干季比荒地平均增加35.1%，濕季比荒地平均增加54．1%;有效氮高出荒地41.5%～174.0%。生態果園建設使土壤全磷干季比荒地平均增加52．7%，濕季比荒地平均增加35．3%;生態果園建設使土壤有效磷增加但不顯著。生態果園建設使土壤全鉀干季比荒地平均增加20．7%，濕季比荒地平均增加2．5%;生態果園建設使土壤有效鉀比荒地高61．7%～86．8%。生態果園建設使土壤的N、P和K元素有所增加，對提高土壤肥力是有效的，對生態環境的改善和提高當地農民收入都是一條有效的途徑。基層農技服務推廣體系建設項目中就特別注重小麥、玉米等作物輪作對土壤的影響。小麥、玉米等作物輪作區土壤養分含量狀況發生了很大變化，土壤有機質含量為0．59%～3．67%，平均1．86%，比普通土壤的提高64．4%，增幅非常明顯;土壤全氮含量范圍為0．33～2．34g/kg，平均1．14g/kg，與普通土壤相比提高了56．16%，總體由低水平提高到中等水平;土壤*磷含量范圍為1．62～92．66mg/kg，平均值29．83mg/kg，比普通土壤提高了93.60%，在各養分中增幅zui大，且大部分樣點達到了中高水平;土壤*鉀范圍為32．00～257．40mg/kg，平均值117．20mg/kg，比普通土壤提高了13．80%，雖然增幅zui低，總體也達到了中等水平。其他措施。提高土壤肥力的措施還有:增施有機肥，培肥地力，通過大力推廣稈秸還田技術，或通過開展土壤提質增效活動，大力推廣應用商品有機肥;開展測土配方施肥技術，合理控制磷肥施用量;開展深耕深松，提高耕層厚度等。
　　 土地荒漠化過程中，土壤養分的變化與荒漠化植被演替有密切的關系，植被系統的退化導致土壤淋失量增加，當草地生態系統演變為以灌叢為主的生態系統時，土壤養分的空間變異性增強，土壤有機質分解速度加快，使土壤氮、磷、鉀流失量加快。風蝕是造成荒漠化土壤養分遷移的重要動力，而降塵對荒漠化表層土壤養分具有富集作用;如果降塵作用大于風蝕作用，土壤養分將增加，水蝕也是荒漠化地區土壤養分損失的主要途徑，灌叢生境每年徑流的損失量比草地生境的徑流損失量大得多，而且草地生境發生荒漠化時其灌叢的入侵可能與土壤氮素的損失有關。在荒漠化地區，火燒可導致凋落物中43%的全氮在燃燒中逸失，火燒后土壤的侵蝕模數增加，頻繁的火燒會導致灌叢草原的“肥島”消失。對荒漠化地區自然土壤的農業開墾一般導致土壤有機質質量分數的下降，風蝕作用加強而往往導致土壤退化;但經過恢復植被和土壤改良，表層土壤養分可明顯提高。