Las reservas naturales juegan un papel importante en la protección de hábitats biológicos y el mantenimiento de la biodiversidad, pero el rendimiento y los mecanismos de las reservas naturales de estepa desértica en la mejora de la productividad de las comunidades de plantas, la biodiversidad y el contenido de nutrientes del suelo aún son en gran medida desconocidos. Para investigar los efectos de conservación de la gestión de reservas naturales de estepa desértica sobre la productividad de las plantas y la biodiversidad, comparamos la biomasa de las plantas, la diversidad y el contenido de nutrientes del suelo dentro y fuera de la Reserva Natural Nacional de West Ordos a través de encuestas de muestras, determinación de biomasa, cálculo del índice de diversidad y determinación del contenido de nutrientes del suelo. Encontramos lo siguiente: (1) La biomasa aérea y la biomasa subterránea de las comunidades de plantas en la reserva natural eran significativamente mayores que las de fuera de la reserva; y la biomasa aérea de las comunidades de plantas en la estepa arbustiva era significativamente mayor que la de los pastizales herbáceos tanto en la reserva natural como fuera de ella. (2) El índice de riqueza de Margalef, el índice de Shannon-Wiener y el índice de Simpson eran significativamente mayores en la reserva que fuera de la reserva natural. En la estepa desértica, el establecimiento de la reserva natural aumentó la alfa-diversidad de la comunidad de plantas. (3) El carbono orgánico del suelo (COS) y el nitrógeno total del suelo (NTS) eran mayores en la reserva natural que fuera de la reserva, y para las capas de suelo de 10-20 cm y 20-40 cm, el COS y el NTS eran significativamente mayores en la zona de protección central de la reserva que fuera de la reserva. La reserva aumentó significativamente el contenido de nutrientes de las capas de suelo más profundas. (4) La biomasa aérea de la comunidad de plantas tenía una relación lineal positiva significativa con el índice de riqueza de especies, el índice de Shannon y el índice de Simpson. Hubo una correlación positiva entre la diversidad de la comunidad de plantas y los nutrientes del suelo. En resumen, la reserva natural mejoró la productividad local de las plantas, la biodiversidad y el contenido de nutrientes del suelo, y el contenido de nutrientes del suelo en capas más profundas puede ser el factor determinante para el aumento de la productividad y la biodiversidad, lo que profundiza nuestra comprensión de la efectividad de conservación de la reserva natural y sus mecanismos.