Las estrategias de restauración de plantas se emplean de manera ubicua con el propósito de conservación del suelo y agua y mejora ecológica en los ecosistemas forestales. A pesar de que el nitrógeno y la temperatura son reconocidos como factores clave que afectan los resultados de la restauración de plantas, sus efectos en la fertilidad del suelo, las comunidades microbianas y la biomasa arbustiva siguen siendo poco explorados, especialmente en las regiones montañosas de loess de China. Aquí, examinamos los patrones de crecimiento y las habilidades de adquisición de nutrientes de tres especies de arbustos, , , y , junto con las alteraciones asociadas en las propiedades del suelo y la composición de la comunidad microbiana en condiciones controladas de invernadero. Específicamente, impusimos tres niveles de fertilización con N (200, 400 y 600 kg/ha; designados como N1, N2 y N3, respectivamente) y regímenes de temperatura (18-23, 25-30 y 32-37 grados Celsius; etiquetados como T1, T2 y T3, respectivamente). Los resultados indicaron una interacción significativa entre la combinación de fertilización con N y la temperatura que afecta significativamente el crecimiento de los arbustos. Las condiciones óptimas de crecimiento, evidenciadas por la mayor acumulación de biomasa seca, se identificaron como N3T1 para , N1T1 para , y N2T2 para , con estas condiciones influyendo diferencialmente en raíces, tallos y hojas. Además, los microorganismos del suelo también respondieron significativamente a la fertilización con N y la temperatura. Sin embargo, esto dependió en gran medida de las especies de arbustos y los nutrientes del suelo. Para bajo condiciones de N3T1, las abundancias de Actinobacteria y Basidiomycota se correlacionaron fuertemente con los contenidos de C, N y P del suelo, mientras que la absorción de N foliar se correlacionó significativamente con la estructura de las comunidades bacterianas y fúngicas. Para en N1T1, Acidobacteriota fue dominante en respuesta al N y C del suelo, mientras que la absorción de C foliar y la absorción de N foliar y de tallo se correlacionaron positivamente con las comunidades bacterianas y fúngicas, respectivamente. Para en N2T2, Chloroflexi tuvo la mayor abundancia, respondiendo a la mayor variación en N y C del suelo, mientras que su absorción de N de tallo se relacionó significativamente con la estructura de las comunidades fúngicas. Por lo tanto, nuestros hallazgos subrayaron la intrincada interacción entre factores abióticos, crecimiento de arbustos, fertilidad del suelo y dinámica de la comunidad microbiana, proporcionando ideas para la optimización de los esfuerzos de restauración de plantas en regiones ecológicamente sensibles.