Las características estequiométricas ecológicas de los elementos del suelo han mejorado enormemente nuestra comprensión de la circulación de nutrientes en el suelo. Sin embargo, hay un conocimiento limitado sobre la alteración de las relaciones estequiométricas de carbono, nitrógeno y fósforo en suelos profundos después de la reforestación. Para examinar las variaciones en las relaciones estequiométricas de los elementos del suelo con diferentes tipos de vegetación, tiempos de restauración y profundidades del suelo, recolectamos muestras de suelo de pastizales, matorrales y bosques en diferentes edades de plantación (10a, 25a y 40a) en la ciudad de Xining, que se encuentra en la meseta de Loess. Nuestros resultados mostraron que, a los 25 años, las relaciones de carbono a nitrógeno (C:N) y de carbono a fósforo (C:P) eran significativamente más altas en el suelo de pastizales que en otros tipos de vegetación, mientras que la relación de nitrógeno a fósforo (N:P) no mostró diferencias significativas entre los tres tipos de vegetación. A los 40 años, las relaciones de C:N, C:P y N:P del suelo en el matorral fueron las más altas. Con el aumento del tiempo de restauración, las relaciones de C:N, C:P y N:P del suelo en pastizales a los 25 años se volvieron más altas que las de 40 años o 10 años. Las relaciones en el matorral fueron más altas a los 40 años, seguidas de 25 años y luego 10 años, mientras que las relaciones en el bosque no mostraron diferencias significativas. A los 40 años, las relaciones de C:N, C:P y N:P del suelo del matorral fueron más altas a una profundidad del suelo de 40-100 cm. Las relaciones de C:N, C:P y N:P del suelo mostraron correlaciones positivas con el nitrógeno amoniacal del suelo y el nitrógeno nitrato, y las relaciones N:P del suelo mostraron una correlación negativa con el fósforo disponible en el suelo. La diversidad de plantas influyó significativamente en la relación estequiométrica del suelo de la capa superior. En la capa superior del suelo (0-40 cm), la riqueza de especies mostró una correlación positiva con las relaciones de C:N, C:P y N:P del suelo, y el índice de Margalef exhibió una correlación positiva con las relaciones de C:N y C:P del suelo. Los resultados de este estudio indican que la relación estequiométrica y la disponibilidad de nutrientes del matorral fueron las más altas con el tiempo. Por lo tanto, estos hallazgos pueden servir como una referencia valiosa para la revegetación local y la restauración ecológica.