A medida que la degradación ecológica global se intensifica, los impactos a largo plazo de la reforestación en la productividad y la fertilidad del suelo en tierras áridas se han vuelto críticos para mejorar la seguridad ecológica y la productividad global. A través de un meta-análisis, este estudio integra datos de 109 sitios de reforestación en tierras áridas en China, con el objetivo de analizar de manera integral los efectos en la productividad de las plantas y la fertilidad del suelo, al tiempo que identifica los principales factores ambientales que impulsan estos cambios. Encontramos que la reforestación mejora consistentemente la productividad de las plantas a lo largo de 60 años. Sin embargo, la fertilidad del suelo y la humedad inicialmente aumentaron significativamente después de la reforestación, pero disminuyeron gradualmente después de la primera década, lo que indica los beneficios limitados a largo plazo. Los factores climáticos, a saber, la precipitación y el índice de humedad, son cruciales para mejorar la productividad de las plantas, mientras que los factores geográficos, específicamente las elevaciones más bajas y las pendientes más suaves, están asociados con mayores aumentos en la fertilidad del suelo. La elevación y la pendiente son dos factores clave que influyen en la humedad del suelo después de la reforestación. Estos hallazgos destacan la necesidad de una gestión continua del suelo y un mantenimiento ecológico en los proyectos de reforestación para sostener los beneficios de la fertilidad del suelo. Nuestro estudio proporciona una base científica sólida para las estrategias de reforestación destinadas a la restauración de tierras áridas y ofrece valiosas ideas para la formulación de políticas en la reforestación de tierras áridas.