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本文以地处黄土高原丘陵沟壑区的黑岱沟露天煤矿复垦地为研究对象，在1992～2005年期间的土地复垦与生态修复工程实践的基础上，采用野外调查、室内分析、统计分析相结合的方法，对其生态修复的效应进行了研究。重点探讨了修复区生态系统的生境变化：选出典型样地，分别对各样地植物群落、土壤理化性质和土壤微生物群落进行调查、分析和研究，从而揭示修复地“植物群落一土壤一土壤微生物群落”生态系统的特征，在此基础上探讨修复区生态环境质量变化和生态修复效应。
对黑岱沟露天煤矿复垦的排土场野生植物入侵的种类进行了调查。结果表明：从1992～2005年，在近15年中有115种野生植物自然侵入到排土场里，分属24个科，80个属。群落中以一年生植物占优势，但多年生植物比复垦初期已经增加了很多，在组成上约占总种数的弱1/2，多度高的植物已有多年生植物，分布于植物群落中。
应用灰色关联度法对露天煤矿排土场土壤质量进行综合评价。结果表明：黑岱沟露天煤矿复垦区土壤质量以三等居多，二等次之，无一、五等；研究区不同生态修复模式的恢复效果依次为：沙棘+甘草>油松+柳+沙棘>沙棘林>各种果树>锦鸡儿>拂子茅>羊草>对照2(原生境)>苜蓿>山杏+苜蓿>纯杨林(人工)>沙打旺>杨林(原生)>赖草>油松林>杨树+沙棘>对照1(未复垦)；复垦地的土壤质量相对于原生境对照区及未复垦对照区已经处于逐步改善、良性循环中，土壤质量总体处于中等偏上水平。
以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)、Map-GIS为主要技术手段，运用景观生态学原理，对黑岱沟露天煤矿生态系统景观动态变化过程、特征及景观类型的划分进行了研究。黑岱沟露天煤矿景观生态划分为6种一级景观要素类型，斑块总数达323个，自然景观基本消失，生态系统处于不稳定状态；工矿用地面积增加到23.368％，林地及人工草地面积增加到67.891％，相对总体景观(52.11km<2>)占有较大的比例。
在了解研究区景观格局的基础上，进—步对研究区生态修复的水土减蚀量进行了初步估算，研究区不同生态修复模式下土壤保持功能为乔灌混交林(11731.364tm/km<2>.a)>人工牧草(11641.637t/km<2>．a)>灌木(11331.044t/km<2>．a)>林地(11296.534t/km<2>.a)>荒草地(9709.049t/km<2>.a)。
本文从生物群落及环境监测方面来评价环境质量和预测生态修复的环境效应。通过土壤养分测定、植物群落调查、土壤微生物群落和景观格局分析来反映黑岱沟露天煤矿生态修复区生态环境效应及其变化趋势，为黄土高原丘陵沟壑区生态修复工程实施及景观生态建设提供科学依据，并为黑岱沟露天煤矿生态修复提出指导性建议，这是本文的宗旨所在。