露天煤矿的开采对土壤生态环境有着极强的破坏力,开采剥离的土壤受干扰而发生结构上的改变,恢复起来难度较大,而一般矿区所在地的自然条件较差,往往还会进一步加剧生态系统的恢复难度。本研究基于该地的自然条件特点、国际研究前沿与实际治理条件的制约,针对排土场后续用于种植的土层所存在的“缺水”“缺肥”两大基本问题,以土壤改良材料中“保水剂”和“有机肥”的应用为主,并在此基础上加入“微生物菌剂”,研究三者对土壤生态系统以及植物生长发育的共同作用。首先通过研究保水剂的自身特性,如吸水倍数、反复吸水能力,以及使用效果,如抗蒸发能力、持水能力等来确定使用效果最好的保水剂;然后将选择的保水剂、有机肥和微生物菌剂按不同用量施用到土壤中,并种植小白菜作为验证植物,通过土壤理化性质与小白菜生长发育状况来筛选优良的改良材料组合;最后将选出的优良组合进行土壤酶活性与微生物群落两方面的研究,来探讨三种改良材料带来的深层影响。研究取得主要成果如下:（1）法国（SNF）爱森保水剂的吸水倍数（311.65g/g）、吸水速率（25min内能吸收饱和的80%水分）、吸收离子溶液倍数（0.1%NaCl-48.04 g/g;0.1%CaCl2-21.39g/g;0.1%FeCl3-11.41g/g）和反复吸水能力（第七次的吸水倍数仍然能达到第一次的57.11%）均好于旱地宝保水剂。聚谷氨酸粉剂Ⅰ型由于溶于水不能进行以上检测。（2）在土壤中使用三种保水剂发现,保水剂在凝胶状态下对土壤的抗蒸发效果比干燥状态更好。综合保水剂的自身特性和使用效果可知在三种实验保水剂中,法国（SNF）爱森保水剂的效果最好,且相较于1‰和3‰的用量,5‰用量提升土壤保水能力的效果最好。（3）保水剂和有机肥的使用能够有效降低土壤p H（原土8.3～8.93;改良组7.42～8.27）;提高土壤电导率(原土87～97μs/cm-1;改良组133～1046μs/cm-1);提高土壤有机质含量（原土1.82～2.23g/kg;改良组13.8～63.8g/kg）;提高土壤碱解氮含量（原土32.67～74.76mg/kg;改良组64.17～485.89mg/kg）;提高有效磷含量（原土4.7～7.0mg/kg;改良组27.4～75.6mg/kg）以及速效钾含量（原土106.27～163.91mg/kg;改良组230.20～427.94mg/kg）。然而微生物菌剂的使用并不会使土壤的理化性质有显著的改变。综合分析可知,有机肥使用量30%相较于10%和20%对土壤肥力的提升效果更好,爱森保水剂用量为3‰或5‰可以起到促进作用。（4）小白菜的发芽率不受土壤改良材料的影响,50天种植期内,微生物菌剂的使用也没能对小白菜的发育过程起到明显的促进作用。爱森保水剂的用量为5‰,有机肥的用量为30%时,小白菜在整个种植期间的发育表现更优异。此改良组合土壤种植出的小白菜叶片数在整个种植期间达到8.7～9.7片,超过原土（4.2片）1倍多;株高达到14.4～15.7cm,是原土（5.39cm）至少2倍多;总干重达到0.9～1.1g,是原土（0.12g）7倍多。（5）三种土壤改良材料的联合使用不会对土壤碱性蛋白酶活性产生影响,其只随着种植时间进程逐渐升高;使用5‰爱森保水剂和30%有机肥的土壤有明显更高的土壤蔗糖酶活性、土壤脲酶活性、土壤碱性磷酸酶活性、土壤过氧化氢酶活性以及土壤纤维素酶活性;但是实验所用的5ml或10ml微生物菌剂对土壤中这六种酶的活性不产生明显的影响。（6）小白菜种植时间越长,土壤微生物群落丰富度和多样性越高,且5‰爱森保水剂和30%有机肥的使用能够显著增加土壤细菌的群落丰富度和多样性,但5ml和10ml微生物菌剂的使用没有带来显著影响。原土和改良土壤的优势菌门都是放线菌门（Actinobacteriota）和变形菌门（Proteobacteria）,但原土中的含量更高。丰度增加能改善土壤性质、提升土壤酶活性的菌门主要是拟杆菌门、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门、Myxococcota和芽单胞杆菌门（Gemmatiomonadota）,丰度增加会起相反作用的菌门主要是变形菌门、蓝细菌门（Cyanobacteria）、Bdellovibrionota、装甲菌门（Armatimonadota）和硝化螺旋菌门（Nitrospirota）。综上所述,5‰法国（SNK）爱森保水剂与30%有机肥配合使用能有效提升土壤保水性能和肥力,在条件允许时,建议保水剂以凝胶形式施用到土壤中。