内蒙古草原区露天煤矿排土场以及砂石场对草地生态环境产生严重影响,植被破坏严重,土壤风蚀及水蚀现象比较普遍。为解决草原矿区生态环境破坏问题,本研究在2018年,调查了 5个露天煤矿排土场(扎赉诺尔灵露煤矿、霍林河矿区、锡林浩特胜利西三号露天矿、鄂尔多斯市准格尔黑岱沟露天矿、乌海骆驼山矿区)人工恢复、自然恢复和原生草原的植物群落和土壤理化性质状况,对比分析不同恢复措施对草原矿区的生态恢复效果。在2012年至2018年,每年8月份对敕勒川草原砂石场植物群落和土壤理化性质进行监测;并在2018年调查人工恢复、自然恢复和原生草原的植物群落和土壤理化性质现状,对比分析不同恢复年限(人工恢复)和不同恢复措施下敕勒川草原砂石场植物群落特征和土壤理化性质差异及变化规律。经全面分析2类不同矿区植物群落、土壤理化性质特点和变化规律,得到如下结论:(1)在自然基底条件较好的情况下,草原露天煤矿排土场自然恢复20年以上植物群落和土壤理化性质更接近原生草原;人工恢复5年以下的排土场,其植物群落优势物种大多为人工种植牧草。无论是自然恢复还是人工恢复,植物群落的高度、盖度和地上生物量高于或接近于原生草原。(2)人工恢复土壤容重总体上大于原生草原和自然恢复土壤容重,原生草原速效氮、速效钾、有机质高于人工恢复和自然恢复。在扎赉诺尔灵露矿区和霍林河矿区,人工恢复2～3年、自然恢复20年草地土壤有机质含量均高于原生草地。(3)草原露天煤矿排土场生态恢复过程中的生态系统恢复力、稳定性与恢复年限和物种多样性密切相关;其中生态系统恢复力与植物群落物种多样性正相关,恢复力与恢复时间正相关。恢复时间越长、稳定性越强,越接近于原始自然群落,且土壤-植被指标间的相关性越强。(4)砂石场生态恢复区植物群落的物种数、密度、多样性、恢复力随恢复时间呈现先增大后减小再增大的变化规律;群落稳定性与恢复时间呈正相关,恢复时间越长群落越稳定,原生物种定植数量增加。(5)砂石场生态恢复过程中土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质呈现不断升高的趋势。砂石场的土壤有机碳储量在2012年至2018年期间占总有机碳储量达92.92%以上,土壤有机碳储量在恢复过程中占主导地位,是生态恢复过程中最大的碳库。(6)2012年至2018年砂石场生态恢复效果关联度分析结果显示,生态恢复效果按照年份排序为2014>2013>2012>2015>2018>2017>2016年。随恢复年限的增加,整体表现出由人工恢复到自然演替的恢复过程。总之,人工恢复可促进草原植物群落和土壤理化性质的快速改善,从而达到草原矿区生态恢复要求。但是,草原植物群落和土壤理化性质向原生草原演变过程所经历的时间历程不会明显缩短。人工恢复过程主要为:人工植物群落—原生物种入侵—原生植物群落;自然恢复过程主要为:一、二年生植物群落—多年生物种入侵—原生植物群落;而恢复过程中土壤理化性质变化过程较为复杂。