煤矸石是煤炭生产过程中产生的固体废弃物,是采煤和洗煤过程中排出的矸石,它作为煤炭开采和加工过程中的必然产物,是煤矿区环境污染和恶化的重要原因之一。国内外学者探究将其作为可再生资源加以利用,并在煤矸石山的植物生长、立地改良、植物生态效应等方面也进行了大量研究。本文通过对冀中能源峰峰集团新三矿区不同煤矸石基质土壤的物理特征、水分入渗特性、水分特征曲线,盆栽试验进行测定与分析,了解煤矸石及其混合基质的特征及变化规律,得出以下结论,为煤矸石山的复垦和生态重建提供理论依据。(1)煤矸石风化物含水率低,孔隙度较低,结构性差,大粒径较多,保水持水能力差。煤矸石混合基质土壤含水量、孔隙度均随掺土比例的增大而增大。(2)不同煤矸石基质土壤累积入渗量、湿润锋均随时间延长呈增大趋势。不同坡位煤矸石基质土壤随着砾石和石块含量增加,入渗速率逐渐增大,不同掺土比例煤矸石基质土壤入渗速率随掺土比例的增大而迅速减小。(3)不同煤矸石基质土壤累积入渗量变化过程均能用Kostiakov和Philip入渗模型很好的拟合,同样用幂函数也均能很好的拟合其湿润锋随时间的变化过程。(4)不同坡位煤矸石基质土壤,随碎石含量的增加,其水分特征曲线比较陡。不同掺土比例煤矸石基质土壤,随掺土比例的增大,其水分特征曲线比较缓和。这是因为随着粉粒和砂粒含量相对增加,当吸力增加时,含水量的减少比较缓慢。Gardner模型能很好的拟合不同煤矸石基质土壤水分特征曲线。(5)不同煤矸石基质土壤中黑麦草在不施肥、等温、等光照、且等水分供应的条件下长势均不理想,但掺土煤矸石混合基质中黑麦草的株高和生物量值仍比煤矸石风化物中黑麦草值大很多,且随着掺土比例的增大,黑麦草株高和生物量值越大。