土壤缺失,周期性的侵蚀,重金属污染和温度波动对矿区带来了肥力流失,物种多样性减少和功能下降,因此,进行生态重建是十分必要的。搞好矿区土地复垦与生态重建是实现经济、社会和生态可持续发展的客观需要。充分利用闲置工矿废弃退化土地提高生态系统固碳能力对加强我国陆地生态碳汇功能意义重大。本研究以山西省吕梁山脉中段东麓孝义市西部土石山区工矿废弃地为研究对象,对该区矿业废弃地进行了不同植被恢复方式处理,包括种植百脉根、苜蓿、柳树-圆柏混交和油松。在四种植被基础上进行不同施肥处理,包括对照、无机肥、有机肥、无机肥+有机肥的处理,对不同植被方式和施肥处理对矿区复垦地植被群落组成、树高和胸径进行野外调查,分析了土壤理化性质、生物多样性、地上和地下生物量及固碳量。主要研究结果如下：(1)不同的植被恢复方式及其不同施肥处理均对土壤容重和pH值均未产生显著的影响。(2)施用肥料对百脉根样地、苜蓿样地和柳树-圆柏混交林样地物种多样性无明显影响,对油松样地可显著提高其植物多样性。但不同施肥方式增加了其样地的物种组成,许多在对照组中并未出现的物种出现在了施肥样地中。(3)对百脉根样地,施肥对其生长有很大的影响,添加有机肥生长最佳,因此用百脉根来修复矿区,应施用有机肥,可以有效地加快生物量碳的累积。对于苜蓿样地,施肥对其生物量和碳密度的影响并不显著。苜蓿的耐干旱和耐贫瘠等抗逆性使其在矿区植被修复中成为了良好的修复物种。对油松样地,不同的处理之间对其生物量和碳密度的影响并不显著。选用油松做为修复树种,可以从提高土壤有效水分供给力方面考虑,从而改善其修复效果。对于柳树-圆柏混交林样地,碳密度增加起关键作用的是柳树。圆柏并不适合于该地区矿区植被修复,而柳树较为适宜。