煤矸石是煤炭开采过程中产生的固体废弃物,且产量巨大,煤矸石消纳问题亟待解决,而制备生态基质是一个消纳煤矸石储量的重要途径。本研究以煤矸石为原料,并搭配不同有机原料,经过混合堆制后得到不同理化性质的生态基质。采用L₁₆（4³）,3因素4水平正交实验,研究煤矸石粉碎粒径（A）、煤矸石含量（B）及添加堆肥种类（C）这三个因素对生态基质产品的肥力的影响,并采用高羊茅盆栽实验进行验证。通过测定生态基质理化性质及植物生长的17个肥力相关特征指标,并对其进行极差分析与方差分析,检验各配方间的差异显著性。主要研究结果如下:（1）煤矸石含量（A）对植物生长指标、基质养分指标的影响均高于煤矸石粒径（B）的影响,而堆肥种类（C）对基质粒径组成的影响要远超其他两个因素。三个因素的影响程度排序为:堆肥种类（C）>煤矸石含量（B）>煤矸石粒径（A）。（2）煤矸石粒径大小（A）及煤矸石含量（B）会显著影响基质主要养分指标的含量（P<0.01）。随煤矸石粒径变小、煤矸石比例增加,基质中总磷、总氮含量而呈下降趋势,而有机质含量则相反呈上升趋势,钾元素含量随基质里煤矸石含量的增加而逐渐减少。（3）堆肥种类中,由于污泥营养物质丰富,添加污泥堆肥的基质中有机质、全氮、全磷含量上都较高,而添加苗圃表土的基质,所有肥力指标含量都很低。但添加污泥同时会增大基质中的重金属总量。（4）基质粒径有随煤矸石粒径变小而降低、黏粒含量增加的趋势;而添加污泥堆肥能显著提高基质粘粒百分比,有利于保水保肥。（5）植物生长方面,高羊茅发芽率及地上生物量积累随基质中煤矸石占比的增加而下降,而地上、地下生物量都显著受所添加堆肥种类影响（P<0.01）,添加植物堆肥的基质对高羊茅的总生物量积累最有利。（6）对生态基质的17个肥力特征指标与三个因素的单方差分析表明,堆肥种类（C）除对砂粒的影响为显著（P<0.05）外,其余16个为极其显著（P<0.01）。煤矸石含量（B）有3个显著性结果,和10个极显著性结果。煤矸石粒径（A）有1个显著性结果和10个极显著性结果,综合评价得到最优配方的生态基质为:C₁B₂A₃,即40%的植物堆肥和60%的4目及以下的煤矸石搭配。本研究结果可为矿区生态恢复、石漠化区域治理（例如:青藏铁路防护林方面的应用,土壤瘠薄情况下造林、矿区植被恢复）等生态环境治理方面应用提供理论和技术依据。