近年来干旱矿区生态环境问题日趋严重,其中干旱和土地贫瘠是矿区生态修复的主要限制因素。本文以大同矿区废弃矸石山绿化为研究对象,采用盆栽断水法模拟干旱胁迫,使用有机肥、保水剂、植物生长调节剂(GGR)和菌根剂4种抗旱材料,利用正交实验的方法对其进行定量化研究,取得如下主要研究成果:(1)土壤指标分析结果表明,添加抗旱材料能显著提高土壤含水率,增加土壤有机质、铵态氮、速效磷、速效钾等养分含量,降低土壤容重,使土壤pH值和土壤电导率处于正常水平。土壤指标相关性分析结果表明,土壤肥力指标(土壤有机质、铵态氮、速效磷、速效钾)与土壤pH和土壤含水率呈强相关或极相关(|r|>0.6),且各肥力指标之间相关性在强相关以上(|r|>0.6)。土壤指标极差分析结果表明,A3B2C3D1组合在理论上为最佳方案。实验组土壤综合评价指数(SQI)结果表明,第5组SQI值为0.89,改良效果最好;第3组SQI值为0.34,改良效果最差。(2)植物指标分析结果表明,添加抗旱材料能显著提高叶片相对含水量(RWC),增加渗透调节物质可溶性糖的产生量,降低叶片水分亏缺,减少植物因干旱造成的细胞膜的损害程度以及丙二醛等有害物质的产生,使植物过氧化氢酶(CAT)活性保持正常水平,促进植株生长。植物指标相关性分析结果表明,除叶绿素指标外,其余植物指标均与株高生长量呈中等以上相关强度(0.4<|r|<0.6),土壤孢子密度与植物根段的菌根侵染率密切相关,呈极相关水平(|r|>0.8)。植物指标极差分析结果表明,A2B2C3D2组合在理论上为最佳方案。实验组主成分分析结果表明,第5组植物抗旱能力最强,综合主成分F值为2.81;其次为第9组,综合主成分F值为1.57。(3)综上所述,推荐第5组(A2B2C3D1)为实验组最佳定量组合。对第5组抗旱材料配比进行成本分析,60cm高的实验油松每株栽植成本增加0.73元,占油松苗木价格的4.87%;4m高的工程用苗每株栽植成本增加16.65元,占油松苗木价格的5.95%。