以黄土高原丘陵沟壑区露天煤矿(黑岱沟煤矿)排土场为研究对象,结合野外调查和室内分析,对比分析了不同建设时间不同植被类型下土壤物理、化学和生物学性质的变化及其相互关系,对复垦区土壤性质进行了综合评价,为矿区排土场土地复垦和土壤培肥提供科学依据和技术支撑。主要研究结果有:(1)与原地貌土壤相比,排土场复垦土壤的含水量和团聚体含量均呈增加趋势,而土壤容重却有所降低。以木本为主的植被建造有利于改良复垦土壤的物理性质,小叶杨-沙棘复垦方式下土壤团聚体含量、含水量等物理性质最好。(2)与原地貌土壤相比,排土场复垦土壤有机质、速效氮、速效磷等含量均有所提高,而土壤pH值有所降低但仍维持在8以上,复垦可有效改善土壤化学性质。小叶杨-沙棘、油松-沙棘-长芒草混交复垦方式更有利于改善土壤的化学性质。(3)复垦土壤蔗糖酶和脲酶活性显著增加,小叶杨-沙棘混交模式下土壤蔗糖酶活性增加40%、脲酶活性增加79%。(4)不同植被类型下土壤恢复指数随土层加深而增大,随复垦年限的增加而提高。土壤恢复指数的综合排序为小叶杨-沙棘(复垦12年)>小叶杨-沙棘(复垦9年)>小叶杨-沙棘-长芒草(复垦12年)>油松-沙棘-长芒草(复垦12年)>小叶杨-沙棘-长芒草(复垦9年)>油松-沙棘-长芒草(复垦9年)>油松-长芒草(复垦9年)>长芒草(复垦9年)>洋芋(复垦9年)>对照样地。以林地为主的混合复垦方式对土壤的恢复效果最好,耗时最短。