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本文在野外植物样方调查的基础上，运用数量生态分析方法对大同矿区煤矸石山自然植被群落物种组成、数量分类和排序、物种多样性和优势种生态位进行了系统的分析，旨在为山西及周边地区煤矸石山人工植被恢复提供理论依据。主要研究内容与结论为: (1)对大同矿区煤矸石山自然植被的调查统计显示，该调查区域共有维管植物97种，其中草本植物89种、灌木植物6种、乔木2种，分属于26科76属。通过对种子植物属和种的分析可知，温带分布占绝对的优势充分显示了该研究区的温带特性。 (2)应用TWINSPAN和DCA相结合的方法，从植物种、植物群落与环境的数量生态关系等方面，对大同矿区煤矸石山自然植被各群落的类型、结构及分布格局进行研究分析得出:①TWINSPAN分类将矸石山自然植被162个样方划分为15个群丛，其结果很好的反映了植物群落与环境梯度之间的关系，研究结果表明矸石山堆积时间长短是影响植被群落物种组成和群落结构的主导因子;②DCA排序图明显反映出排序轴的生态意义，随着矸石堆置时间的增加，矸石山风化物表层水分也不断升高;物种DCA排序格式图与植物群落类型的分布格局有很大的相似性，特别是优势种，说明植物群落中优势种的分布在很大程度上决定着植物群落类型的分布格局。 (3)采用物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数对大同矿区煤矸石山自然植被群落物种多样性进行研究。结果表明:丰富度指数R0和多样性指数H随着演替时间的延长有增加的趋势，同时群落优势度也不断增加，均匀度降低。表明随着演替时间的增加，群落环境得到较大的改善，群落内物种组成也发生了明显的变化，群落将向着适应该区域环境条件的稳定群落结构发展。 (4)采用Shaanon-Wiener和Levins指数以及Petraitis指数对大同矿区煤矸石山自然植被群落优势种的生态位宽度和生态位重叠进行研究，结果表明:15个优势种中生态位宽度最大的是铁杆蒿和狗尾草，这主要是由于它们具有广泛的适应性;而从生态位重叠指数可以看出，生态位宽度较大的物种与其它物种间存在较大的生态位重叠，生态位宽度较小的物种，对资源的利用能力较弱，分布范围较小，与其它种群间的生态位重叠也较小，生态位宽度较接近的种对重叠值较高。