1986年～2008年问,昆阳磷矿已先后在其采空区实施了三期生态恢复与重建工程,但是到目前为止还没有系统地研究和分析矿山废弃地生态恢复与重建的生态效益评估与表征问题。依托云南省“十一五”科技攻关项目《矿区废弃地生态修复综合控制技术研究与示范》(项目编号2006SG24),以昆阳磷矿为具体研究对象,采用现场观测法、时空代换法、采样监测法和遥感分析法,从水土保持作用、土壤改良效果和景观格局变化等3个方面综合研究和分析了矿山废弃地生态恢复与重建工程生态效益评估和表征的方法及结果。通过现场设置侵蚀钉进行观测,获得了2005年、2006年和2007年有植被边坡和无植被边坡的土壤侵蚀模数,结果为复垦3年、2年、1年后,有植被区单位面积土壤侵蚀模数分别是无植被区的63%、61%和66%。利用时空代换法,预测得到矿区实施生态恢复与重建工程前,单位面积土壤侵蚀模数为13864t/(km2.a),每年土壤侵蚀量达到30716t；实施生态恢复与重建工程后,土壤侵蚀总量下降到1607t/a。说明实施生态恢复与重建工程对矿区废弃地具有明显的水土保持作用。通过分析不同营造年人工林林下土壤肥力差异、1986年营造的人工林不同剖面的林下土壤有机质和总氮与覆土土壤肥力差异、1986年营造的3种不同植被配置类型人工林林下土壤肥力差异,以及2005年营造的3种配置类型的人工林林下土壤肥力差异,证明实施生态恢复与重建工程可以有效地提高土壤肥力,但是不同物种组成的人工林的土壤肥力改良效果不同。土壤有机质及总氮的改良效果主要集中在0～20cm表土层。通过对研究区1988年、2002年和2006年的三期遥感影像资料的解译,以及对有林地、灌木林地以及采矿用地之间的相互转化关系分析可知,对于研究区而言,矿区生态恢复与重建工程对转入的有林地和灌木林地贡献很大。与此同时,还分析了遥感影像资料中的斑块类型水平指数和景观水平指数,从中可以看出,景观格局变化趋势与矿山开采和生态恢复与重建工程联系密切。生态恢复与重建工程优化和改善了研究区的景观格局。上述研究结果表明：(1)实施矿区废弃地生态恢复与重建工程是实现矿区可持续发展的重要手段,在控制水土流失、改良土壤性质、优化景观格局等方面具有重要作用和显著的生态效益；(2)提高水土保持功效、改善土壤肥力、优化景观格局,可作为评估和表征矿区废弃地生态恢复与重建工程生态效益的三大综合指标；(3)景观格局指数变化分析是跟踪研究区空间格局变化的有效方法，也可以成为环境管理的重要手段之一。