近年来，矿区煤炭资源的大规模开采，尤其是不合理的开发利用，一方面为国家提供了重要的战略资源；另一方面也造成了一系列的环境污染、地质灾害、生态破坏等严重后果，不仅威胁着人类生命安全，还制约着国民经济的发展。尤其是国家能源重地的陕北神木矿区，煤炭资源大规模高速开发与较低的环境承载能力的矛盾逐渐凸显，并随着开发步伐的进一步加深而使得当地区域生存环境进一步的恶化，严重威胁着社会经济的可持续发展。本文以神木矿区为研究对象，选择三个有代表性的样区，同时设置一个对照区，采用野外调查与室内分析相结合的方法，分析了矿区周围土壤和植被的各项指标特征，探讨煤炭资源开采对生态环境的影响程度，得出以下结论：（1）对三个煤矿区土壤理化性质指标变化的分析表明：与对照区相比，土壤容重均有所降低，土壤孔隙度增加，表明煤炭资源的开采活动造成了土壤松散化。三个煤矿区与对照区0⁴0cm深度内的土壤粉粒含量最高，其次依次为砂粒和粘粒。煤矿区A、B、C的物理性粘粒含量均小于对照区，在土壤剖面中，表层土壤物理性粘粒含量均低于其他各层，这可能与该区植被覆盖较少，受风蚀雨蚀的作用较强，加剧了土壤物理性粘粒的移动和流失有关。三煤矿区土壤有机质、全氮、全磷含量较低；全钾水平中等；速效磷、速效钾含量较高；三煤矿区周围土壤剖面养分随着剖面深度的增加逐渐变小，但变化幅度各不同。（2）对三个煤矿区土壤颗粒体积分形维数特征的研究表明，土壤颗粒体积分布能很好地用体积分形模型拟合，拟合方程的决定系数为0.867⁰.943，拟合度均达到极显著水平（p<0.01）。土壤颗粒体积分形维数D在2.484².658之间，平均值为2.576，且与粘粒和粉粒体积百分含量均呈显著正相关，与砂粒体积百分含量之间呈显著负相关，其中与粘粒含量关系最为密切，表明土壤质地是土壤颗粒组成的综合反映，且分形维数的大小与土壤质地密切相关。三个煤矿区与对照区表层土壤D值相比较，B、C两个矿区大于对照区，而A矿区则小于对照。（3）通过对三个煤矿区周围土壤Cu、Cd、Cr、Mn、Ni含量分析及评价，发现长期的煤炭资源开发、运输等活动，已导致周围土壤受到重金属不同程度的累积性污染，其中中Cd、Ni含量均高于陕西省土壤背景值，且以Cd污染程度较高，Ni污染程度较低，而Cu、Cr、Mn基本未受污染。三煤矿周围各重金属元素含量均高于对照区；Cu、Cr、Mn3种重金属元素虽没有超出背景值，但已表现出一定程度的累积；煤矿周围土壤重金属污染受到开采年限、土壤质地、风向等因素的影响。三个煤矿污染区土壤剖面样品中，5种重金属元素含量随土层深度的增加呈现降低的趋势，且这种趋势具有波动性。（4）通过对三煤矿区植被组成及多样性研究表明，研究区共出现74种植物，分属于32科63属，主要以豆科、菊科和禾本科为主，占物种总数的43.24%，三个煤矿区草本物种的总数大致上均处于较高的水平，灌木和乔木物种明显低于草本，因此群落的总丰富度受草本物种的影响较大，群落总体不稳定；煤矿A区狗尾草为优势种，煤矿B、C与对照区的优势种均为长芒草。煤矿区A与C、A与对照区的群落丰富度指数差异性显著（p<0.05），丰富度、均匀度和多样性指数差异性均不显著，表明矿区植被受煤炭资源开发的影响较小。对三个煤矿区相似性系数的研究结果表明，煤矿区C与对照区的群落相似性最高，其次是煤矿区B，A区与对照区的群落相似性最低，说明煤矿区A的群落稳定性最差。（5）对研究区所选植物体内重金属元素的富集特征研究表明，所选植物种的Cd、Cr、Cu、Mn、Ni5种重金属含量均值分别为0.41mg·kg^-1、3.39mg·kg^-1、6.53mg·kg^-1、42.91mg·kg^-1、1.49mg·kg^-1，其中Cd、Cr、Ni含量超出了食品卫生标准的限量，说明煤炭资源的开采已造成了研究区周围植被的重金属Cd、Cr、Ni污染，未造成Cu、Mn污染。同一种植物对所测重金属的富集作用不同，不同植物对同一重金属元素的富集能力也不同，8种优势植物对Cd和Cu的富集能力均较强。