西北干旱荒漠区气候干旱,降水量少,土壤贫瘠,环境极端恶劣。煤矸石排放数量巨大,占用了大量土地且对周围土壤大气和水环境造成了多种污染。为了避免煤矸石堆存对周围环境的影响,复垦和恢复植被乃属首选之策。然而,植被恢复面临的土壤水分短缺、蒸发力强和养分贫瘠等困难,已成为制约西北干旱荒漠区采煤迹地植被恢复与保育的重要障碍。为了确保西北干旱荒漠区采煤迹地几种典型抗旱草本植物能够正常存活、生长,明确最优水、肥施用方案是荒漠区采煤迹地植被保育亟待解决的核心问题。土壤水分是决定植物成活的主要因素,土壤肥力是影响植物长势良好与否的关键因素。研究以草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb.）、沙打旺（Astragalus adsurgens Pall）、蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng）和蜀葵（Althaea rosea（Linn.）Cavan.）为对象,分别通过盆栽试验和田间试验,研究不同土壤类型和地理环境下水肥耦合对几种草本植物生长生理特征的影响,采用层次分析法综合分析几种草本植物的水肥耦合综合效应,将综合效应分析与植物叶片养分诊断相结合进行决策分析,得到了不同土壤类型和地理环境下几种草本植物的最优水肥方案,为西北干旱荒漠区采煤迹地植被重建与抚育提供了重要的理论依据和实践指导。主要结论包括:（1）研究不同土壤类型和地理环境下水肥耦合对几种草本植物生物量、净光合速率和水分利用效率的影响,可以发现草木樨水分利用效率的变化范围是0.88～5.35μmol/mmol;沙打旺是0.93～5.40μmol/mmol;蒙古冰草是0.44～3.41μmol/mmol;蜀葵是0.52～3.63μmol/mmol。因此,在西北干旱荒漠区采煤迹地进行植被恢复,按照水分利用效率从高到低选择的草本植物依次为沙打旺、草木樨、蜀葵、蒙古冰草。土壤水分对几种草本植物生物量、净光合速率和水分利用效率的影响最敏感,磷肥（110.96～113.13 kg/hm~2）对豆科牧草生长生理的贡献大于氮肥（81.97～82.09 kg/hm~2）,氮肥（110.09～143.74 kg/hm~2）对禾本科牧草和杂类草生长生理的贡献大于磷肥（80.54～100.00 kg/hm~2）。（2）不同土壤类型下水肥耦合对几种草本植物生长生理的影响明显不同。其中,水肥耦合对风沙土条件下几种草本植物的株高、生物量、净光合速率和蒸腾速率的增幅都显著高于灰漠土,这与风沙土由表层沙土和母质混合而成,蓄水保墒能力强,有机质含量、有效养分含量等都相对高于灰漠土有关。但是灰漠土条件下几种草本植物的叶片水分利用效率（0.66～2.98μmol/mmol）均明显高于风沙土（0.44～1.80μmol/mmol）,这与水肥耦合对灰漠土条件下几种草本植物净光合速率的增幅（38.59～87.89%）远大于风沙土（41.20～56.83%）,而对其蒸腾速率的增幅（1.82～31.26%）远小于风沙土（21.00～38.47%）有关。（3）不同地理环境下水肥耦合对几种草本植物生长生理都会产生显著的正效应。在灵武排矸场,水肥耦合对豆科牧草的株高、单叶面积、生物量、光合及水分利用效率的增幅均明显高于乌海排矸场,增施磷肥（160 kg/hm~2）能够显著提高豆科牧草生物量、光合和水分利用效率;禾本科牧草和杂类草在灵武排矸场长势良好时,均表现为需氮量（160 kg/hm~2）大于需磷量（70 kg/hm~2）,但它们在乌海排矸场的成活率和保苗率都很低,这与灰漠土相对肥力较低,乌海排矸场宽阔平坦面少,斜坡多且坡度较大,灌水易产生水土流失有关。（4）综合分析不同土壤类型和地理环境下水肥耦合对几种草本植物生长生理的影响,将水肥耦合综合效应分析和植物叶片养分诊断相结合进行决策分析,得到了西北干旱荒漠区采煤迹地植被重建与保育的最优水肥方案。其中,豆科牧草为土壤相对含水量55.00～59.43%（灌水量900～950 m~3/hm~2）,施尿素81.97～82.09 kg/hm~2,施重过磷酸钙110.96～113.13 kg/hm~2;禾本科牧草为土壤相对含水量40.14～59.41%（灌水量720～950 m~3/hm~2）,施尿素110.09～120.00 kg/hm~2,施重过磷酸钙80.54～100.00 kg/hm~2;杂类草为土壤相对含水量55.00～58.02%（灌水量900～940 m~3/hm~2）,施尿素120.00～143.74 kg/hm~2,施重过磷酸钙90.12～100.00 kg/hm~2。