自然修復(fù)在生態(tài)、水土保持等領(lǐng)域有大量的研究，它是指靠自然力量（營力）修復(fù)的一種過程或方法。自然營力是指自然界存在的雨、風(fēng)、重力及凍融等自然界本身存在的各種生物、化學(xué)和物理等作用，如氣候的變化、土壤天然種子庫和種子的自然傳播、土壤和植物的各種自然特性和生物化學(xué)及物理作用。

以生態(tài)系統(tǒng)作為研究對象，系統(tǒng)內(nèi)部因素的作用就是自然修復(fù)（自修復(fù)），外部人工力量修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)就是人工修復(fù)。人工修復(fù)和自然修復(fù)都是對已經(jīng)損毀的生態(tài)環(huán)境采取的積極的修復(fù)措施。人工修復(fù)與自然修復(fù)相輔相成，要因地制宜，宜自然修復(fù)則自然修復(fù)，宜人工修復(fù)則人工修復(fù)，有主有次，主次結(jié)合。同時(shí)，自然修復(fù)是一種最高境界，即使人工修復(fù)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的自我維持能力才是最終目的。

在這種層面上考慮修復(fù)技術(shù)，目前已衍生出較新的修復(fù)方法，它們直接通過動植物、微生物進(jìn)行礦區(qū)修復(fù)，在修復(fù)“材料”選取上與直接替換土壤、大量施肥等方法產(chǎn)生了區(qū)別。

（一）植物修復(fù)

植物修復(fù)是通過植物對土壤、空氣等生態(tài)修復(fù)對象的修復(fù)作用來實(shí)現(xiàn)修復(fù)的手段。礦區(qū)廢棄地的植物修復(fù)效益與恢復(fù)植物的選擇密切相關(guān)，恢復(fù)植物的選擇不僅要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文、土壤類型等自然條件，還要考慮因開采造成的具體污染情況，因地制宜選取植，才能對當(dāng)?shù)赝寥榔鸬捷^好的改良效果，生態(tài)演替效果良好。因此，礦區(qū)廢棄地土壤植物修復(fù)成功的關(guān)鍵在于恢復(fù)植物的選擇與合理的配置模式。通常情況下，使用較多的生物物種，特別是將喬、灌、草、藤多層次配置結(jié)合起來進(jìn)行植被恢復(fù)，建立起的植物群落的穩(wěn)定性和可持續(xù)性均比單物種或少物種的效果好得多（畢銀麗，2017）。

1.常用植物種類

恢復(fù)植物的選擇要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文、土壤類型等，還要考慮因開采造成的具體情況，因地制宜選取植物，對當(dāng)?shù)赝寥榔鸬捷^好的改良，并能進(jìn)行生態(tài)演替，不同植物產(chǎn)生的恢復(fù)效益存在差異。

豆科植物：有較強(qiáng)固Ｎ能力，改善土壤肥力，克服干旱脅迫，常用作先鋒植物。

鹽生植物：能降低廢棄地土壤鹽堿的濃度，富集金屬元素。

外來植物：生長迅速，生物量大，能在相應(yīng)的礦區(qū)廢棄地成功定居，但要預(yù)防生態(tài)入侵。

鄉(xiāng)土植物：能更好地適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，在較為惡劣的生境以及簡單粗放的管理?xiàng)l件下仍能表現(xiàn)出植物的生物學(xué)特性，但是生長緩慢。

耐性草本植物：覆蓋率高，對根際土壤的改良效益較好，缺點(diǎn)在于植物單株生物量較小，恢復(fù)改良效益的時(shí)間較長。

2.植物挑選準(zhǔn)則

現(xiàn)有的植物修復(fù)措施需要考慮眾多因素，如植物抗逆性、生態(tài)適應(yīng)性、植物多樣性、先鋒植物持續(xù)穩(wěn)定性、鄉(xiāng)土植物與外來植物相結(jié)合、場地的分區(qū)以及功能合理性的原則等。首先，植物需要有足夠的抗逆性，只有具有一定抗逆性的植物才具有較強(qiáng)的生命力，在后期無人養(yǎng)護(hù)的條件下才能夠?qū)崿F(xiàn)自我維持。

其次，植物需要能夠形成穩(wěn)定的目標(biāo)植物群落，達(dá)到植被恢復(fù)、生態(tài)修復(fù)的目的，其對于整個(gè)目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)需要具有生態(tài)適應(yīng)性，它不能是孤立于整個(gè)目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)的植物類型。同時(shí)，挑選植被需要更多樣。

（二）微生物修復(fù)

微生物修復(fù)技術(shù)是礦區(qū)土壤管理與改良的重要生物技術(shù)。利用微生物群落的優(yōu)勢，可以促進(jìn)植物生長和植被覆蓋，減少或避免土壤侵蝕，從而達(dá)到生態(tài)恢復(fù)的目的。微生物修復(fù)技術(shù)可以利用植物根際微生物的生命活動來改善植物營養(yǎng)條件，并同時(shí)促進(jìn)植物生長和發(fā)育。隨著植物修復(fù)和微生物修復(fù)的發(fā)展，礦區(qū)土壤的滲透性顯著提高，其改善的土壤調(diào)節(jié)和地表徑流轉(zhuǎn)化能力，可以防止土壤侵蝕，改善河流水文條件。微生物在有機(jī)物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化，無機(jī)物質(zhì)的氧化和還原過程中起著重要作用。它們是土壤生態(tài)系統(tǒng)代謝的重要驅(qū)動力，可以提高土壤肥力，使生土熟化，縮短復(fù)墾周期。

菌根技術(shù)是微生物復(fù)墾技術(shù)的一種應(yīng)用，可以改善生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，促進(jìn)礦區(qū)極端條件下植被的恢復(fù)，促進(jìn)礦區(qū)環(huán)境的良性循環(huán)，形成互利共生的微生物，改善生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，加快二次生育的速度生態(tài)系統(tǒng)的演替，減輕根系對植物生長的影響，并施肥土壤，促進(jìn)植物礦質(zhì)營養(yǎng)。對礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)和土地復(fù)墾吸收利用促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)功能的改善具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。其中，叢枝菌根真菌（AMF）是最常用也是土壤重要的微生物之一，能與80％以上的陸生植物形成互惠共生關(guān)系，提高礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定與提高，在礦區(qū)復(fù)墾過程中得到廣泛的應(yīng)用。我們在此主要談?wù)撟畛Ｓ玫膮仓婢迯?fù)。

1.叢枝菌根真菌幫助根系吸收

叢枝菌根真菌的菌絲非常纖細(xì)，其直徑為2~7微米，可穿透土壤中有機(jī)物的顆粒間隙，吸收到根系所不能吸收到的養(yǎng)分與水分。其分枝伸長能力較強(qiáng)，增加了植物對營養(yǎng)的吸收范圍和面積。

同時(shí)，磷在菌絲里移動的速度為在植物體內(nèi)運(yùn)輸速率的10倍，保證將在根外吸收的磷等營養(yǎng)元素及時(shí)運(yùn)輸給植物。菌絲對磷的親和力較高，可減少磷解吸的臨界濃度，且叢枝菌根真菌釋放有機(jī)酸和磷酸酶可促進(jìn)土壤磷釋放。

2.叢枝菌根真菌生成球囊霉素

叢枝菌根真菌能夠產(chǎn)生一種被稱為球囊霉素相關(guān)土壤蛋白的含有金屬離子的專性糖蛋白，可產(chǎn)生于根內(nèi)菌絲和伸展在根圍土壤中的根外菌絲表面，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中含量不低。球囊霉素可增加土壤有機(jī)碳庫，增強(qiáng)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性，改善土壤結(jié)構(gòu)與質(zhì)量。球囊霉素一方面通過自身特點(diǎn)將土壤顆粒黏結(jié)在一起，達(dá)到增加土壤團(tuán)聚體的目的；另一方面可間接改善土壤微環(huán)境，增加土壤中有益微生物的含量，實(shí)現(xiàn)退化土壤的改良。球囊霉素是叢枝菌根真菌對其寄主植物生長環(huán)境的調(diào)整和適應(yīng)，是微生物活動的一種積極應(yīng)答機(jī)制，已證實(shí)土壤中球囊霉素量與土壤凝結(jié)穩(wěn)定性、土壤含水性呈正相關(guān)。接種叢枝菌根真菌有利于土壤水分的保持與高效運(yùn)輸，提高水分的利用率，有利于緩解干旱對作物生長的影響。采煤沉陷區(qū)土壤結(jié)構(gòu)被擾動，叢枝菌根真菌如何改善土壤結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)水肥供應(yīng)，也是生態(tài)修復(fù)需要深入探討的問題之一。