本发明涉及一种干旱矿区提高植被水分利用的试验方法，所述方法包括：土壤剖面自地表0‑20cm深度的砂土中加入丛枝菌根真菌菌剂，将菌剂与砂土混合均匀；将所述土壤20‑40cm处的深度设置为黄土夹层，即黄土夹层的厚度为20cm，40cm以下均为砂土层；在所述土壤中播种，待植被收获后，采集所述植被和土壤样品进行测定，利用稳定氢氧同位素示踪技术以及MixSIAR模型定量研究植物水分吸收特征，获得接种丛枝菌根真菌与黄土夹层处理对植被水分吸收深度与比例的影响。本发明提供的一种干旱矿区提高植被水分利用的试验方法，可以显著提高植被水分吸收深度与比例，对西部干旱半干旱煤矿区生态重建具有积极的指导意义，并且方法简单易行，能大范围推广应用。