金属矿山开采造成的土壤重金属污染问题一直是矿山生态修复研究的热点,植物修复作为一种有效的场地污染修复技术,一直是金属矿山排土场修复的首选。类芦是一种常见的重金属污染修复植物,在我国生长范围广,已有不少研究,但是现场调查发现,类芦的场地适应性存在差异,这表明类芦修复重金属污染的内在机理还需要深入探索,修复能力的控制因素还需要研究,修复效果的影响因素还需要探明。为此,本文首先通过金属矿山复垦排土场的实地调查和对比分析,查明类芦根系土壤重金属含量变化特征和修复效果的差异性。然后开展室内重金属梯度浓度胁迫试验,探明全生长周期内类芦富集重金属的能力、土壤修复效果的影响因素以及植物体内生理的响应机制。接下来,通过定量测定类芦应对氧化胁迫过程中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）和过氧化物酶（POD）等的活性和统计分析,从酶代谢循环角度揭示类芦吸收重金属的机理。论文主要结论如下:（1）实地调查和采样测试分析发现,类芦是一种有效的土壤重金属污染修复植物,但是场地适应性存在差异。在修复10年的场地内,当土壤初始铅（Pb）、铬（Cr）、镉（Cd）含量不存在显著差异时,类芦体内的Pb、Cd含量均显著高于剑麻等其他种植植物,其中Pb富集率达到1.05,Cd富集率为3.83,但Cr富集能力不显著,仅0.05。在修复17年区域内,类芦对Cd的富集率达到6.75且显著高于其他植物,而Pb富集率为1.04,与10年区没有显著差异,但是Cr的富集率达到0.43。这说明类芦对土壤重金属吸附能力存在不同,为后文深入探究这种差异产生的原因和机理提供了事实依据。（2）室内重金属梯度浓度胁迫模拟试验结果表明,类芦在不同生长时期富集不同重金属的能力存在差异。类芦对土壤中Pb污染的修复效果随着生长时间先增后降,浓度越高,达到峰值时间就越短,下降越快;类芦对Cr的修复效果随生长时间的增加而单调增加,没有出现明显的拐点,但增加速率变慢。类芦对Cd的修复在120天内达到峰值后会逐渐下降,但是对不同浓度胁迫均具有良好的适应性,即使在1.0 mg/kg高浓度下吸附Cd的能力依然很强。（3）室内胁迫试验结果发现,重金属浓度对类芦吸附能力具有反馈作用,但不同重金属的敏感性不一样。在低浓度胁迫下,类芦对Pb的富集能力很强,但当浓度超过800 mg/kg,富集率显著下降,甚至死亡。类芦对Cr的浓度不敏感,即使在1000 mg/kg高浓度胁迫生长下,修复能力依然保持良好,说明类芦对Cr污染物不够敏感。类芦对Cd的富集能力随浓度的增加变化不大,能保持很好的稳定性。（4）分析类芦应对氧化胁迫过程中酶的活性表明,类芦富集重金属主要通过体内酶的活性实现,酶的活性决定了类芦的吸收能力,不同生长阶段和不同浓度胁迫下不同酶的活性水平存在差异。SOD、CAT、APX和POD首先作用在氧化还原反应的初期,当污染加剧或类芦生长进入中后期时,GR氧化还原系统会继续发挥作用。SOD酶在Pb胁迫下类芦生长初期酶活性相对更高,POD酶在Pb和Cd胁迫下类芦生长初期酶活性相对更高,CAT酶在不同重金属胁迫下活性差异不显著,表明CAT酶系统从重金属氧化损伤的初始阶段就开始就参与氧化还原系统。在Pb和Cr污染胁迫下GR的活性峰值比其他的氧化还原酶都要晚一个测试周期,在高浓度Pb污染的生长后期,GR氧化还原酶系统还可以继续代谢活动。但是在Cd污染胁迫中,GR酶活性代谢在污染浓度0.6mg/kg和0.8mg/kg之间存在酶活性的阈值。该论文有图36幅,表25个,参考文献216篇。