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重金属污染已经成为环境污染的重要形式之一,尤其是矿山开采的过程对周围农田环境的破坏与污染。植物修复因成本低、对土壤破坏小等优点被认定为修复重金属污染的最优方案,但由于正常的植物生物量小、生长缓慢、对逆境的抗性差等特点使得植物修复的效果不高。因此本研究选用豆科-禾本科的间作种植模式,选择植物螯合诱导修复模式以及根瘤菌-豆科共生固氮体系种植模式三种修复模式,分析了不同修复模式下植物的重金属提取效率,探究了土壤理化性质、土壤酶活性对它们的影响,并结合植物的抗氧化酶系统,揭示了植物对重金属的耐性机理,以期促进对植物的重金属提取效率的认识,为矿区重金属污染原位土壤的植物修复提供数据支撑和理论依据,得到以下结果:1、苜蓿(Medicago sativa)与黑麦草(Lolium perenne)间作,缓解了重金属对植物的胁迫作用使得黑麦草、苜蓿的生物量均呈上升的趋势。施加乙二胺二琥珀酸(S,Sethylenediaminedisuccinic acid,EDDS)黑麦草地上部的生物量增加了60%,地下部的生物量降低了44%,苜蓿地下部生物量显著降低28%。间作的处理下向苜蓿根部接种根瘤菌(S.meliloti CCNWSX0020)发现,接菌后苜蓿的生物量与间作处理相比地下部提高了5.4%,因为两种作物间的营养竞争,黑麦草的地下部生物量较间作降低58%。2、间作提高了黑麦草对Pb、Cd、Zn的吸收,尤其对Cd、Zn,显著提高40%、31%。接种根瘤菌处理后黑麦草对重金属Pb、Cd的吸收提高了23%、7.5%;向土壤中施加EDDS可以有效地提高黑麦草、苜蓿两种植物地上、地下部对重金属Pb、Cd、Zn的吸收,其中黑麦草对重金属的提取效率从大到小依次为:Pb、Cd、Zn,苜蓿对重金属的提取效率从大到小依次为:Pb、Zn、Cd。苜蓿接种根瘤菌后,对Pb的提取效率提高了3.5%,相反对Cd、Zn的吸收降低了28%、20%。3、间作条件下黑麦草地上、地下部的全氮含量显著增加了45%、50%;间作条件下接种根瘤菌苜蓿地下部的全氮含量显著增加12%;黑麦草组织中的Pb、Cd含量与土壤pH值、硝态氮、铵态氮、有效磷呈正相关;与全氮、有机质呈负相关。苜蓿组织中的重金属提取量与全氮、pH值、硝态氮含量呈正相关,与有机质含量呈负相关。土壤中的过氧化氢酶活性与黑麦草、苜蓿地上、地下部的重金属Pb、Cd均存在显著或极显著的正相关关系,苜蓿地下部的Cd、Zn的提取量与土壤蔗糖酶的活性呈显著正相关,黑麦草的地下部的重金属提取量与蔗糖酶、脲酶呈负相关,与碱性磷酸酶呈正相关。4、施加EDDS后黑麦草地上、地下部的MDA含量显著增加57%、28%,地下部活性氧的代谢速率显著提高66%;间作处理下MDA在黑麦草地下部组织中升高35%,在苜蓿的组织中降低22%;接种根瘤菌处理下,黑麦草地下部的MDA、CAT含量分别降低了14%、27%,苜蓿地上部组织中分别增加了23%、26%。