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矿山开采产生大量的含硫废弃物和尾矿，这些废物经过氧化产生硫酸，与矿物反应溶出大量毒性金属离子，影响矿区及周边土壤质量和作物品质，严重威胁着人类身体健康和动物生命安全。植物复垦或稳定技术被公认为修复金属矿山高污染土壤的较好方法，它利用植物和土壤改良剂来固定土壤重余属，减少污染物对周边环境的污染，美化环境。理想中的植物复垦材料应该能适应矿山高污染的极端土壤环境如高浓度重金属残留、极端酸性、大量营养元素匮乏、土质结构差和干旱等，并产生经济效益且不进入食物链。合理的土壤改良和合适的植物材料是成功修复矿区及周边污染土壤的关键因素。
本研究以非食用性能源植物——麻疯树为植物修复材料，通过室内盆栽试验，研究单Cd、Pb及大宝山矿复合重金属污染对麻疯树的生理生化指标的影响，以探讨麻疯树对金属耐性机制；同时通过土壤基质改良和微生物强化，研究它们对麻疯树的生长、生理指标、重金属积累、分布和耐性以及土壤酶活性及土壤金属化学形态的影响，探索麻疯树生长的抑制因素并优化其生长条件，并进行田间工程示范，为进一步开展大宝山矿区及周边多金属污染土壤的治理、植物复垦及其田间示范提供理论依据和实践经验。主要结果如下：
1.土壤中Cd≥100 mg·kg-1和Pb≥800 mg·kg-1和矿山多金属污染显著降低了麻疯树生物量；麻疯树叶、茎和根中的重金属含量随Cd、Pb和矿山多金属污染程度的增加而增加，其中根部重金属含量明显高于地上部。麻疯树叶中抗氧化酶活性(SOD、POD和CAT)和脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、酸性巯基和谷胱甘肽含量随Cd、Pb和多金属处理浓度的增加基本上呈增加趋势，从而不同程度地缓解了单金属或多金属对麻疯树的毒害，提高了其对重金属的耐性；另外，麻疯树能够在低酸和矿山多金属污染的环境中存活，是一种具有潜力的植物复垦材料。
2.增施石灰石和有机肥均能显著提高矿山多金属污染酸性土壤的pH值和降低金属有效态含量，其中增施低剂量的改良剂就能显著降低麻疯树体内的金属含量，促进其生长，0.25％和0.5％石灰石分别是低污土和高污土的合适剂量，或2.5％有机肥是高污土的适宜剂量；大宝山矿酸性土壤中的复合重金属毒性及由强酸引起的Al毒是抑制麻疯树生长的主要因子；多金属活性被抑制后，麻疯树可以在pH≥3.78的矿山多金属酸性污染土壤中良好定植。
3.石灰石、粉煤灰和白云石在室内实验中均显著提高土壤pH、降低其金属有效态含量、增加麻疯树叶绿素含量和提高其生物量；3种改良剂可同等程度地降低麻疯树体内金属浓度；也降低了麻疯树叶抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、MDA、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、酸性SH及谷胱甘肽含量，这表明3种改良剂均有效地缓解了多金属对麻疯树的毒害；综合考虑，石灰石是麻疯树复垦矿山污染土壤的合适改良剂。
4.石灰石、粉煤灰和白云石改良在田间试验中显著降低了重金属可交换态，使Cd、Pb和Zn主要向弱专性吸附态、铁锰氧化态及有机合结态转化，而Cu则向铁锰氧化态及有机结合态转化，但对重金属残渣态无影响；同时提高了土壤pH和降低金属有效含量，并明显增加了土壤中的过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性；且土壤酶活性基本上与金属有效态含量呈显著负相关性；主成分析结果表明在多金属矿山污染酸性土壤中，Al、Cu和Pb是影响土壤酶活性的主要因素，其中Al的贡献最大。
5.石灰石、粉煤灰和白云石在田间试验中基本上不同程度地降低麻疯树各部位金属浓度(除茎材中Cu、Pb和Zn的含量外)，显著地促进麻疯树生长和增加其生物量，且促生效果随时间增加更显著；麻疯树细根中金属含量最高，且其累积金属所占比例随时间的增加而增加；改良增加茎材累积重金属(Cu、Pb和Zn)所占比例；同时也增加麻疯树对金属的累积量，并随处理时间的增加而增加；金属主要储存在麻疯树的茎材和根部。
6.从矿山多金属污染土壤中所筛选出两株伯克霍尔德菌属菌Burkholderiasp.YNM和Burkholderia sp.DBM都具有溶解磷酸盐、分泌铁载体、产生吲哚乙酸以及利用ACC作为唯一氮源的特性。室内接种Burkholderia sp.YNM和Burkholderia sp.DBM对土壤中的重金属无显著活化或钝化效果，增加了麻疯树对P的吸收及其叶绿素含量，从而使生物量分别增加了63.6％和37.1％。同时增加了麻疯树对重金属的累积量和转运。另外，它们显著降低麻疯树叶中的POD活性，而Burkholderia sp.YNM显著降低麻疯树叶片的MDA和脯氨酸含量，缓解了重金属对麻疯树的毒害。总之，接种伯克霍尔德菌属菌有利于麻疯树在污染土壤中定植，但Burkholderia sp.YNM的促生效果好于Burkholderia sp.DBM。
7.Burkholderia sp.YNM和Burkholderia sp.DBM都增加了田间麻疯树的生物量；其中在石灰石改良的土壤中接种Burkholderia sp.YNM使麻疯树的生物量显著增加了96.5％；促生效果呈现微生物<石灰石<石灰石+微生物的规律；接菌提高了土壤酶活性、降低麻疯树根部金属的含量、增加麻疯树叶绿素含量和提高植物体内矿物元素含量(Ca、Mg和Na)。总之，石灰石改良和接种Burkholderia sp.的联合修复技术可以促进麻疯树复垦矿山多金属污染酸性土壤，为植物复垦提供一种联合修复方法。