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土壤砷污染是全球尤其是东南亚和中国非常突出且亟需解决的环境问题。自从砷超富集植物——蜈蚣草(Pteris vittata L.)发现以来,一直是国内外学者研究的热点。深入理解蜈蚣草体内砷代谢和富集机制是有效利用植物修复技术治理砷污染土壤的关键。在长期的自然进化过程中,蜈蚣草逐渐分化出不同生态型,已有研究结果显示:不同生态型蜈蚣草在砷吸收、富集方面存在显著差异。然而,不同生态型蜈蚣草砷吸收差异特征及其机理尚不清楚。本文通过野外调查、室内植物水培、土培和人工模拟等方法从吸收动力学、根系分泌物和砷酸还原酶3个方面探究不同生态型蜈蚣草砷吸收差异机理,初步得出如下结论:(1)在磷处理条件下,污染生态型及非污染生态型蜈蚣草根系对As(V)的吸收均符合米氏吸收方程。在磷处理条件下,非污染生态型具有较低的Km值,对As(V)的亲和力较污染生态型强,其α值(α=Vmax/Km,反映根系对离子的实际吸收能力,α值越大,吸收能力越强,反之则越弱)也高于污染生态型。随着磷浓度升高,污染生态型和非污染生态型对As(V)的亲和力均减小,实际As(V)吸收速率降低。(2)As(III)处理下,无论是污染生态型还是非污染生态型蜈蚣草对砷的吸收效率均比As(V)处理时高,但是砷从根部向地上部转移的能力弱于As(V)处理。(3)不同砷形态[As(V)和As(III)]对蜈蚣草根系分泌物的数量和种类无显著性影响。4种生态型蜈蚣草根系分泌的有机酸中主要以草酸为主,非污染生态型与污染生态型相比分泌更多的草酸。(4)非污染生态型蜈蚣草根系分泌物对土壤砷的活化能力优于污染生态型,室内模拟实验进一步表明:根系分泌物中的草酸对土壤砷的活化发挥显著作用。(5)不同生态型蜈蚣草地上部中砷形态分布存在明显差异:非污染生态型地上部As(III)的浓度显著高于污染生态型,其地上部中As(III)所占的比例也明显高于污染生态型。(6)不同生态型蜈蚣草之间根系砷酸还原酶活性存在显著差异,非污染生态型与污染生态型相比具有更高的的砷酸还原酶活性。