随着经济的快速增长,我国煤矿资源开发与利用强度不断加大,导致矿区环境受到严重破坏。煤矸石是矿区的主要污染源之一,人们通常将这种污染物堆积于矿区周围形成矸石山。这种处理方式形成的煤矸石山不仅占用大量土地而且对土壤、水体及大气均造成了不同程度的污染。尤其近年粮食安全问题的频繁曝光,土壤的重金属污染修复也随之得到了人们的重视。因此,人们对整治矸石山,恢复煤矿区的生态环境等问题展开了大量的研究。其中,由于植被修复措施成本低,见效快,已经成为矸石山土壤重金属污染修复的主要措施之一,也是矿区生态重建工作的主要方向。但是,不同的植被恢复措施对矸石山土壤重金属污染的修复效果差异明显。因此,科学评价不同植被修复措施对矸石山土壤重金属污染修复效果,可以为应用植被修复措施开展煤矸石山土壤生态修复提供理论依据和实践指导。本文选取抚顺矸石山立地条件下同一台面,树龄为10年的刺槐、火炬、白榆、沙棘林以及植被自然恢复裸地(CK)等5种造林模式为研究对象,分别对土壤和植物体内的重金属含量进行分析,并通过内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤及植物的受污染程度进行评价,旨在了解抚顺矸石山不同造林模式对土壤重金属污染的修复效应。本文的主要研究结果如下：1.不同造林模式对矸石山土壤中重金属污染修复效应矸石山不同造林模式下土壤中的重金属含量不同且部分表现为差异显著。所研究层次土壤中5种重金属元素含量超出辽宁省土壤背景值；单项污染指数表明,各造林模式下(包括CK)Cd元素属于重度污染范围；Cu和Pb在清洁范围内；Cr和Ni对刺槐模式未造成污染,在其它4种模式下属于轻度污染。内梅罗综合污染指数表明,与CK模式相比4种造林模式下的土壤重金属污染程度均有所降低,降低幅度分别为刺槐(37.7%)>火炬模式(7.9%)>沙棘模式(4.1%)>白榆模式(1.6%)。其中刺槐模式的修复效果最好,综合污染指数为2.28,已将土壤中的重金属污染降低到中度污染范围。5种模式下的土壤中的Cd元素的潜在生态风险系数均大于320,具有极强的生态危害；其它4种元素的的潜在生态风险系数均在40以下,属于轻微生态危害范围。通过加权后的生态风险指数可以看出,与CK相比4种造林模式都能降低矸石山土壤重金属的潜在生态风险,降低幅度分别为刺槐模式(37.3%)>火炬模式(7.4%)>沙棘模式(3.8%)>白榆模式(1.4%)。其中刺槐模式降低重金属的潜在生态风险的能力最好。两种综合指数评价的结果都表明刺槐对于修复土壤重金属污染和降低土壤中重金属的生态风险都具有很好的效果。2.不同造林模式对矸石山土壤中的重金属形态分布情况的影响不同造林模式下,各重金属在形态分布上以残渣态为主,铁锰结合态和有机结合态次之,可交换态和碳酸盐结合态较少；对比CK模式,4种造林模式下各重金属的残渣态比例远高于CK,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态(除了Pb)的比例低于CK,不同造林模式均对土壤中的重金属具有一定的固定能力。3.不同植物对重金属的富集运转能力不同植物体内的Cd、 Cr、 Cu、Pb和Ni含量不同,同种植物不同器官的重金属含量也不同。富集系数表明,4种植被都不属于超富集植物。刺槐对于Cd、 Cr和Pb具有较强的富集能力,火炬对于Cu和Ni具有强的修复能力,白榆对于Pb和Ni具有较强的修复能力,沙棘对于Cu、 PbNi具有较强的修复能力。运转系数表明,刺槐对于所研究的5种重金属都具有较强的运转能力；火炬对于Pb的运转能力较强；白榆对于Cu和Pb的运转能力较强；沙棘对于各重金属的运转能力均较弱。另外,植物体内重金属的污染指数表明,研究区内4种植物的综合污染顺序为刺槐处理>白榆处理>火炬处理=沙棘处理由此可见,各造林模式对土壤重金属污染的修复能力表现为：刺槐模式>火炬模式>白榆模式>沙棘模式。其中,刺槐模式对土壤中的重金属污染的修复效果最好,并且经前人研究刺槐对土壤质量的改良效果也较好,所以刺槐模式可以作为治理矸石山重金属污染的优选模式。其余3种模式也具有一定的修复能力,可以根据经济、生态等目的选择不同的造林模式。