成都经济区(Chengdu Economic Zone)包括成都、德阳、绵阳、眉山、资阳、乐山及雅安市东部地区等,属于典型的经济活跃圈,工业化进程、城镇化建设和人口聚集带来的诸如面源污染、植被退化等由毒害元素引发的生态问题日益突出。本文通过进一步深入研究该区的重金属作用机制、植物修复效应和调整种植结构,达到缓解环境恶化与产业发展这一矛盾主体的目的。本文根据“四川省成都经济区多目标地球化学调查”和“成都经济区林业生态地球化学评价研究”的成果为基础,充分利用地球化学基础背景资料,结合该区现有的技术资料,通过对成都经济区的主要针叶林树种类型:马尾松(Pinusmassoniana)、柳杉(Cryptomeria fortunei)和杉木(Cunninghamia lanceolata)三种生态系统中岩-士-植系统中的重金属迁聚规律研究,并将成都经济区不同针叶树的生态调查资料与林业生态调查资料有机结合,根据不同土壤类型的分布,寻找出地质岩体(土壤母岩)-土壤(各层位)-植物(各器官)大系统的地球化学元素从起点(信源)-终点(信宿)的迁聚向量特征以及各物种不同器官对有毒、有害元素的分馏规律,探究出其相互作用机理,从生态地球化学、农业地质学的角度,探索针叶树种与土壤因子的作用机制,明确树种与土壤界面作用的实质和内涵,最终通过生态地球化学总体评价,为抗污染屏障结构调整提供决策依据。论文通过研究得出以下结论:1)3种针叶林立地As、Hg元素岩石库风化对土壤地质潜在输入次序是:杉木、马尾松、柳杉;Al、Pb、Cd元素岩石库风化对土壤地质潜在输入最高的是柳杉林地。2)马尾松林地表层土壤Al2O3、As均低于成都经济区、中国背景值,而Cd、Hg、Pb则均高出成都经济区和中国背景值,表征土体不同程度的受到污染。柳杉林立地土壤Al2O3低于成都经济区、中国背景值,As元素低于全国背景,而高于成都经济区背景,Cd、Hg、Pb则均高出成都经济区和中国背景值。杉木林地表层土壤Al2O3、As低于全国背景和成都经济区背景,Cd、Hg、Pb高于中国背景值而低于成都经济区背景。3)在针叶土壤中5种重金属元素中除去Al外,As、Hg、Cd、Pb4种元素均表现出在土壤表层土体中有累积态势,尤其是马尾松土壤中,变化差异大,距离均值水平远。4)柳杉林的富集趋势为:Pb>Hg>Cd>Al>As;马尾松的富集趋势为:Pb>Cd>Hg> Al>As;杉木林的富集趋势为:Pb>Cd>Hg >Al>As。综合上述可知,三种针叶树种对Pb、Hg、Cd的富集能力高,而对Al、As两种元素的富集能力较低。通过三种针叶树种的富集系数测算表明:针叶树种新生能力较强的器官叶、一年生枝条的富集功能强,干等老化器官相对富集能力比较弱,而重金属修复总体趋势为杉木、马尾松、柳杉。5)As在各种植物中的位移系数大小序列为:马尾松、柳杉、杉木;Hg的大小序列为:杉木、柳杉、马尾松;对Pb而言,大小顺序为:柳杉、马尾松、杉木;Al的位移系数排列大小是:杉木、柳杉、马尾松;Cd的位移系数排列大小是:柳杉、马尾松、杉木。由此可见,As元素在马尾松、柳杉等植物体内运移能力强;Hg元素在杉木体内容易迁移;Al元素在杉木、柳杉内部的运输能力高;Pb元素在柳杉、马尾松中有高迁移能力;Cd在马尾松内容易发生转移。6)马尾松、柳杉、杉木三种类型的针叶树对五种毒害元素的吸收库存有着基本相似规律,其高富集器官为植物更新新生能力强的根系和叶片,树干、树枝和树皮相对积累能力偏低,杉木是Pb元素低吸收种。论文通过对成都经济区针叶林林地中母岩、土壤和林木中的As、Hg、Al、Cd、Pb五种重金属元素元素迁移转化特征的研究,明确了重金属元素在空间的分布模式,在植物体内、岩—土—植生态系统中的迁移、附存、累积的基本规律和作用机制,为进一步通过植物修复筛选抗污染的目标物种和森林类型构建森林屏障带和复层林业经营模式提供了技术支持。