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矿产的开发、化学燃料的燃烧、三废的排放、农药化肥的使用导致过量的金属进入环境，使土壤遭到污染，进而通过食物链对野生生物和人类构成巨大的威胁；更为严重的是土壤金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点，越来越多的人已经意识到土壤问题的严重性。采用传统方法清除土壤污染物需要花费很大的财力。当今常见的用于修复金属污染土壤的方法就是客土法，此外还有土壤固化、玻璃化、淋滤法、洗土法、客土法、电化学法等。植物修复技术为近年来发展一种对金属污染土壤的绿色生物修复技术，由于其具有成本低、保持土壤结构、美化环境等优点，己逐渐成为金属污染土壤的主要技术。其中利用超富集植物对重金属污染土壤进行修复是植物修复技术的主要研究方向。本文通过对云南省兰坪县北场铅锌矿区的植物调查，发现一种新的锌超富集植物-长柔毛委陵菜(PotentillagriffithiiHook.f.var.velutina.Card.)，并通过营养液培养对其超富集锌的机理进行研究。主要研究内容包括了长柔毛委陵菜对锌的超富集和吸收特性、锌对长柔毛委陵菜的生理特征、营养元素吸收以及基因组DNA多态性的影响、锌在长柔毛委陵菜不同部位的微区分布、Cd、P和EDTA对其吸收Zn的影响等。主要结论如下：
1)在野外调查中，长柔毛委陵菜，地上部的Zn含量最大值为8530mg/kg，平均值为6250mg/kg，在长柔毛委陵菜叶片中，其含量大于10000mg/kg的超富集标准，平均为17062mg/kg，说明长柔毛委陵菜具有超富集Zn的能力。在营养液培养实验中，高浓度Zn对长柔毛委陵菜的生长有促进作用，而且其地上部含量最大可达26700mg/kg，无论在野外或是温室营养液实验中，长柔毛委陵菜对Zn具有较强的向上迁移能力，其迁移系数均大于1。结果证实长柔毛委陵菜是一种新的Zn超富集植物。
2)研究长柔毛委陵菜对不同浓度Zn的吸收实验发现，长时间吸收实验中不同浓度Zn处理下的长柔毛委陵菜Zn含量达到最大值的时间各有不同，其中高浓度(100mg/L)处理达到最大值的时间为16天，而低浓度处理(10mg/L)的时间为8天，可能与长柔毛委陵菜对Zn的富集机制以及解毒机制有关，在不同浓度下(10mg/L、100mg/L)长柔毛委陵菜Zn的浓度分别达到2500、12400mg/kg。而短时间吸收实验表明长柔毛委陵菜对Zn的短时间吸收速率曲线呈幂函数显著相关。此曲线显示长柔毛委陵菜对Zn的吸收可分成两个阶段，第一个阶段为快速的线性阶段，这可能与根系细胞壁的沉淀过程有关，当细胞壁的Zn沉淀达到饱和后，就开始第二个阶段，也即Zn的跨膜运输，这是一个缓慢的饱和过程。对于长柔毛委陵菜，Zn在不同亚细胞分配比例上，细胞壁以及液泡是Zn的主要存在位点，占到总Zn的60-80％，但当增大Zn的处理浓度，细胞壁以及液泡中Zn的分配比例并未增加，叶片和叶柄中F2(细胞核部分)Zn的分配比例则显著增加。在长柔毛委陵菜中，Zn将以多种形态存在，而水溶态和酯溶态有机配位体起了最关键的作用，表明Zn可能与金属硫蛋白、PCs、有机酸、多糖等多种金属配位体结合，这一方面有利于Zn沉积在细胞壁上，另一方面有利于Zn在细胞内区隔化，使植物对Zn具有较强的耐性，这也可能是长柔毛委陵菜对Zn的耐受机理之一。
3)利用X射线能谱和扫描电镜联用对长柔毛委陵菜叶片、叶柄和根系Zn的微区分布进行研究，发现根系和叶柄木质部Zn的含量并未高于其它区域，这也说明木质部运输可能并非长柔毛委陵菜对Zn的运输的主要方式。而叶片中Zn可能暂时存于叶脉部位，再逐渐分散到叶肉细胞，下表皮可能是Zn的重要储存位点，这有利于减少Zn对叶绿素进行光合作用的影响。
4)Zn的吸收使长柔毛委陵菜的含水率有降低的趋势，与叶片、叶柄和根系Zn含量的相关系数分别为0.4098、0.5729、0.4991。但这种趋势是否与长柔毛委陵菜对Zn的超富集特性有关需要进一步的研究。Zn处理浓度的增加并未对叶绿素含量有所影响，可能与Zn在长柔毛委陵菜叶片主要分布于下表皮细胞有关。而过氧化氢酶(CAT)活性则随着Zn处理浓度的增加有先增加后降低的趋势。Zn在长柔毛委陵菜向上迁移过程中，与Mn存在促进作用，而抑制Ca的向上迁移。此过程发生在根系向上迁移离子的过程中，而非发生在根系吸收过程。
5)长柔毛委陵菜对Cd存在良好的吸收，在Cd处理为5mg/L时，其地上部的Cd浓度达500mg/kg以上，20mg/L处理时其浓度可达到2000mg/kg以上。Cd处理并未显著增加长柔毛委陵菜Zn的含量(P＞0.05)，同时对其迁移系数的影响不大，而且Zn处理对长柔毛委陵菜Cd的含量和迁移系数均没有显著影响。说明Zn与Cd在长柔毛委陵菜体内的迁移可能属于不同的迁移系统，但Cd存在可能促进了长柔毛委陵菜根系对Zn的吸收。长柔毛委陵菜是一种适于刈割的植物，第二茬长势良好，利用其进行连续提取修复是可行的。
6)长柔毛委陵菜在添加P之后，能显著提高体内的Zn含量，但在较低Zn浓度处理时，并未显著提高其地下部的含量，而在较高Zn浓度处理时则显著提高其地下部Zn的含量。长柔毛委陵菜存在“增磷诱导锌需求”机制，但目前对这种机制的作用形式仍不清楚。长柔毛委陵菜中P、Zn之间呈正交互作用，说明长柔毛委陵菜体内，P、Zn很可能不是通过同一通道系统运输。
7)北场矿山土壤的Zn主要的形态为残留态，达到88％，而可交换态和碳酸盐结合态所占的比例仅为1.8％、1.3％，Pb的存在形态也以残留态为主，但与Zn比较，其残留态比例有所降低，其它形态比例有所增加。而Cd则以可交换态、Fe-Mn氧化物态、残渣态为主。在EDTA处理中，土壤Pb的活化比例为14.6％、26.4％，远大于Zn的2.4％、4.9％，说明EDTA在土壤中可能与Pb优先结合，Pb较易获得EDTA分子上的配位体。当加入1mmol/LEDTA后，长柔毛委陵菜地上部Zn含量与对照并无显著差别，但显著提高了其根系的Zn含量，高浓度的EDTA(10mmol/L)显著提高了长柔毛委陵菜地上部和根系的Zn含量。EDTA处理对长柔毛委陵菜的叶柄和根系Pb含量并未造成明显变化，但在高浓度处理(10mmol/L)，显著提高了叶片Pb的浓度。EDTA处理对长柔毛委陵菜的Cd并未造成显著影响。
8)随着Zn处理浓度的增加，长柔毛委陵菜叶片、叶柄和根系总DNA多态性谱带也有增加的趋势，在叶片和根系中，Zn处理的Shannon-Weiner指数随Zn浓度的增加有增加的趋势，而对于叶柄，其Shannon-Weiner指数随着浓度的增加有减少的趋势，说明长柔毛委陵菜的遗传多样性受到外界Zn浓度的影响。随着Zn浓度的增加，不同Zn处理之间(与对照比较)的遗传距离系数也有增大的趋势，也即其相似系数下降，说明长柔毛委陵菜的分化程度随着Zn浓度的增加而增加。