土壤重金属污染已成为世界性的生态环境问题。铅是常见的重金属污染物,当其进入植物体内并慢慢积累在里面,达到一定数量时,会对植物造成不良伤害。植物有吸收、挥发、根滤、降解、稳定等功能,对土壤或水体中的污染物有强大的净化作用,植物修复作为清除环境污染的绿色环保技术具有很大的发展空间,越来越受到国内外的关注。旱柳(Salix matsudana)为杨柳科柳属落叶乔木,是世界上物种最多的属之一。其具有分布广、适应性强、生长快、生物量大、有耐重金属能力等特点,成为研究植物对重金属耐受性的优势树种。本文通过盆栽试验,研究了旱柳在受到铅胁迫时根、茎、叶富集转运特征、形态结构、生理生化指标的响应情况,并采用扫描透射电镜(STEM)、能谱(EDAX)、傅立叶红外光谱(FTIR)分析了旱柳受铅胁迫时根、茎、叶微观形态、矿质元素分布、活性基团组成的变化情况。系统的解析了早柳对铅的胁迫机理。在旱柳一年中的生长旺盛期春季和夏季进行测定,主要研究结果如下：(1)旱柳对铅的富集、转运特征：旱柳富集和转运铅的能力以及旱柳株高、根长和增加生物量均随着铅浓度增加呈先升后降的趋势,在土壤铅浓度600mg/kg时达最大值。夏季铅胁迫对旱柳根茎叶中铅含量、富集转运系数以及形态特征的影响显著高于春季。(2)旱柳生理生化指标的变化：旱柳根、茎、叶中的SOD、POD、CAT活性、可溶性蛋白含量以及叶片中的叶绿素含量均随着土壤铅浓度的增加呈先升后降的趋势,MDA含量呈上升趋势。旱柳根系为重金属铅的主要累积部位,只有少量的铅转移到地上部分。早柳耐铅能力表现为：根>茎>叶。研究表明：旱柳的最佳耐铅浓度可能为600mg/kg,在低中铅浓度区,夏季铅胁迫对SOD、POD、CAT活性、叶绿素含量、可溶性蛋白含量的影响显著高于春季；但在高铅浓度区,春季显著高于夏季。夏季铅胁迫对MDA含量的影响明显高于春季。(3)早柳根、茎、叶微观结构变化：扫描电镜图显示,早柳根、茎、叶在铅浓度为600mg/kg时均保持较完整的微观结构。高浓度铅对旱柳根部和茎部有障碍效应,叶片结构由正常的褶皱状态变为膨胀凸起状。说明在铅浓度为600mg/kg时,旱柳保持良好的生长状态,能够正常吸收和转运所需物质。(4)旱柳根、茎、叶活性基团组成变化：由傅立叶红外分析可知,根部是耐铅的主要部位。铅胁迫后,根部含氧活性基团羟基-OH键、和羰基-C=O-键的谱峰减弱甚至消失,且铅浓度为600mg/kg时根部谱峰减弱或消失的最多,抗氧化能力最强。地上部分的活性基团变化不明显,说明根部主要富集铅,向上转运铅的能力较弱。(5)旱柳根、茎、叶矿质元素分布：铅浓度为600mg/kg时,旱柳根、茎、叶中均含重金属铅,说明旱柳对铅向上转运能力在600mg/kg时最佳。低浓度下,旱柳根、茎、叶中的Ca、Na元素促进早柳生长和增强光合作用。叶片中的S元素在低浓度时发挥作用使金属硫蛋白(MT)的表达增加,但浓度过高,MT的表达受抑制。