基于超富集植物的植物修复技术是绿色、安全、廉价、高效的重金属污染土壤治理技术，已被成功应用于修复单一镍污染或砷污染土壤。然而，针对我国乃至全世界存在镍砷混合的土壤污染类型，缺乏合适的超富集植物种质资源，尚未开发合适的植物修复技术。本研究通过对高含量的镍和砷金属矿区进行超富集植物考察，同时引种国外的镍超富集植物优良物种，开展超富集植物耐性、富集、和修复能力等研究，为开发镍砷混合污染土壤的植物修复成套技术奠定科学理论与应用基础。论文的主要结果如下：　　 1)对我国红土型镍矿和硫化铜镍矿两种典型镍矿区(云南省内)进行超富集植物考察研究发现：两矿区植物体内As和Ni含量与土壤中含量的回归关系达显著水平，土壤中两者的含量变化直接影响植物体内含量分布；矿区中90种植物的地上部和地下部的Ni含量幅度都较大，分别为2.14-2619 mg/kg和4.72-7532 mg/kg，砷含量范围分别为0-539 mg/kg和0-530 mg/kg；本调查未见镍超富集植物，但可喜的是，发现砷超富集植物F蕨的地下部能高量累积镍，在土壤平均Ni含量1830 mg/kg条件下，其地下部平均镍含量达2263 mg/kg；砷超富集植物F蕨和蜈蚣草都能在镍砷混合污染土壤中超富集砷，在土壤平均砷含量72.7 mg/kg条件下，地上部平均含砷量分别为110和93.4 mg/kg，这两种砷超富集植物对于修复镍砷混合污染土壤均有较大的应用价值。　　 2)对西北荒漠的中国最大镍矿-金川铜镍矿区进行超富集植物考察，共采集分析了14科30属的32种植物，调查区域的物种数为：露天矿(20种)＞新尾砂库坝(13种)＞露天矿周边(8种)＞老尾砂库坝(6种)＞老尾砂库(5种)。调查中未发现潜在的镍超富集植物。优势物种主要为：砂蓝刺头、中亚紫菀木、弯茎还羊参、乳苣、芦苇、针茅属、骆驼蓬、泡泡刺、角果藜。砂蓝刺头、弯茎还羊参、乳苣、芦苇和密叶锦鸡儿适宜作荒漠矿区植被重建的先锋植物，而种植针茅属和角果藜可用于西北荒漠的矿区土地重金属污染治理。矿区植物的地上部平均Cu含量最高，为52.9 mg/kg。植物地上部Ni为5.1～155.6 mg/kg，平均含量为39.1 mg/kg。角果藜地上部Ni和Cu含量是所有植物中最高的，分别为156和239 mg/kg。回归分析发现，Ni与Cu密切相关，Cu含量越高，Ni的富集和累积Ni量也越高。　　 3)对云南省个旧大型砷等多金属矿区中进行超富集植物调查发现，调查区域约15％的面积存在镍砷混合污染问题，另外，还存在不同程度的Cd、Pb、Cu、Zn和Co污染；植物体内的As、Cr、Cu和Zn含量受土壤含量控制，两者间回归关系达显著水平;对调查区内143个植物物种的调查中，未筛选出Ni超富集植物物种，但发现了8种对As、Cu和Pb的潜在超富集植物。　　 4)选取了4种引种镍超富集植物(Alyssum murale、Alyssum lesbiacum、Thlaspigoesingense和Berkheya coddii)和2种本土砷超富集植物(F蕨和蜈蚣草)，探索超富集植物对镍砷混合污染土壤的修复潜力。在Ni、As含量分别为520和60 mg/kg镍砷混合污染土壤程度下，4种镍超富集植物中，A.murale对土壤镍砷混合污染的耐受能力最强，在该程度的镍砷混合污染土壤中其地上部中可富集1.26％的Ni；T.goesingense和B.coddii的耐受能力次之，受到一定程度的胁迫，但仍能保持较高的富镍能力，地上部中富Ni量分别为0.67％和0.36％;A.lesbiacum最弱，完全不能耐受镍砷混合污染的胁迫；在砷胁迫下，A.murale在3种镍超富集植物中生理胁迫反应最小，其富镍能力未受影响。2种砷超富集植物中，F蕨和蜈蚣草在镍砷混合污染中均受到一定程度的抑制，但仍能保持较高的富砷能力。因此，镍超富集植物A.murale与砷超富集植物F蕨和蜈蚣草都是优良的植物材料，是开发镍和砷混合污染污染土壤的植物修复技术的理想种质资源。　　 5)鉴于在我国各大镍矿区均未发现镍超富集植物，在我国要开展镍污染土壤的植物修复工作，必需从国外引种镍超富集植物。目前，国内尚未有成熟镍超富集植物的培育技术，更缺乏大量的镍超富集植物种苗。为解决实际修复应用中的苗源这一首要难题，本文研究了对5种引种镍超富集植物(Alyssum corsicum、A.murale、A.lesbiacum、T.goesingense和B.coddii)组培技术，取得了其中Alyssummurale和A.corsicum各阶段的配方和A.lesbiacum的部分阶段配方：对外植体较好的灭菌方式为多种灭菌剂联合对外植体进行灭菌，在抑菌剂中浸泡3 min后洗净接种，另外还可将种子萌发为无菌苗以取得优良的外植体材料；A.murale、A.corsicum和A.lesbiacum适宜的愈伤组织诱导配方为B5+6-BA0.5～2.5 mg/L+NAA0～0.2 mg/L+1％琼脂+2％蔗糖；A.murale、A.corsicum和A.lesbiacum适宜的出芽诱导配方为B5+6-BA1.0～2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L+1％琼脂+2％蔗糖，以B5+6-BA1.0 mg/L+NAA0.2 mg/L+1％琼脂+2％蔗糖对出芽诱导的时间最短且效果最好;A.murale、A.corsicum和A.lesbiacum的继代培养配方需与愈伤组织诱导阶段保持一致，即：B5+6-BA1.0～2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L+1％琼脂+2％蔗糖；B5+IAA1.0 mg/L+1％琼脂+2％蔗糖可使A.murale和A.corsicum两种镍超富集植物生根。　　 本研究主要特色和创新之处表现在：　　 1)筛选出用于镍砷混合污染土壤修复的植物种质资源。通过对我国不同类型、不同气候带的镍矿区超富集植物考察及室内生物学栽培验证试验发现，F蕨是地下部可高量富集Ni的砷超富集植物，是修复镍砷混合污染的良好材料；对国外引种镍超富集植物进行室内试验研究，筛选出可耐受As的镍超富集植物A.murale。　　 2)解决引种镍超富集植物的苗源问题。研究出耐砷的镍超富集植物A.murale及A.corsicum的各阶段的组织培养配方，为在中国进行镍砷混合污染土壤的植物修复工作提供种苗，解决了在土壤镍污染修复应用的首要问题。　　 本研究获得了修复镍砷混合污染土壤的良好植物材料，并开展技术应用的前期研究工作。今后，将对这些材料的生理机制和遗传特性进行深入研究，并开展镍和砷混合污染土壤的植物修复组合技术研究，以拓展植物修复技术在多金属混合污染土壤的应用。