本文以栖霞山森林公园内常绿针叶树马尾松(Pinus massoniana Lambert)、落叶阔叶树刺槐(Robinia pseudoacacia Linnaeus)、黄连木(Pistacia chinensis Bunge)、臭椿(Ailanthus altissima(Miller)Swingle)和榆树(Ulmus pumila Linnaeus)这两类树种5种树木的年轮和其根部土壤为研究对象,以空间代替时间的方法,探究年轮与土壤中的8种重金属(Cd、Cr、Cu、Fe、Ni、Mn、Pb、Zn)元素含量及其动态变化规律,从中找出修复受污染土壤能力较强的树种,筛选出适合记录栖霞山土壤重金属污染历史的树木载体,并重建了栖霞山近20年(1996~2015)来土壤重金属污染变迁历史,以此指导当地的土壤修复工作,该问题的探讨,能为同类受重金属污染的森林公园的环境保护对策提供理论依据。主要结论如下:(1)为筛选修复土壤重金属污染效果较佳的树种,以吸收系数(Kf)为评判标准比较了栖霞山森林公园内相近树龄的5种树木对8种重金属元素的吸收能力。结果表明:单一树种对不同重金属元素吸收能力不同;5种树木吸收同种重金属元素的能力也不同;刺槐吸收Ni、Pb、Zn、Cd、Cu能力较强,相较于其他4种树种,刺槐对土壤重金属污染修复能力更佳;臭椿吸收Cr、Zn、Ni元素能力较强;榆树对Cu、Cr、Mn、Pb的吸收表现更好;马尾松吸收Cd能力较强;相比而言,黄连木吸收Cd、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn能力较弱,可能不适于作为修复受重金属污染土壤的植物材料。(2)针对刺槐对8种重金属元素有良好的吸收能力,运用Duncan’s新复极差法和LSD(最小显著差数法)法进一步比较了同一生境下3个年龄阶段的刺槐15年(1990~2004)内吸收8种重金属能力的差异。可以发现:刺槐树龄越大,吸收能力越强,45年生刺槐个体>35年生刺槐个体>25年生刺槐个体,且45年生刺槐个体对Cd、Ni、Mn、Pb吸收能力明显强于其他两种树龄的刺槐个体,在生态修复的实践应用中,随着刺槐栽植时间越久,修复土壤污染效果越好。(3)为探究树木年轮内各重金属元素的来源及成因,采用Pearson相关分析法,对5种树木年轮中8种重金属元素含量进行了相关性分析研究。初步结论如下:总体上,5种树木年轮中的8种重金属元素之间存在的协同作用较为明显,意味着其来源一致;在臭椿年轮中Ni和Cr与其他元素之间存在明显的协同作用;在刺槐年轮中,Cr与Cu、Fe、Ni、Mn、Zn元素、Zn与Cd、Cr、Fe、Ni、Mn、Pb之间存在协同作用;在黄连木年轮中,Cd和Fe、Zn、Pb之间存在一定程度的协同作用,而与Ni存在拮抗作用;在马尾松年轮中,Cu和Fe、Ni、Mn、Zn存在协同作用,但Cd和Cu、Mn、Pb之间存在拮抗作用;在榆树年轮中,Cd与Mn、Pb存在一定程度的拮抗作用。(4)为探究栖霞山土壤重金属污染现状以及污染历史情况,用单因子污染指数评价法对研究区进行了重金属污染评价,并分析了近30年(1986~2015)栖霞山5种树木年轮内8种重金属元素的含量的动态变化规律。结果显示:栖霞山森林公园存在Cd、Cu、Fe、Ni、Pb、Zn元素的严重污染,Cd、Pb、Zn元素存在高度污染;受栖霞山土壤污染事件的影响,不同树种吸收同种重金属元素的含量在不同的时间段内的变化存在明显差异,单一树种吸收不同重金属元素的含量在不同时间段内的变化也存在差异。(5)为寻找记录栖霞山土壤污染历史效果较好的树木载体,深入探究树木年轮中重金属和土壤中重金属含量的相互关系,对栖霞山5种相近树龄、不同的树种和3株相同树龄、不同生境的刺槐分别进行了年轮与土壤重金属含量相关性分析,初步结论认为:5种树木和3株刺槐的年轮与土壤中8种重金属含量均满足线性相关,树木年轮与土壤重金属含量存在一定的正相关,且不受树种、生长环境的影响。(6)为进一步探究栖霞山土壤污染历史变化趋势与特征,且基于刺槐对Cd、Cr、Cu、Zn元素的高灵敏度,对栖霞山3株45年生刺槐近20年年轮中Cd、Cr、Cu、Zn这4种重金属元素含量进行了对数线性研究,结合刺槐年轮历史含量反演了土壤中Cd、Cr、Cu、Zn元素的污染历史及动态变化,初步结论如下:刺槐年轮中Cd、Cr、Cu、Zn元素含量与土壤中的元素含量满足对数线性相关模式lgC’=algC+b;近20年栖霞山土壤中Cd含量稳定在较低水平,总体呈上升趋势;土壤中Cr含量保持在较高水平上,且波动很大,存在多个峰值;土壤中Cu含量较为平稳,自2012年开始,呈上升趋势;土壤中Zn含量总体波动不大,近20年来没有明显的上升或下降的趋势,总体上处于下降趋势。和其他4种树木相比,刺槐在综合水平上更适合作为生物记录载体以重建土壤Cd、Cr、Cu、Zn的污染历史。