镉、铅作为农业生态系统中主要的污染重金属元素,常以复合污染的形式存在土壤中。近年来,道地性中药材川芎（Ligusticum chuanxiong Hort.）深受重金属复合污染的危害,严重影响了其药用品质和药用安全,对人类的身体健康影响倍受关注。本研究以四川省道地产区川芎为实验材料,采用土培盆栽模拟控制实验,开展镉铅复合胁迫对川芎生长的生理影响研究,分析川芎受镉、铅胁迫的生长发育、光合生理作用、镉铅元素亚细胞分布及化学形态等方面的生理规律,旨在揭示川芎响应镉铅复合污染的生理机制;探索重金属复合污染对药用植物的环境效应,为产区土壤环境质量,保障中药材安全生产提供科学依据。主要研究结果如下:（1）不同浓度镉、铅复合胁迫对川芎生长抑制作用弱于单一胁迫,镉、铅复合胁迫显著增加根、块茎、叶的干物质重及茎所占比例,地下部Mg、Cu、N含量显著增加,地上部中Mg、P、Ca含量显著增加;光合作用抑制减弱,净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素a含量、Fv/Fm、ΦPSII显著增加,NPQ显著降低;同时降低了川芎叶片中超氧阴离子、游离脯氨酸和丙二醛的含量。（2）相较于镉铅单一处理,镉铅复合处理显著降低根、茎、叶中镉、铅含量;铅降低镉的富集但增加镉的转移,镉降低铅的富集和转移能力。在镉铅复合处理条件下,随着铅浓度的增加促进了川芎对镉的吸收,根尖分生区吸收Cd2+量显著增加,增加根、茎、叶中镉含量。随着镉浓度的增加,抑制了川芎对铅的吸收,进而降低植物体中铅的积累。（3）在亚细胞水平上,叶片中的镉主要储存在细胞可溶部分,铅主要储存在细胞壁;复合处理下,铅显著降低细胞可溶部分及细胞器中镉含量,显著增加细胞壁中镉的含量;镉显著降低细胞各组分铅的含量。块茎中的镉、铅主要存在细胞壁中,铅显著增加细胞壁中镉的含量,但显著降低细胞可溶部分中镉的含量;同时镉显著降低细胞壁、细胞器及细胞可溶部分中铅的含量。相较于镉、铅单一处理,低浓度Cd2+与低浓度Pb2+复合处理对川芎的生长抑制作用较弱。傅里红外光谱分析发现叶片中具有较多的O-H、N-H、C-O和C=O官能团,块茎中具有较多的O-H、N-H、C=O官能团。（4）在镉铅化学形态方面,叶片中的镉主要以毒性较高的乙醇、去离子水提取态的形式存在。相较于镉、铅单一处理,复合处理显著降低乙醇提取态和去离子水提取态镉的含量,显著增加了醋酸提取态、盐酸提取态和残留态镉的含量。叶片中的铅主要以氯化钠提取态、醋酸提取态的形式存在。镉铅复合处理显著增加了氯化钠提取态、醋酸提取态、盐酸提取态和残留态铅的含量。在块茎中,镉铅的化学形态以氯化钠、醋酸和盐酸提取态为主,镉铅复合处理对毒性较弱的氯化钠、盐酸、醋酸提取态及残留态镉铅的化学形态含量具有促进作用。（5）就川芎主要的次生代谢产物而言,相较于单一镉处理,镉铅复合处理显著增加块茎中阿魏酸、川芎嗪、藁本内脂含量;相较于单一铅处理,镉铅复合处理显著增加块茎中川芎嗪含量。块茎中镉含量与藁本内脂、阿魏酸、川芎嗪含量显著负相关;而块茎中铅含量仅与川芎嗪显著负相关。