铬是人类和动物必需的微量元素，然而摄入过量的铬，则引起铬中毒，并诱发癌症。铬及其化合物被广泛地在制革，纺织，电镀等工业中应用，已造成了环境中大量的铬污染。目前，世界上大多数国家均把铬作为重点污染防治对象。但是至今仍没有找到经济而有效地修复环境中铬污染的方法。植物修复技术是一种有可能解决环境中的铬污染的新技术，具有经济有效、绿色环保等优点。该技术的前提条件是寻找到适合于铬污染修复的理想植物。因此，筛选出能耐受铬污染并能有效富集铬的植物，并深入探讨植物铬富集的相关机制，是开展铬污染环境植物修复的关键科学问题。　　 在对广西某电镀工业区的植物和土壤进行野外调查时，发现该地区的李氏禾具有明显的铬超富集特征。本研究结合野外调查和室内培养，以不同种群李氏禾为材料，综合应用透射电子显微镜技术、X射线能量分散谱技术、差数离心技术等手段和方法研究了李氏禾对铬的富集特征和分布规律，探讨了李氏禾对三价铬的吸收、富集和耐性相关的生态机理，评价了李氏禾用于土壤铬污染植物修复的潜力，以期为铬污染土壤的植物修复提供理论依据，为揭示铬超富集生态机制奠定基础。通过研究取得以下主要结果：　　 (1)在广西某电镀工业区附近的生长的李氏禾对铬具有极强的富集特征。该地区李氏禾叶片中铬的平均含量为1626mg/kg，最高可达2978mg/kg。水培实验进一步证实了李氏禾对铬的高耐性和超富集能力。在水培条件下，李氏禾叶片对Cr(Ⅲ)和Cr(VI)的生物富集系数分别达到486.8和72.1。并且当李氏禾叶片干物质中铬含量达到5608mg/kg时，仍未表现出明显中毒症状。又由于该植物具有生长迅速，适应能力强等特点，因此该植物的发现为研究植物铬超富集机理提供了理想的材料，为铬污染的植物修复提供了极具潜力的新种质资源。　　 (2)解偶联剂2，4-二硝基苯酚(DNP)、ATP酶抑制剂Na3VO4以及低温均对李氏禾Cr(Ⅲ)的吸收有明显的抑制作用，表明李氏禾的根部对Cr(Ⅲ)的吸收可能存在主动吸收的机制。钙离子通道抑制剂LaCl3和钾离子通道抑制剂TEA对李氏禾Cr(Ⅲ)的吸收无明显的影响，说明李氏禾对Cr(Ⅲ)的吸收与钙离子通道和钾离子通道无关。但Fe(Ⅲ)能有效抑制李氏禾对Cr(Ⅲ)的吸收。300μmol/L的Fe(Ⅲ)可使李氏禾对Cr(Ⅲ)吸收的米氏常数Km增加一倍。而缺铁使李氏禾对Cr(Ⅲ)的最大吸收速率Vmax增加了33.5％，米氏常数下降23.2％。李氏禾对Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)吸收的关系，表明李氏禾根部对Cr(Ⅲ)的吸收可能与Fe(Ⅲ)-高铁载体的吸收体系有关。　　 (3)虽然李氏禾根部的铬含量高于地上部分，但由于该植物地上部分的生物量远大于根部因而使得有约一半的铬分布在地上部分。李氏禾叶片中的铬含量随叶龄的增加而增加，表明铬在李氏禾叶片中的移动性较低。对李氏禾亚细胞组分的铬含量分析表明大部分的铬均分布于根细胞壁和叶细胞的液泡中。透射电镜观察显示在根细胞壁和叶细胞的液泡中存在大量的电子密集体。能谱分析结果显示这些电子密集体中含有较高含量的铬。而这些富含铬的电子密集体在对照植物和铬处理植物的其它细胞区域中均未发现。铬在李氏禾细胞中的分布特征表明该植物能将大部分铬限制在对铬毒性不敏感的区域，从而降低了铬对原生质体的毒害。　　 (4)不同的提取剂对李氏禾根、茎、叶中不同形态铬的提取结果表明，在李氏禾根中，铬主要是以低生物利用性的残留态存在。而在茎和叶片中，大部分铬以残留态和草酸盐结合态存在。并且铬处理能够显著地增加李氏禾叶片中草酸的含量。草酸的加入减少了铬对李氏禾电解质外渗率和叶绿素含量的影响，表明外源草酸可以缓解铬对李氏禾的毒性，增加李氏禾的铬耐性。同时，向培养液中加入草酸能有效地减少铬对李氏禾的根生长和生物量生产的抑制效应。但外源草酸对李氏禾铬的吸收和积累没有显著影响。这些结果表明，草酸可能作为铬的重要螯合剂，参与李氏禾体内铬的解毒过程。　　 (5)土培实验表明，土壤总铬与李氏禾地上部分铬的生物富集系数的相关性要好于地上部分铬含量。通过生物富集系数与土壤总铬的数学关系计算出的结果表明，利用李氏禾修复中度和轻度的土壤铬污染是可行的。一年内多次收割李氏禾地上部分并不会影响其对铬的富集能力和生物量的生产。施肥可以显著提高李氏禾地上部分的生物量，并有效地提高了李氏禾地上部分对铬的去除量。虽然EDTA能增加李氏禾地上部分铬的含量，但显著地减少了可收获的生物量，因而并不能有效地提高李氏禾对铬污染土壤的修复效率。