随着工业化城市化进程的加快,土壤重金属污染问题日益严重。修复土壤重金属污染已经成为亟待解决的问题。植物与微生物联合修复重金属污染土壤,能够充分发挥各自优势的同时互相弥补不足,大大提高修复效率。根瘤菌与豆科植物共生结瘤固氮,促进植物生长,增强植物抗病、抗逆性,其与豆科植物形成的共生体系在重金属污染土壤修复中的应用及潜力逐渐受到广泛关注。白三叶作为普遍栽种的优良牧草和绿地植物,研究发现其对铜、铅污染具有一定的耐受性。我国东部地区经济发展迅速,社会人工复合系统与自然生态系统之间矛盾尖锐,农药及化学等农业生产物质滥用现象普遍,导致农田土壤重金属污染问题日益突出。尽管国内学者已经对东部地区农田土壤重金属进行了大量研究,但从研究尺度上看,主要是省级和县市级区域,并没有关于东部整体的农田土壤重金属空间分布特征和污染评价,因此,探究东部地区的农田土壤重金属污染概况,对保障全国粮食安全及促进区域土壤、环境相互作用的研究的开展具有重要意义。通过盆栽实验,探讨了白三叶（Trifolium repens L.）和三叶草根瘤菌（Rhizobium trifolii）联合修复Cu及Pb污染土壤的效果。分别测定了接种三叶草根瘤菌与不接种三叶草根瘤菌的白三叶株高、根长、地上部鲜质量和干质量、地下部鲜质量和干质量、叶绿素含量、地上部和地下部N含量、地上部和地下部Cu、Pb含量,通过单因素方差分析（LSD）,探究了白三叶对Cu和Pb污染的耐受性。通过比较接菌组和不接菌组白三叶生长特性及吸收重金属特征,研究了接种三叶草根瘤菌对白三叶修复Cu及Pb污染土壤的效果。此外,本论文还从公开发表的文献获取我国东部地区农田土壤重金属2008年至2018年相关数据信息,采用地统计分析和半方差函数获得东部地区农田土壤砷、镉、铬、汞和铅的空间分布特征,在半方差分析的基础上进行克里金插值,对土壤重金属污染程度进行可视化表达。参照国家环境质量标准,运用内美罗综合污染指数和地累积指数进行土壤重金属污染评价。主要取得以下研究进展:（1）接种根瘤菌对白三叶修复Cu污染土壤的影响结果。白三叶的地上部及地下部鲜重均随处理浓度的增加先升高后降低,低浓度的Cu对白三叶生长起到了一定的促进作用。对照组及Cu含量分别为500 mg.kg-1,1000 mg.kg-1时,接种Rhizobium Trifolii能显著提高白三叶地上部及地下部生物量。不同处理组之间的白三叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及叶绿素a/叶绿素b差异未达到显著水平,Cu胁迫及接种三叶草根瘤菌对白三叶叶绿素含量无显著影响。白三叶对Cu具有良好的耐受性,且接种三叶草根瘤菌在低浓度Cu水平下,能够显著增加白三叶的生物量及体内Cu含量。尽管积累量未到达超级累植物的标准,但三叶草根瘤菌—白三叶此共生体系具有较高的生物量和耐受性,且可多次刈割,因此在修复Cu污染土壤上具有广阔的应用前景。（2）接种根瘤菌对白三叶修复Pb污染土壤的影响结果。随着土壤中Pb添加量的增加,白三叶体内Pb含量累积导致白三叶生物量显著降低。白三叶对Pb有一定的富集特性,随着土壤中Pb添加量的增加,白三叶地上部和地下部Pb含量增加。本研究中土壤中Pb添加量为0、50、100和200 mg.kg-1时,接菌组白三叶地下部N含量高于不接菌组,但促进作用不显著。不同处理组之间的白三叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量差异未达到显著水平,Pb胁迫及接种三叶草根瘤菌对白三叶叶绿素含量无显著影响。对于白三叶的生物量和Pb含量,接菌组均较不接菌组有所增加,表明接种根瘤菌能提高白三叶的生物量和体内Pb含量,但促进作用不显著。根瘤菌能降低Pb对白三叶的毒害作用和提高白三叶地上部和地下部Pb含量,但促进作用未达到显著水平。（3）东部农田土壤重金属空间分布规律和评价结果。Cd、Hg和Pb的累积较为严重,均值分别是其背景值的2.3倍,2.8倍和1.4倍。5种重金属半方差最佳拟合模型:As、Cd、Cr、Hg和Pb的半方差函数理论模型分别为:球形模型（spherical model）,高斯模型（gaussian model）,指数模型（exponential model）,指数模型（exponential model）和球形模型（spherical model）。Cr的块基比小于25%,空间自相关程度强,As、Cd、Hg和Pb的块基比介于25%和75%之间,空间自相关程度中等。变程Pb>Hg>As>Cr>Cd,Pb的空间分布均一性最强,Cd的空间分布情况最为复杂多变。克里金插值结果显示:河北省的中部和广东省中部农田土壤重金属含量普遍较高,其次,山东省,江苏省,浙江省和福建省的农田土壤也分布小范围的重金属高值区域。内美罗综合污染评价结果显示,广东省综合污染最为严重;地累积指数显示,东部地区农田土壤Hg污染最严重,其次Cd和Pb为轻度污染水平,As和Cr污染最轻。本研究的创新点主要包括以下两个方面:第一,研究了豆科牧草与根瘤菌共生体系对重金属的修复效果。白三叶作为优质豆科牧草,研究发现其对Cu污染土壤具有一定的修复潜力。但关于其与根瘤菌共生体系对重金属污染土壤的研究未见于文献。本文采用盆栽实验研究了接种三叶草根瘤菌的白三叶对Cu和Pb污染的生理反应及体内Cu和Pb含量分布,探讨了白三叶-根瘤菌共生体系对Cu、Pb污染土壤的修复效果。第二:农田土壤重金属研究尺度扩大至我国东部地区。国内学者对我国农田土壤重金属做了大量研究,但研究尺度多为县级和省级区域,由于缺乏相关数据,难以开展省级尺度以上的土壤重金属研究。本研究通过文献计量的方法,基于前人的研究,采用半方差函数获得了我国东部农田土壤重金属的空间分布规律和变异特征,运用内美罗综合污染指数和地累积指数对东部农田土壤重金属进行了污染评价。总之,通过盆栽实验发现,白三叶对Cu具有良好的耐受性,且接种三叶草在低浓度Cu水平下,能够显著增加白三叶的生物量及体内Cu含量。尽管其积累量未到达超级累植物的标准,但三叶草根瘤菌—白三叶此共生体系具有较高的生物量和耐受性,且可多次刈割,因此在修复Cu污染土壤上具有广阔的应用前景。此外研究发现,根瘤菌能降低Pb对白三叶的毒害作用和提高白三叶地上部和地下部Pb含量,但促进作用未达到显著水平。因此接种三叶草根瘤菌提高白三叶对Pb污染土壤的修复效率有待进一步的研究。与中国重金属土壤背景值相比,Cd、Hg和Pb的累积较为严重,均值分别是其背景值的2.3倍,2.8倍和1.4倍。Cd变异系数为0.913,为高程度变异,表明其在我国东部农田土壤的含量易受人类活动影响;Pb的空间分布均一性最强,Cd的空间分布情况最为复杂多变,此外,重金属的累积情况,广东省最为严重。