近年来,稀土矿区生态恢复与重建受到社会各界重视,矿区土壤稀土污染的修复问题也受到了广泛的关注。修复土壤污染的方法有很多,其中植物修复技术是一种经济、高效的新兴技术,具有应用面积大、可持续性好、不会造成二次污染等优点,植物修复技术比物理和化学修复技术更为适合运用在稀土矿区进行土壤污染的修复。本研究以福建省长汀县稀土矿区为研究样区,以稀土元素超富集植物芒萁为研究对象,利用ICP-MS测定土壤和芒萁中稀土元素含量,计算芒萁对稀土元素的转移系数、富集系数和稀土元素积累量,运用元胞自动机模型模拟刈割后芒萁的更新,揭示芒萁对稀土元素的净化效应。主要研究成果有:(1)芒萁对稀土元素具有富集能力,其体内稀土含量是土壤中稀土含量的5～7倍。芒萁体内稀土元素的分布规律为叶>地下茎根>茎,芒萁体内轻重稀土分异明显,茎和叶中的重稀土元素相对贫乏,在叶中含高浓度的轻稀土元素。(2)在稀土矿区,芒萁茎和叶对轻稀土元素的转移和富集能力要高于重稀土元素,芒萁地下茎根对重稀土元素的富集能力高于轻稀土。稀土含量较低的土壤更有利于芒萁转移和富集稀土,过高的稀土含量会抑制芒萁转移和富集稀土的能力。在稀土矿区,芒萁地下茎根、茎、叶对稀土元素的积累量分别为0.39～2.38 g/m2、0.01～0.05 g/m2、0.87～1.85g/m2,芒萁对轻稀土元素的积累量要高于重稀土元素,特别是对La、Ce、Pr、Nd、Y元素的积累较为明显。(3)冬季和春季芒萁叶中稀土元素含量要高于夏季和秋季(P<0.05),而芒萁地下茎根和茎中稀土元素含量无季节差异。芒萁各器官对稀土元素的富集系数和积累量也无季节差异。(4)不同治理年限稀土矿区芒萁体内稀土含量和积累量存在差异。除芒萁叶外,牛屎塘(2006年治理)芒萁茎和地下茎根稀土元素含量要大于下坑(2008年治理)和三洲桐坝(2011年治理)(P<0.05),芒萁各器官的稀土元素积累量也要大于三洲桐坝和下坑(P<0.05)。从总体上看,随着治理年限的增加,芒萁体内稀土元素含量和积累量也逐渐增加。(5)芒萁的最佳刈割时间是冬季,刈割频率为2年一次。三个稀土矿区土壤稀土含量和芒萁稀土积累量均存在差异,其降低土壤稀土含量所需要的时间也有不同。在偏中度污染的牛屎塘地区,3X3 m的样方,通过刈割芒萁,需要78年左右,其土壤稀土含量才能降低到全国土壤稀土含量的平均水平,在轻度污染的下坑和三洲桐坝,则大约需要28～48年。