锰矿开采和冶炼过程形成大量的矿冶废弃地,对当地的大气、土壤、水体造成严重污染。超积累植物因其超寻常的重金属积累能力而被广泛应用于污染环境修复。因此,筛选生物量大、生长快、地理分布广,适应性强的锰超积累植物,并深入探讨植物的锰超积累机理,是开展锰污染环境植物修复的关键科学问题。但对于锰超富集植物而言,种质资源相对较少,相关研究大多停留在野外植物筛选阶段。本研究旨在对湖南湘潭锰矿废弃地系统调查的基础上,筛选新的锰超富集植物,进一步扩充重金属超富集植物种质资源库。这对于金属矿区废弃地的生态恢复及重度污染土壤的修复具有重要的理论意义及应用价值。采用野外踏查法,系统调查了湘潭锰矿区域的植被状况及乡土植物,并对植物样品进行元素含量分析,发现了一种新的具有超富集潜力的锰耐性植物——酸模叶蓼。通过酸模叶蓼温室培养,并对收集的样品进行电感耦合等离子体发射光谱仪测定元素含量。结果表明：不同锰供应条件下,酸模叶蓼均能正常生长,即使在生长介质锰含量高达10000μmol·L-1时,酸模叶蓼仍然能够完成整个生命周期,这表明酸模叶蓼有较强的锰耐性,有应用植物稳定技术修复锰污染环境的潜力。酸模叶蓼不同器官组织对锰的吸收存在差异性,叶对锰的积累最强,其次是根、茎。随着生长介质中锰供应水平的升高,根、茎和叶锰含量均呈增加态势。叶片是酸模叶蓼富集锰的主要器官,5000μmol·L-1、10000μmol·L-1锰处理条件酸模叶蓼叶锰含量分别达18709mg·kg-1、27663 mg·kg-1(干重)而生长正常,并未出现锰毒症状。不同锰处理条件下,酸模叶蓼吸收的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn变化不显著,未表现出营养元素缺乏的现象,这可能是出于酸模叶蓼对高锰生境条件的一种反馈机制。进行傅立叶变换红外光谱分析,结果表明：酸模叶蓼叶中各基团吸收峰中仅有1380cm-1处的含油脂化合物(各种膜和胞壁)的组织中甲基的吸收带随锰处理浓度的增加呈现先增加后减小的趋势,峰形也多向短波位移。这表明随着Mn浓度的升高,细胞壁通过降低果胶甲基化程度,使阳离子交换能力提高,从而吸收更多的Mn,即通过细胞壁中积累Mn来增强抗逆性,但高浓度的Mn已对酸模叶蓼产生了胁迫,甲基化程度又开始升高。这可能是由酸模叶蓼积累的锰积累在植物细胞壁及膜中对其组织产生的胁迫。通过同步辐射XAFS光谱分析发现,与有机酸结合是锰在酸模叶蓼叶片内的主要存在形态,锰处理会改变叶片内锰的形态：对照条件下,锰在酸模叶蓼叶片内主要是以柠檬酸结合态和谷胱甘肽螯合态存在;低锰处理条件下,酸模叶蓼叶片内的锰则主要是苹果酸锰、单质锰、谷胱甘肽锰；高锰处理条件下,苹果酸锰是锰在酸模叶蓼叶片内的主要存在形态。对植物样品进行同步辐射硬X射线光谱分析发现：不同锰处理对酸模叶蓼叶锰及其它元素微区分布产生影响。对照条件下,锰在叶上的分布相对比较均匀；随着锰处理浓度的增加,酸模叶蓼叶片积累的锰趋向于叶脉处积累,K、Fe、Cu、Zn等元素在叶片的分布随着锰处理浓度的变化与锰类似。