本论文研究了重金属铅(Pb)、锌(Zn)、汞(Hg)对莜麦(Avena nuda)的毒性作用。本研究把莜麦种子暴露于不同浓度梯度的铅、锌、汞染毒液中,进行水培实验。测定莜麦的种子的发芽率、植株高度、根的长度、叶绿素-(a,b)、丙二醛、可溶性糖、根系活力以及重金属在植物体中的积累情况,得到如下结果。pb2+暴露浓度低于15mg/L时,对莜麦的种子发芽率、植株高度和主根长度有一定的促进作用,pb2+为15～30mg/L时,则表现为抑制作用,并且随着暴露浓度的增大,生长抑制作用随之增大。pb2+暴露浓度在0～30mg/L范围内,随着pb2+暴露浓度的升高,莜麦中叶绿素a的含量呈现先升高再降低的趋势,pb2+浓度临界值为15mg/L,而莜麦中的叶绿素b的含量和叶绿素总含量均呈现逐渐降低的趋势,并且叶绿素b的变化趋势比叶绿素a快。pb2+浓度在0～30mg/L范围内,莜麦的根系活力值则随pb2+浓度上升而下降,但丙二醛、可溶性糖的和莜麦中铅离子的含量随之升高。莜麦呈现出一定程度的铅离子耐受性和富集能力。二次曲线拟合表明pb2+暴露浓度和叶绿素、丙二醛含量、可溶性糖含量、根系活力和铅元素富集量呈现较好的拟合度。Zn2+暴露浓度低于50mg/L时,对莜麦的种子发芽率、植株高度和主根长度均表现出促进作用；在50～100mg/L时则呈现出轻微抑制作用。Zn2+在0～100mg/L范围内,可溶性糖和叶绿素a都呈现先升高再降低的趋势,临界浓度均为50mg/L,叶绿素b呈现逐渐降低趋势,且Zn2+对叶绿素a抑制作用高于叶绿素b。Zn2+在0～100mg/L范围内,随着Zn2+暴露浓度的升高,丙二醛的含量和根系活力均呈现上升趋势,植物体内锌积累增长,增长幅度在Zn2+暴露浓度大于50mg/L后逐渐平缓。Zn2+暴露浓度低于50mg/L时,莜麦对Zn2+暴露的耐受性和富集能力较强。二次曲线拟合表明Zn2+暴露浓度和叶绿素、丙二醛含量、可溶性糖含量、根系活力和铜元素富集量呈现较好的拟合度。Hg2+暴露浓度低于1.0mg/L时,对莜麦的种子发芽率植株高度和主根长度的影响不大。Hg2+暴露浓度为1.0～5.0mg/L时,则会产生明显的抑制作用。在0～5.0mg/L范围内,Hg2+浓度与根系活力和叶绿素均呈负相关,叶绿素b比叶绿素a含量下降更为明显。在0～5.0mg/L范围内,随着Hg2+暴露浓度的升高,丙二醛和可溶性糖的升高,植物体内汞积累增长。Hg2+富集在暴露浓度大于2.0mg/L后开始变的相对平缓。莜麦对低浓度的Hg2+(<1.0mg/L)有一定的耐受性和富集作用。二次曲线拟合表明Hg2+暴露浓度和叶绿素、丙二醛含量、可溶性糖含量、根系活力和汞元素富集量呈现较好的拟合度。本课题研究结果为山西省重金属污染土壤的植物修复提供了基础数据,为莜麦作为山西省受重金属污染土壤修复的先锋植物提供了一定的数据支持。