通过筛选植物标本库，发现了新的能够高效积累澳新地区稀有稀土元素的蕨类植物

《Plant and Soil》：Discovery of new Australasian Rare Earth Element hyperaccumulator ferns from screening herbarium specimens

　　本研究利用手持X射线荧光光谱技术对昆士兰标本馆的3256份蕨类植物标本进行筛查，发现73份样品的钇含量超过50 μg/g，其中11为新种，并验证了Blechnopsis orientalis等已知超积累物种的高超积能力。结果表明，非破坏性XRF技术可有效筛选超积累植物，为稀土生物勘探及开发生态修复技术提供新工具。

　　

摘要

背景与目的

稀土元素（REE）对清洁技术的发展至关重要。然而，当前的需求量无法通过现有供应得到满足，这增加了稀土供应链的风险，同时人们对稀土开采对环境影响的了解仍然有限；因此，需要新的方法和技术。超积累植物（能够在组织中积累特定元素的植物）可以用于从受污染的土壤中去除金属。本研究旨在利用昆士兰植物标本馆收藏的样本，在澳洲地区寻找属于铁角蕨科（Blechnaceae）和鳞毛蕨科（Gleicheniaceae）的新的稀土超积累植物。

方法

使用便携式X射线荧光（XRF）仪器对植物标本进行扫描，并利用GeoPIXE软件对数据进行分析。选取了7株富含钇的标本进行进一步分析以验证XRF结果：通过电感耦合等离子体光发射光谱（ICP-OES）进行元素分析，利用微X射线荧光（μXRF）进行元素分布映射，并结合能量分散X射线光谱扫描电子显微镜（SEM-EDS）来排除植物样本受到空气污染的可能性。

结果

在用便携式XRF分析的3256份标本中，有73份标本符合稀土超积累植物的标准（XRF分析中钇含量大于50 μg/g）。在这一组标本中，发现了11种新的超积累植物种类，其中一些物种的稀土总浓度约为1000 μg/g，例如：Diploblechnum neglectum（978 μg/g）、Sticherus flabellatus var. flabellatus（1130 μg/g）和Sticheropsis milnei（1290 μg/g）。此外，我们还验证了之前报道的蕨类植物Blechnopsis orientalis（总稀土含量3850 μg/g）和Dicranopteris linearis（总稀土含量1280 μg/g）的高稀土超积累能力。

结论

使用非破坏性的便携式XRF分析方法对植物标本馆的收藏进行筛选是一种有效的方式，可以发现新的超积累植物。这些信息也可作为生物勘探工具，用于寻找稀土矿床，以备未来的稀土植物采矿利用。