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土壤重金属空间分布的影响因素分析

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浏览:- 发布日期:2020-01-21 10:38:51【

1、土壤重金属空间分布影响因子探测各地形因子对土壤重金属的探测结果如表4,由各影响因子对重金属空间分布的解释力大小判断,各重金属均受到地形与种植方式的影响,且各影响因子对重金属的影响程度不同。其中,地形因子中坡向对各重金属的影响均较大,其中,对As和Zn的影响达到了显著水平;地形起伏度、地形部位指数和坡度对各重金属影响均较小;其余各地形因子对各重金属的影响差异较大,表现为高程对Cr和Zn的影响较大,且对Cr的影响达到显著水平;地形湿度指数对Cr和Ni影响较大,对其他各重金属的影响均较小。对于种植方式,除Pb外,种植类型对各重金属的影响均较大,其中,对Cr和Zn的影响达到显著水平;地块距道路距离对各重金属的影响差异较大,其中对As和Ni的影响达到了显著水平;地块面积对Ni的影响较大,对其他各重金属的影响均较小。

2、地形对土壤重金属分布的影响

为了进一步揭示不同地形条件下各重金属的分布情况,对各地形条件下土壤重金属的含量通过SPSS软件进行方差分析,结果如表5,地形因子与重金属含量的关系既存在空间相关性,也存在线性相关性,分析结果有一定的一致性。具体表现为,Cr在不同的高程下存在显著差异,结合探测结果,Cr与高程既存在空间相关性又存在线性相关性,Cr含量在高海拔处含量最低,海拔主要通过影响土壤侵蚀和种植活动来影响土壤中重金属的迁移情况,高海拔区域土壤侵蚀较严重,且耕地多分布在中低海拔处,重金属随土壤迁移,在中低海拔区域积累。

半阳坡土壤中Cr的含量显著高于半阴坡与阴坡,其余元素组间差异不明显。地形湿度指数从空间角度对Cr、Ni元素的解释力较强,组间差异也处于显著水平,表现为地形湿度指数在第一和第二等级差异不明显,在第三等级含量显著高,两元素表现出相似的规律。地形湿度指数反映土壤中的水分,指数越高土壤水分越大,Cr和Ni元素容易在土壤含水量较高的区域积累,对水的吸附性较强。

3、种植方式对土壤重金属分布的影响

各重金属在不同种植方式下的方差分析结果见表6。不同种植类型间各重金属(除Cr外)含量均存在显著差异,As元素在果树地的含量高于其他地类,其中,显著高于玉米地和红葱地,可能与果树地喷洒含As农药有关。不同的地块面积Ni含量有显著差异,其中,中地块的Ni含量显著低于小地块和大地块。Ni元素可能来自农家肥、化石燃料燃烧等,对于当地的种植户来说,地块面积的大小影响其生产管理的决策,一般对于地块面积较小的耕地,农户管理不完善,施肥和用药量变化幅度较大,用量不规范;而面积较大的地块,农药化肥的种类较多,用量较大,因此表现为小地块和大地块中Ni元素含量较高。距道路的不同距离范围间Ni元素有显著差异,表现为距离道路越远,Ni含量越低,距道路的远近反映农户管理地块的便利程度,距离道路越近农户生产投入越便利,生产投入会相应增多,同时,也受到邻近机动车尾气排放等交通污染的影响。

4、地形和种植方式对土壤重金属分布的交互影响对地形因子与种植因子进行交互探测,根据两种因子之间交互作用对土壤重金属空间分布的解释力大小判断,相对单因子,两因子的交互影响力增强。最高影响因子及交互影响力结果如表7所示。地形因子对各重金属交互影响力均大于种植方式的交互影响力;说明地形对于各重金属空间分布的影响大于种植方式差异的影响,该结论与空间相关性分析结果基本一致。

其中,对于地形因子,坡向与地形起伏度对Pb和Ni元素的交互影响力最大(0.2729、0.3036),高程与坡向对As、Cu和Zn的交互影响力最大(0.3369、0.3411、0.3737),坡向和地形部位对Cr的交互影响力最大(0.3201),其空间解释力均相对单个地形因子解释力增加。对于种植方式,种植因子中种植类型与距道路距离对Pb的交互影响力最大(0.1199),种植类型与地块面积对As、Cu、Cr、Ni和Zn的交互影响力最大(0.2373、0.1996、0.2626、0.2144、0.2714),其空间解释力均大于单个种植因子的解释力。而地形和种植方式的交互探测结果显示,坡向与种植类型的交互影响对各重金属的空间分布影响均最大,且地形与种植方式间因子的两两交互均大于地形因子与种植方式内部因子的交互作用,说明地形和种植方式的交互作用更能揭示研究区土壤重金属的空间分布情况,以坡向和种植类型的交互影响表现最强烈。

内容来之于农业环境科学学报第 38 卷第 11 期由铁人环保公司小编整理转编!

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