黑龙江省肇源县土壤汞的空间分异研究

研究土壤汞的空间分异,可以探明影响汞分布的因素,从而有助于解决汞污染等重大生态环境问题。以肇源县的表层和深层土壤为研究对象,利用统计指标、GS⁺软件中的半方差函数模型和ArcGIS软件支持下的克里格插值法,对258个深层土壤样品和1 030个表层土壤样品进行分析,探讨了研究区重金属汞的积累特征。结果表明:样本点之间具有一定的空间相关性。表层土壤汞分布较深层更为不均匀,表层差异更大主要是受人为因素影响,与灌溉、施肥、工农业活动密切相关。深层土壤汞分布状况主要受自然因素影响。     

双城市土壤重金属空间分异及影响因子分析

采用地理信息系统（GIS）和地统计学相结合的方法,研究了黑龙江省双城市的土壤全量铜、锌、铅、镍、镉5种重金属元素的空间分异规律及其影响因子。结果表明：研究区土壤锌、镍、镉具有强烈的空间相关性,表明这3种元素受土壤内在属性影响较大;而铜、铅具有中等强度的空间相关性,表明这2种元素由土壤内在属性和人为因素共同起作用。镉、铅、铜较锌、镍的变程小,说明前3种重金属元素含量可能主要受到较小尺度因子的影响。研究区土壤各重金属元素空间分异规律如下：铜和镍呈东高西低的趋势,铅呈南高北低的趋势,而锌和镉分别表现为块状分布和岛状分布的特点。影响重金属元素空间分布的影响因子主要有自然因素（土壤类型、高程、土壤理化性质等）和人为因素（乡镇、道路、各种工厂等）。     

侵蚀黑土容重空间分异与地形和土地利用的关系

以黑土侵蚀和重点治理的典型流域——黑龙江省拜泉县通双小流域为案例，通过田间取样和测定、数字高程模型（DEM）导出、遥感影像（Landsat-7ETM＋）解译分别获得容重、地形因子和土地类型数据。运用经典统计和地统计学方法，结合地理信息系统（GIS），探讨侵蚀黑土表层土壤容重空间分异与地形和土地利用的关系。结果表明：小流域尺度上，黑土土壤容重变异（14％）和空间自相关性（块金值／基台值。Co／Co＋C=41．18％，变程2402m）均属于中等强度。坡位和土地利用是影响容重变异的最突出因素。地形是控制空间白相关性的主要结构因素。土地垦殖、耕作方式和管理措施等随机因素强烈地影响了土壤容重的空间自相关性，有48．3％的农田耕层土壤容重过大，结构不良。目前黑土小流域的侵蚀治理方式是适合的，也是很成功的。但在保证土壤不再移位的前提下．如何提高土壤的质量和生产力．即培肥土壤是又一严峻的挑战。     

海南岛农用地土壤重金属含量的空间分布

利用地理信息系统(GIS)及地统计学方法,对海南岛农用地中的Hg、Cd、Cr、Pb和As 5种重金属的污染状况进行空间变异性分析.结果表明,5种重金属的平均含量均未超过国家环境质量2级标准(GB15618-1995);Hg、Cd、Cr和Pb含量的变异函数理论模型符合指数模型,Hg和Pb空间相关程度弱,显示出其含量受成土因素的影响较大;As含量的变异函数理论模型符合高斯模型;Cd、Cr和As空间相关程度中等,显示出其含量受外源污染的影响较大;运用Kriging插值方法得出海南岛该5种土壤重金属的插值梯度分布图,海南岛外源性重金属污染在工业区最为严重.     

基于地统计学的区域生态服务价值空间分异规律研究

以1997年和2007年Landsat TM影像解译数据为基础,采用空间格网作为表达单元,分别从空间分布和空间结构两个角度分析了邯郸市生态系统服务价值的空间分异规律。结果表明:1997—2007年10a间邯郸市的生态系统服务价值总体比较稳定,空间分布格局基本未发生改变,通过极值分析表明10a间区域的生态系统服务价值呈下降态势;邯郸市生态系统服务价值存在明显的地域性差异,其中高值区主要分布于西部山地、丘陵地带,而低值区则主要分布于中部平原城镇聚集区;从空间结构的角度分析,邯郸市的生态系统服务价值存在明显的方向性结构特征,不同方向的空间自相关程度相异、块金效应和空间异质性程度。     

基于GIS的黑土区土壤相对环境容量空间分异特征研究

主要利用黑龙江省 1∶2 0万区域地球化学勘探资料 ,在GIS支持下分析了黑龙江省黑土区相对环境容量的空间分异特征。研究表明 :黑龙江省黑土区单元素的相对环境容量是比较高的 ,绝大部分地区的相对环境容量 (Rc)都大于 0 4 5 ,很多地区还大于 0 75。本区的综合相对环境容量也比较高 ,一般大于0 4 5 ,很多地方大于 0 75。高容量区 (Rc>0 75 )面积为 19132 4 8km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 2 6 84 % ;中容量区 (0 4 5≤Rc≤ 0 75 )面积为 4 96 0 5 0 0km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 6 9 74 % ;低容量区 (0≤Rc <0 4 5 )面积为 2 112 0 9km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 2 97% ;超载区 (Rc <0 )面积为 316 6 2km2 ,占黑龙江省黑土区总面积的 0 4 5 %。这显示出本区的环境地球化学质量比较优越 ,是本区可持续发展以及发展绿色农业的优势条件     

基于GIS的杭州市居民区土壤重金属污染现状及空间分异研究

研究了杭州市50个代表性居民小区土壤重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)的含量,按照国家《土壤环境质量标准》对该市居民区土壤重金属污染状况做出了评价,并在GIS技术支持下,研究了土壤重金属污染的空间变异性。结果表明,杭州市居民区土壤均受到了不同程度的污染。其中4%的土壤轻度污染,54%的土壤中度污染,42%的土壤严重污染。土壤重金属污染具有显著的空间分异特征,严重污染区域大致呈西北-东南走向,包括了城北的大部分地区、市中心和城东南一些地区。工业生产和居民区形成时间对居民区土壤重金属积累有较大的影响。     

土壤速效氮、磷、钾含量空间变异特征及其影响因子

利用地统计学和GIS相结合的方法,探讨了双流县土壤速效氮、磷、钾含量空间变异特征及其影响因子。结果表明:1) 土壤速效氮和速效钾含量具有强烈的空间相关性,相关距离分别达38754 m和56187 m,结构性因子是影响其空间变异的主要因子;土壤速效磷含量具有中等空间相关性,相关距离为24210 m,其空间变异受结构性因子和随机性因子共同影响。2) 土壤速效氮含量主要由北向南逐渐降低;速效磷含量主要在东北向西南及东南向西北方向上逐渐降低,而速效钾含量主要由东南向西北逐渐降低。3) 土壤速效氮含量在不同土壤类型及地形地貌间呈极显著差异;土壤速效磷含量在不同成土母质及地形地貌间呈显著或极显著差异;土壤速效钾含量在不同成土母质间呈极显著差异。土壤速效氮、磷、钾含量高值区单位面积化肥施用量明显高于低值区。     

特色果品种植区土壤重金属空间变异规律研究——以河北省沧州为例

以沧县、献县、泊头和黄骅为研究区,采用地理信息系统(GIS)和地统计学相结合的方法,研究了该特色果品种植区的表层1470个样点土壤全量Cu、Zn、Pb、Ni、Cd、Cr、Hg、As元素的空间分异规律及其影响因子。结果表明:除Hg、Cr、Pb外其他5种元素的最大值均超出土壤环境质量一级标准,说明研究区还存在一定程度的重金属污染。变异系数分析表明,Cr最小,为0.10;Hg最高,为0.40。8种重金属之间均为1%水平显著正相关关系;块金效应分析结果显示Ni和Cr空间相关性较强,而其余6种重金属则呈现中等强度空间相关性。而从变程来看,Cd最大,为108.80 km,说明该元素与土壤母质关系密切,Cr最小,仅为25.99 km,说明该元素空间自相关距离大于取样间隔距离。8种重金属空间分布结果表明,整体呈现西部高于东部的特征;其原因除母质等自然因素外,人为因素如工业发达、交通尾气和农药化肥施用等也是影响其空间分布的重要原因。     

吉林省中部平原区土壤有效态中微量元素的空间变异特征

运用地统计学方法结合GIS技术研究了吉林省中部平原农业区土壤中微量元素的空间分布特征,通过对数转化、域法处理和Box-Cox转化3种数据处理方法对土壤有效钙、有效镁、有效硼、有效铜和有效锌进行了正态分布性检验。结果表明,Box-Cox转化成功地使有效钙、有效镁、有效铜、有效锌含量数据更好地服从正态分布,而域法处理能使有效硼含量数据更好地服从正态分布,削弱了异常值的影响。应用地统计学分析方法进行了半方差函数的计算和最适合模型的拟合,得出各元素最好的理论模型,并绘制了各养分元素的空间分布图。半方差分析的结果显示,各元素具有中等空间相关性。     

杭州市城乡结合带蔬菜地土壤铅铜含量的时空变异研究

土壤重金属时空变异研究在土壤可持续利用和生态环境保护过程中具有重要的意义。通过2001年和2005年两个时期在杭州市东郊传统蔬菜基地取样分析,用空间自相关全局Moran’s I系数、地统计学以及分形维数三种空间分析方法研究了土壤重金属Pb和Cu的时空变异特征。两个时期的Pb和Cu平均含量分别由38.73、31.20 mg kg-1增加至46.14、36.56 mg kg-1,并经检验,Pb和Cu含量增加达到了显著水平。它们在0.05显著水平的自相关距分别由3 500 m、3 300 m降低至2 700 m、2 800 m,呈递减趋势,空间随机性增强。土壤Pb和Cu的空间分布呈西高东低,并且在研究区绝大部分范围内出现不同程度的累积趋势。人为污染与干扰是土壤Pb和Cu含量增加与空间变异性增强的主要原因。     

沈阳市郊耕地土壤交换性锰含量的空间变异性

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法研究了沈阳市郊耕地1994个样本0～20cm耕层土壤交换性锰(Mn)含量的空间变异特征，编制了交换性Mn含量的空间分布图。结果表明：土壤交换性Mn含量基本符合正态分布，变异函数的最佳理论模型为球状模型，交换性Mn含量具有中等的空间相关性，空间自相关距离为12．42km，分维数D为1．69，由随机性因子引起的空间变异占36．6％，由结构性因子引起的空间变异占63．4％。Kriging内插图显示出交换性Mn的空间异质性主要受成土母质和土壤类型等结构性因子的影响。     

浙北环太湖平原耕地土壤重金属的空间变异特征及其风险评价研究

研究了浙北环太湖平原10个区县市耕地土壤Hg、Cd、Cr、Pb、Cu、As六种重金属的空间变异特征及其环境风险。结果表明,土壤Hg和Cd含量在总体分布上显现出较强的各区县市空间异质性,且这种变异更多与外界人为因素的影响密切相关。鉴于Hg在研究区域超标率高达10.34%,为该区土壤环境质量的主要限制因子,对土壤Hg用超过国家规定的土壤环境质量二级标准(0.3 mg kg-1)的离析克里格法(Disjunc-tive kriging)进行了风险评价,结果表明超标区域主要集中在各区县市的城镇和工矿企业周边,说明其与人为活动造成的大量大气粉尘、工业固废和城市垃圾的长期累积密切相关。研究认为在加快城市化和工业、农业现代化的同时,还应该考虑土壤污染与农产品质量、生态安全和人体健康的关系。     

改良剂对烟草吸收土壤中镉铅影响的研究

采用盆栽试验，研究3种改良刺对减少烟草吸收土壤重金属的效应。烟草生长在外源添加重金属达Pb300mg kg^-1和Cd 0.1mg kg^-1的污染土壤上，通过添加3种土壤改良剂，测定分析烟草在不同生长时期不同部位的生物量及重金属含量，探讨3种改良剂埘减少烟草吸收土壤重金属的效果。结果表明：Pb的转移系数小于Cd，说明这两种重金属在烟草体内的迁移能力是Cd〉Pb；与对照处理相比，所有修复剂处理的土壤重金属残留量较多；3种改良剂均在不同程度上减少了烟草不同部位重金属（Cd和Pb）的含量，且增加了烟草的生物量，都起到了一定的改良效果，本试验得到改良剂优劣顺序为：凹凸棒土〉骨粉〉活性炭。     

污水灌区耕层土壤中铅、镉的空间变异特征

随着污水灌溉面积的迅速扩大 ,污灌区土壤重金属污染问题日趋严重 ,其中Ｃｄ、Ｐｂ的污染问题十分突出[1 ,2 ] ,了解污水灌区土壤重金属的空间分布特征是防治土壤污染、合理进行污水灌溉的重要前提。地统计学作为一门新的空间分析方法[2 ] ,它特别适于对区域化变量空间变异特征     

添加物对土壤提取液中铜、镉生物毒性的影响

本文着重讨论添加物紫云英、CaCO₃、膨润土对土壤提取液中Cu、Cd的降毒效应及其金属形态的影响.测试结果表明,添加CaCO₃对降低红壤水溶态Cu、Cd和0.1mol/LHCl可提取态Cu、Cd含量及其毒性具有非凡的功能,并能使红壤中可溶态、交换态Cu、Cd明显向有机态、铁锰氧化物包被态和硫化物Cu、Cd转化.换言之,CaCO₃能使红壤中有效态金属向迟效态和无效态金属转化,致使其水、酸浸提液中Cu、Cd毒性被消除.     

长江三角洲地区土壤重金属污染的空间变异特征——以江苏省太仓市为例

城市化、工业化和农业集约化的发展影响着土壤环境和健康质量。本研究以位于长江三角洲地区的江苏省太仓市为典型区，采用地统计学方法对其耕层土壤中Cd、Cr、Cu、M、Hg、Pb、Zn和As等8种重金属结构特征和空间分布格局进行了分析，并用模糊数学法综合评价了土壤重金属的污染程度，结果表明：太仓市表层土壤Zn、Cu属强变异强度，呈对数正态分布；Cd、Ni、Hg、As、Cr和Pb属中等变异强度，呈正态分布。除Cd、Cr和Pb略低于背景值外，其他重金属均高于其背景值，其中以As污染指数和超标率最高。土壤重金属复合污染严重，模糊综合评价污染结果为一级。通过半方差函数模型拟合发现Hg、Cd符合球状模型，其他重金属均符合指数模型，8种重金属元素在一定范围内均存在空间相关性。采用Kriging最优内插法得到了耕层土壤重金属含量的空间分布图，发现土壤重金属含量与母质、土壤质地、有机质含量以及工业化、城市化和农业集约化程度密切相关。     

县级区域粮田土壤养分空间变异与分区管理技术研究

采用传统统计和地统计相结合的方法 ,对面积约 470km2 的玉田县粮田耕层土壤养分进行了空间变异特征与分区管理技术研究。结果表明 ,土壤N、P、K、Mn和Zn普遍缺乏 ,不同土壤养分的变异情况各不相同 ;土壤主要养分N、P、K、Mn和Zn含量的最大相关距离分别为 2 7.1、1 9.7、2 7.1、1 4.4和 2 6.4km ,基本趋于以大块状变异为主 ,这一基本趋势对土壤养分分区管理是有利的 ;土壤养分速效含量呈现较明显的空间分布格局 ,对土壤主要养分N、P、K、Mn和Zn可分别分成 2、3、3、3和 2个养分分区 ,因而对这 5个土壤养分进行分区管理可行 ;作物高产优质分区平衡施肥技术在小麦和玉米上使产量分别增加 1 0 .9%～1 3 .1 %和 1 4.3 %～ 2 1 .7% ,使经济效益分别提高 5 90～ 747和 72 4～ 1 3 43RMBYuanhm- 2 。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅵ.空间可变性与土壤景观

本文通过对南极海洋气候区自然环境和地表特征分析,指出本区土被发育与分布具有明显的不连续性特征;同时,在分析研究本区成土因素的空间变化格局及其对土壤发生、发育与演化影响的基础上,论述了南极海洋气候区土壤属性上的强烈空间可变性和类型上的高度分异性;最后,对本区有代表性的土壤景观系列进行了分析,指出成土因素空间变异的微域性特点造成了本区土壤景观的多样性与复杂性,本区自然环境的快速变化可能最终导致土壤景观的演变与重塑。     

土壤总盐、pH及总碱度空间变异特征研究

在新垦土地以 15m×15m 的网格分 3 层采集土壤样品,对不同层次土壤总盐、pH 及总碱度的空间变异性进行研究。结果表明:研究区土壤总盐含量普遍较低,土壤表层积盐作用不明显;土壤 pH 及总碱度较高,普遍达到碱化指标;不同层次土壤总盐与总碱度为中等程度变异水平,pH 为弱变异水平;不同层次土壤总盐、pH 及总碱度的空间变异特征具有一定的差异,但结构性因素对三者的空间变异起主导作用。利用 Kriging 插值法绘制土壤盐分、pH 及总碱度的等值线图,可以作为土壤盐碱改良的依据。