黄土丘陵沟壑区耕层土壤重金属空间分异及影响因素

为了解黄土丘陵沟壑区耕层土壤重金属的空间分异及影响因素,以陕西省米脂县高渠乡为研究区,基于地统计学方法,分析耕地土壤表层Pb、As、Cu、Cr、Ni、Zn六种重金属元素的空间分异,并结合地理探测器与统计分析,进一步讨论重金属空间分布的影响因素。结果表明:As、Cu、Cr、Ni含量超过黄绵土背景值的样本率分别为23%、100%、100%和100%,As和Cu元素为中等变异,Pb、Cr、Ni、Zn为弱变异。Ni元素的块金系数最大(0.59),Pb元素的块金系数最小(0.12),Pb和Zn元素有较强的空间相关性,主要以结构性变异为主,As、Cu、Cr、Ni有中等程度的空间相关性,受结构性因素影响,同时也受随机因素影响较大;从空间分布格局上看,六种重金属均存在空间集聚现象,局部有高值区和低值区出现。重金属的空间分布受到地形和种植方式的共同影响,地形对各重金属分布的影响大于种植方式,且坡向与种植类型的交互作用对各重金属空间分布影响最大。研究表明,高渠乡土壤耕层Ni含量普遍偏高,可能对土壤环境和农产品生产的安全构成潜在威胁,且不同重金属由于受到复杂地形和种植方式的交互影响,空间差异明显。