论文摘要
本文以黑河中下游的张掖市山丹县、民乐县、甘州区、临泽县、高台县及酒泉市金塔县鼎新片的农田土壤为研究对象。通过对研究区农田土壤理化指标、微量元素全量及有效态含量的测定分析,采用SPSS17.0对理化指标、微量元素全量及有效态含量进行统计分析及相关分析,并利用GIS与地统计学相结合的方法,对研究区土壤微量元素的空间分布特征及其环境影响进行了分析。研究结果表明:(1)研究区土壤pH的范围为7.69-9.18,土壤属于碱性、强碱性土壤:土壤有机质含量范围为2.42-52.77g/kg,有机质含量处于中等及以上水平;碳酸盐含量范围为33.11-258.68g/kg,含量较高;有效磷含量范围为0.47-34.67mg/kg,含量处于中等水平以下;阳离子交换量范围为1.60-24.80cmol/kg,含量较低,土壤保肥能力较弱。(2)研究区土壤微量元素Fe、Mn全量平均值低于甘肃省土壤背景值,存在潜在缺乏的可能,而土壤Cu、Zn、Ni、Co全量平均值均高于甘肃省土壤背景值,有一定程度的富集。土壤Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Co全量的变异系数分别为21.15%、23%、15.29%、19.04%、17.76%、14.14%,除Co属于弱变异外,其余元素均属于中等程度变异。与第二次全国土壤普查结果相比,土壤有效Cu、有效Zn含量有所提高,有效Fe、有效Mn含量则有一定幅度的降低。研究区土壤有效态Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Co的变异系数分别为51.35%、84.52%、64.82%、73.39%、45.95%、74.03%,属于强变异。根据土壤微量元素有效态含量的分级结果,土壤有效Cu主要处于丰富和极丰富水平,土壤有效Zn主要处于中等及丰富水平,土壤有效Fe主要处于中等及丰富水平,土壤有效Mn主要出于极低及低水平,土壤有效Ni主要处于中等及丰富水平。总体上,研究区土壤有效Cu含量充足,有效Zn、Fe、Mn、Ni均存在不同程度的缺乏,尤其土壤有效Mn含量的缺乏最为严重。(3)土壤微量元素Cu、Zn、Fe全量呈现出相似的空间分布特征,即总体上呈现出由东南部向西北部逐渐减低的趋势;且具有中等程度的空间相关性,说明其空间分布特征主要是由成土母质、成土过程等结构性因素和人类的耕作、施肥以及灌溉等随机性因素共同作用引起的。土壤微量元素Mn全量呈现出由东南部向西北部降低的空间分布特征,且具有强烈的空间相关性,说明研究区土壤Mn的空间分布受随机性因素影响较小,而主要是由结构性因素引起的。土壤微量元素Ni、Co全量的空间分布具有明显的斑块状分布特征,且具有强烈的空间相关性,表明土壤Ni、Co的空间分布特征除受成土母质的影响外,人类的耕作、施肥以及灌溉等人为活动是影响其空间分布规律性不明显、斑块状分布的主要原因。(4)土壤有效态Cu、Zn呈现带状分布特征,且具有中等程度的空间相关性,其高值区都位于甘州区,这可能与甘州区耕作施肥、灌溉等人类活动及土壤母质等因素有关。土壤有效态Fe、Ni均呈现出斑块状分布特征,且具有中等程度的空间相关性,表明其空间分布主要是由人类的耕作、施肥、灌溉等活动以及土壤类型、气候等结构性因素的共同作用引起的。土壤有效态Mn、Co也呈现出带状分布特点,其含量空间分布总体上呈现出由东南部向西北部降低的趋势,且具有强烈的空间相关性,表明土壤有效态Mn、Co的空间分布主要受成土母质、土壤类型及其它结构性因素的影响。(5) Person相关分析表明:土壤微量元素全量之间均呈现显著正相关;土壤微量元素有效态含量与其全量之间均呈现显著正相关;土壤微量元素有效态含量与土壤pH值呈现显著负相关,与土壤有机质含量、CEC、有效磷含量之间呈现显著正相关。