蘇南典型地區(qū)土壤鋅的空間分布特征及其與土壤顆粒組成的關(guān)

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1、DOI:10.13758/j.cnki.tr.2003.04.013土壤(Soils),2003,35(4):330~333蘇南典型地區(qū)土壤鋅的空間分布特征①及其與土壤顆粒組成的關(guān)系劉付程史學(xué)正王洪杰張慶利（中國科學(xué)院南京土壤研究所南京210008）摘要在GIS的支持下，運用地統(tǒng)計學(xué)方法研究了蘇南典型地區(qū)原錫山市土壤全Zn和有效Zn的空間分布特征，并簡要分析了土壤全Zn和有效Zn含量與土壤顆粒組成之間的關(guān)系。結(jié)果表明，研究區(qū)域土壤全Zn和有效Zn的空間分布表現(xiàn)出一定的結(jié)構(gòu)性，其空間相關(guān)范圍分別達到6.6km和7.5km。Kriging插值結(jié)果表明，土壤全Zn含量在研究區(qū)域東

2、北部最低，東南部相對較高；有效Zn含量與全Zn有著相似的空間分布趨勢，受土壤自身特性的影響，其含量在北部地區(qū)普遍較低。土壤全Zn和有效Zn含量與土壤粘粒含量之間呈極顯著正相關(guān)，而與砂粒含量之間呈顯著負相關(guān)。關(guān)鍵詞土壤Zn；空間分布；土壤顆粒組成；蘇南中圖分類號S159.2鋅是動、植物及人體正常生長發(fā)育所必需的微1.2土壤樣品采集與分析量營養(yǎng)元素，同時也是一種常見的污染重金屬元素。2000年5月，在原錫山市共采集了65個土壤土壤是生命體所需Zn的主要提供者，研究土壤Zn樣品，每個樣品都由半徑10m內(nèi)的5個耕層(0~的空間分布將有助于從宏觀上發(fā)現(xiàn)土壤Zn含量的15cm)土樣混合

3、組成，樣品主要采自水稻土。樣點（即豐缺及Zn污染重點控制區(qū)的識別，這對區(qū)域農(nóng)業(yè)生5個取樣點的中心點）之間最小距離為126m，最大產(chǎn)和環(huán)境管理有著重要意義。地統(tǒng)計學(xué)方法已被證間距為44312m。樣點采用GPS定位，經(jīng)ArcInfo[1~3]明是研究土壤屬性空間分布十分有效的方法，許軟件投影轉(zhuǎn)換后生成如圖1的樣點分布圖。多學(xué)者曾用該方法來研究土壤重金屬的空間變異性[4,5]，并取得了滿意的結(jié)果。本文以原錫山市為例，應(yīng)用地統(tǒng)計學(xué)方法在縣域尺度上開展土壤Zn的空間分布特征研究，并分析土壤全Zn和有效Zn含量與土壤顆粒組成之間的關(guān)系。1研究區(qū)域概況與研究方法1.1研究區(qū)域概況2原錫山

4、市位于太湖北岸，面積約為1066km(含2陸地水域155km)，境內(nèi)除西南湖濱一帶有小面積低山丘陵外，其余多為河湖相沖積平原。地勢東北略高，西北稍低.成土母質(zhì)在東北部以黃土性物質(zhì)為主，其它地區(qū)多為湖相沉積母質(zhì)，因受長江沖積物影響，北部地區(qū)土壤粉沙含量較高。境內(nèi)土壤以水樣品分析方法采用“中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)觀[6]稻土為主，面積占全市耕地總面積的80%以上。測與分析”推薦的方法:土壤全Zn采用氫氟酸-硫①國家重點基礎(chǔ)研究規(guī)劃項目（G1999011810）資助。第4期劉付程等:蘇南典型地區(qū)土壤鋅的空間分布特征及其與土壤顆粒組成的關(guān)系331酸消煮-原子吸收光譜法，有效Zn采用DT

5、PA原子2結(jié)果與分析吸收分光光度法，土壤質(zhì)地采用吸管法。2.1土壤Zn含量的統(tǒng)計描述1.3數(shù)據(jù)處理從表1可以看出，土壤全Zn的含量變化于變異函數(shù)的計算和模型擬合采用地統(tǒng)計學(xué)軟57.7~195.1mg/kg之間，平均含量為98.2mg/kg，明件GS+3.5(GammaDesignSoftware，2002)進行，顯高于太湖流域水稻土耕層的土壤Zn背景值73.0Kriging插值及插值圖的生成采用GS+3.5和ArcInfo[8]mg/kg，說明隨著時間的推移，土壤全Zn含量呈共同完成。插值圖經(jīng)研究區(qū)域邊界圖形切割，最后增加的趨勢。土壤有效Zn的平均含量為1.73mg/kg，

6、生成相應(yīng)的研究區(qū)域土壤全Zn和有效Zn分布圖。與研究區(qū)域第二次土壤普查時的1.62mg/kg(無錫在進行變異函數(shù)計算之前，采用域法識別特異值，縣土壤志，1983)相差不大。二者變異系數(shù)分別為即樣本平均值a加減3倍標(biāo)準(zhǔn)差?，在此區(qū)間(a±3?)33%和40%，屬中等變異性[7]，這與研究區(qū)域土壤以外的數(shù)據(jù)均定為特異值，然后用正常的最小和最Zn來源的多樣性有關(guān)，如鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的廢水、廢氣、[7]大代替相應(yīng)的特異值，處理后的數(shù)據(jù)基本滿足地廢渣及化學(xué)肥料大量施用都可以導(dǎo)致土壤Zn含量統(tǒng)計學(xué)分析的要求。的變異性增強。表1土壤耕層全Zn和有效Zn的統(tǒng)計描述(mg/kg)Table1Desc

7、riptivestatisticsoftotalZnandavailableZnintopsoil樣本數(shù)平均值中數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差最小值最大值變異系數(shù)偏度峰度全Zn6598.286.232.2457.7195.133%1.200.38有效Zn651.731.440.700.693.5740%1.030.132.2土壤全Zn和有效Zn空間分布的變異函數(shù)分析驗變異函數(shù)具有相似的變化趨勢，理論變異函變異函數(shù)是分析變量空間結(jié)構(gòu)特征十分有效的數(shù)均具有明顯的塊金值(C0)和基臺值(C0+C1)，表明[1,3]工具，為此分別計算了研究區(qū)域