苏南典型地区土壤锌的空间分布特征及其与土壤颗粒组成的关

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1、DOI:10.13758/j.cnki.tr.2003.04.013土壤(Soils),2003,35(4):330~333苏南典型地区土壤锌的空间分布特征①及其与土壤颗粒组成的关系刘付程史学正王洪杰张庆利（中国科学院南京土壤研究所南京210008）摘要在GIS的支持下，运用地统计学方法研究了苏南典型地区原锡山市土壤全Zn和有效Zn的空间分布特征，并简要分析了土壤全Zn和有效Zn含量与土壤颗粒组成之间的关系。结果表明，研究区域土壤全Zn和有效Zn的空间分布表现出一定的结构性，其空间相关范围分别达到6.6km和7.5km。Kriging插值结果表明，土壤全Zn含量在研究区域东

2、北部最低，东南部相对较高；有效Zn含量与全Zn有着相似的空间分布趋势，受土壤自身特性的影响，其含量在北部地区普遍较低。土壤全Zn和有效Zn含量与土壤粘粒含量之间呈极显著正相关，而与砂粒含量之间呈显著负相关。关键词土壤Zn；空间分布；土壤颗粒组成；苏南中图分类号S159.2锌是动、植物及人体正常生长发育所必需的微1.2土壤样品采集与分析量营养元素，同时也是一种常见的污染重金属元素。2000年5月，在原锡山市共采集了65个土壤土壤是生命体所需Zn的主要提供者，研究土壤Zn样品，每个样品都由半径10m内的5个耕层(0~的空间分布将有助于从宏观上发现土壤Zn含量的15cm)土样混合

3、组成，样品主要采自水稻土。样点（即丰缺及Zn污染重点控制区的识别，这对区域农业生5个取样点的中心点）之间最小距离为126m，最大产和环境管理有着重要意义。地统计学方法已被证间距为44312m。样点采用GPS定位，经ArcInfo[1~3]明是研究土壤属性空间分布十分有效的方法，许软件投影转换后生成如图1的样点分布图。多学者曾用该方法来研究土壤重金属的空间变异性[4,5]，并取得了满意的结果。本文以原锡山市为例，应用地统计学方法在县域尺度上开展土壤Zn的空间分布特征研究，并分析土壤全Zn和有效Zn含量与土壤颗粒组成之间的关系。1研究区域概况与研究方法1.1研究区域概况2原锡山

4、市位于太湖北岸，面积约为1066km(含2陆地水域155km)，境内除西南湖滨一带有小面积低山丘陵外，其余多为河湖相冲积平原。地势东北略高，西北稍低.成土母质在东北部以黄土性物质为主，其它地区多为湖相沉积母质，因受长江冲积物影响，北部地区土壤粉沙含量较高。境内土壤以水样品分析方法采用“中国生态系统研究网络观[6]稻土为主，面积占全市耕地总面积的80%以上。测与分析”推荐的方法:土壤全Zn采用氢氟酸-硫①国家重点基础研究规划项目（G1999011810）资助。第4期刘付程等:苏南典型地区土壤锌的空间分布特征及其与土壤颗粒组成的关系331酸消煮-原子吸收光谱法，有效Zn采用DT

5、PA原子2结果与分析吸收分光光度法，土壤质地采用吸管法。2.1土壤Zn含量的统计描述1.3数据处理从表1可以看出，土壤全Zn的含量变化于变异函数的计算和模型拟合采用地统计学软57.7~195.1mg/kg之间，平均含量为98.2mg/kg，明件GS+3.5(GammaDesignSoftware，2002)进行，显高于太湖流域水稻土耕层的土壤Zn背景值73.0Kriging插值及插值图的生成采用GS+3.5和ArcInfo[8]mg/kg，说明随着时间的推移，土壤全Zn含量呈共同完成。插值图经研究区域边界图形切割，最后增加的趋势。土壤有效Zn的平均含量为1.73mg/kg，

6、生成相应的研究区域土壤全Zn和有效Zn分布图。与研究区域第二次土壤普查时的1.62mg/kg(无锡在进行变异函数计算之前，采用域法识别特异值，县土壤志，1983)相差不大。二者变异系数分别为即样本平均值â加减3倍标准差¾，在此区间(â±3¾)33%和40%，属中等变异性[7]，这与研究区域土壤以外的数据均定为特异值，然后用正常的最小和最Zn来源的多样性有关，如乡镇企业的废水、废气、[7]大代替相应的特异值，处理后的数据基本满足地废渣及化学肥料大量施用都可以导致土壤Zn含量统计学分析的要求。的变异性增强。表1土壤耕层全Zn和有效Zn的统计描述(mg/kg)Table1Desc

7、riptivestatisticsoftotalZnandavailableZnintopsoil样本数平均值中数标准差最小值最大值变异系数偏度峰度全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空间分布的变异函数分析验变异函数具有相似的变化趋势，理论变异函变异函数是分析变量空间结构特征十分有效的数均具有明显的块金值(C0)和基台值(C0+C1)，表明[1,3]工具，为此分别计算了研究区域