贵州区域土壤As空间分布异质性及影响因素研究

摘要

通过对贵州区域不同类型的自然土壤，按淋溶层(A)、淀积层(B)、母质层(C)进行剖面采样及As含量分析，并采用R语言随机森林回归模型、ArcGIS地统计学半变异函数分析及克里金插值法对数据进行统计分析，探讨贵州区域不同土层土壤As含量空间异质性及影响因素。结果表明，贵州区域土壤As含量存在明显的空间异质性，在水平分布上，土壤As的空间块金系数呈A层(0.61)>B层(0.22)>C层(0.13),A层属中等强度空间自相关性，B、C层空间自相关性强烈，特别是C层；土壤As含量以低、中As区(≤30 mg/kg)为主，高As区(>30 mg/kg)仅分布于黔西南、黔中、黔东南和铜仁市的局部地区。在垂直分布上，土壤As含量的变异系数呈C层(0.89)>B层(0.87)>A层(0.75),表明土壤剖面中As含量的空间异质性随土层深度加深而增强。随机森林回归模型排序结果表明，岩性、地层年代、土壤类型是影响不同土层As含量的3个主要因素(P<0.01),三者之间存在密切的地球化学关系，其中岩性为首要影响因素，碳酸盐岩区域土壤As含量高于碎屑岩区域土壤，随着区域岩性组合中碳酸盐岩占比的增加，土壤As含量出现明显的累积特征。不同土壤类型的剖面层次(A、B、C)中As平均含量的大小顺序为石灰土>黄壤>黄棕壤>棕壤>红壤>紫色土，其中石灰土C层的As含量显著高于A层(P<0.05),其余土壤类型的剖面层次之间As含量未出现显著性的差别(P>0.05)。

关键词

As / 空间分布 / 贵州 / 岩性 / 随机森林回归模型