广州市农业土壤As和Cd污染及其对景观异质性的多尺度响应

摘要：

以广州市为例,基于2005年641个农业表层(0～20 cm)土壤样点数据和土地利用数据,采用单因子污染指数、Pearson/Spearman相关分析和偏冗余分析方法,探讨土壤As和Cd污染及其与3种网格尺度(2 km×2 km、5 km×5 km和10 km×10 km)景观异质性的定量关系,识别特定尺度起决定作用的景观异质因子.结果表明:土壤As和Cd均存在不同程度的污染,超标率为5.3％和7.2％;3个尺度上,土壤As和Cd污染普遍与成土母质构成、河流/道路密度和特定土地利用类型的景观格局呈显著相关,成土母质、污水灌溉和人类活动(如工业交通活动、农药化肥施用等)可能是农业重金属输入的主要途径;3组景观异质因子(即成土母质、距离-密度变量和景观格局)可解释土壤As和Cd污染变异的12.7％～42.9％,解释力度随网格尺度递增,并且在特定尺度上起决定作用的景观异质因子因尺度而异.成土母质对土壤污染变异的贡献在2和10 km网格尺度较大,而景观格局和距离-密度变量的贡献整体随网格由小到大递增.调整农用地分布和优化景观格局是减少局部尺度上土壤重金属输入的重要途径,应引起城市规划和决策者的足够重视.

关键词：重金属污染、景观异质性、多尺度、偏冗余分析

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资助基金：本文由国家自然科学基金项目41501203、广东省自然科学基金博士启动项目2014A030310486、广州市科技计划项目201510010029、广东省科技攻关项目2013B030200004和广东省科技创新平台项目2015B070701017资助 This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 41501203,the PhD Start-up Fund of Natural Science Foundation of Guangdong Province 2014A030310486,the Science and Technology Program of Guangzhou Province 201510010029,the Key Technology R & D Program of Guangdong Province 2013B030200004 and the Project of Science and Technology Innovation Platform of Guangdong Province 2015B070701017.

在线出版日期：2016-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3283-3289