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土壤,是农业、森林等陆地生态系统的基础,是人类赖以生存和发展的重要自然资源,也是人类生存环境的重要组成部分,作为生物载体,其质量与农产品安全直接相关,对人类的身体健康具有深远影响。长江中下游河道分布着许多大小不等的江心洲,其四周环水,属于独立的陆地生态系统。近年来,具有该类土地资源的地方政府对其进行生态旅游规划并实施且获得很大的成效。研究江心洲土壤质量,对于江心洲土壤可持续利用、推进生态旅游建设、保护江心洲生态环境等方面具有重要的参考意义。 本论文以长江安徽段芜湖市区与无为县之间的黑沙洲为研究对象,对整个沙洲网格布点采集0-10cm和10-20cm土壤样品,分析其中pH值、粘粒含量、有机质、有效磷、碱解氮和有效性钾等理化特征及重金属Cu、Pb、Zn、Ni的含量特征,采用土壤质量评价以及土壤重金属污染评价和 GIS空间插值相结合的方法,研究不同土地利用方式下和整个沙洲土壤质量空间分布,以及现代农业发展可能产生的重金属污染分布,并阐明其影响原因,为黑沙洲土地利用规划以及土壤可持续利用提供科学依据。 论文研究主要结论如下: (1)黑沙洲土壤各理化性质指标分布间既存在一定的差异性也存在一定的相同点。各指标均在黑沙洲中部出现较高区域。从不同土地利用类型考虑,不同土地利用类型pH值、粘粒含量、有机质、有效性钾、有效磷和碱解氮含量在同一土层具有一定的差异。同一指标不同土地利用类型不同深度也存在一定的差异。 (2)黑沙洲土壤0-10cm土层土壤质量优于10-20cm土层土壤质量。在0-10cm土层黑沙洲土壤质量呈斑块状分布,高值区域分布在黑沙洲中部和洲尾西部区域,其中中部斑块位于天然洲和黑沙洲交界河道中段两侧区域;10-20cm土层除了在黑沙洲区域出现较小斑块外,基本呈连续分布,在天然洲和黑沙洲交界河道中段区域出现高值,且向南北两侧递减。 (3)黑沙洲土壤Pb、Ni和 Zn的平均含量均高于南京地区自然土壤重金属自然含量平均值。研究地区3种不同土地利用方式重金属含量表现出一定的差异。其中Pb、Cu、Zn和Ni的平均含量在0-10cm和10-20cm土层未利用地>林地>农田。对四种重金属元素含量数据进行相关性检验,四种元素间都为正相关,且相互之间均为极显著正相关。 (4) Pb、Cu、Zn和Ni的含量分布既有一定的特异性也有一定的相同性。在0-10cm土层,Cu、Pb和Zn在空间分布上表现出一定的差异性,Cu和Pb的含量分布呈斑块状分布,而Zn则表现出一定的连续性,但三种重金属元素均在黑沙洲居民区出现超出背景值现象。在10-20cm土层,四种重金属元素均在天然洲和黑沙洲交界河道中段两侧区域出现超出背景值现象,只是范围大小有些差异。 (5)以国家土壤环境质量一级标准作为评价指标,黑沙洲土壤重金属轻度污染范围较大。以国家土壤环境质量二级标准作为评价标准,黑沙洲土壤重金属污染程度基本处在警戒和安全等级。说明黑沙洲土壤具有一定的潜在污染风险,应对其警戒区域采取一定的措施防止其恶化。