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郑州市位于黄土丘陵与黄淮海平原的过渡带,土壤类型多样;同时处于东引西进、城市化进程快速发展的地区,城市化引发的土壤质量和环境问题十分突出。本文以郑州市下辖的金水区、中原区、管城区、二七区和邙山区为研究对象,采集了105个土壤耕层样品,分析了CEC、pH、有机质、全氮、碱解氮、速效钾(K)、速效磷(P)和缓效钾养分指标,并对其中的56个样品进行4种重金属(Cd、Hg、Pb、Cr)和类金属元素As全量指标的分析,同时结合收集到的第二次土壤普查数据资料,以GIS为平台,研究了城市化这一驱动力对土地利用方式的改变以及这种改变导致的土壤资源功能的转化、土壤肥力的时空变化和土壤环境状况。主要结论如下:(1)土壤功能的转变:在城市化发展过程中,土壤资源功能主要向承载力功能转化,其中从生产力转化的土壤面积达1377.93公顷,从生态环境功能转化的面积为142.56公顷,且主要转化为独立工矿用地。从承载力功能的土壤转向生产力功能的面积为55.82公顷,转向生态环境功能的为0.53公顷。由于承载功能实际上为城市土壤的生产力功能,城市依靠其承载力功能支持城市的发展和运行。因此,土壤这种功能的转变是符合城市发展规律的。生产力功能内部转化主要是从大田向果园和鱼塘方向转变,面积达到602.25公顷,充分体现了城市化过程对周边农业结构的影响,农业种植逐渐转向经济收益较高的产业。从具有生产力功能的土壤转向生态环境功能的面积为101.57公顷,与此同时从具有生态环境功能的土壤转向生产力功能的达到122.97公顷,且主要转化为大田。(2)肥力的时空变异:从时间变异来看,从1982年到2003年<WP=10>郑州周围土壤中有机质、全氮、碱解氮、速效钾(K)和速效磷(P)的含量普遍提高,平均增长幅度分别为7.31g/kg、0.39g/kg、11.15mg/kg、38.36mg/kg,1.55 mg/kg,土壤这些养分的提高与施肥量强度的增加、秸秆还田和农业部开展的“补钾工程”有关。从空间变异看,养分趋向均一,尤其对于速效磷和速效钾来讲更是如此。在第二次土壤普查时含量较高的区域北部的花园口和毛庄附近地区出现了下降,而含量低的区域南部的南曹、十八里河、候寨等地区则提高了一个级别。这主要是在含量低的区域使用磷肥或钾肥,增产效果比较明显,而在含量高的区域几乎没有什么效果,造成了农民施肥的差异。有机质和全氮在菜地和稻麦轮作区含量较高,体现了城市化导致的农业结构调整对土壤养分含量的影响。(3)土壤重金属状况:在分析的Cd、Hg、Pb、Cr4种重金属元素和类金属元素As中,其平均值的含量均较低,除Pb的含量略高于其环境背景值外,其他都低于其环境背景值。含量较高的区域主要分布在北部和东部的污灌区、西部和一些长时间种植蔬菜的地区。可以看出利用城市排放的生活和工业污水进行灌溉,是增加土壤中重金属含量的一个重要原因,另外农药使用强度和交通密度的加大也是导致土壤中重金属含量增加的一个原因。无论是采用单因子还是综合污染指数对研究区域内的样点进行评价分析,全区的土壤都不存在重金属污染现象,但与“九五”期间郑州市环境监测总站监测的数据相比,已略有提高,表明尽管土壤中重金属含量未达污染水平,但已在逐渐富集。