景观格局对农业表层土壤重金属污染的影响

景观格局是决定诸多生态过程的重要因素,但其对农业土壤重金属污染的影响尚未明确.鉴于此,本研究基于珠江三角洲2005年的300个表层土壤As、Pb、Cd、Ni样点数据和土地利用/覆盖图,使用地统计分析、景观格局分析、单因子污染指数和Pearson相关分析,揭示4种农业表层土壤重金属的污染特征及空间分布格局,探讨样点缓冲区内景观格局与农业表层土壤重金属污染的定量关系.结果显示:1)235个农业表层土壤样品中,As、Pb、Cd和Ni超过国家土壤质量二级标准的比例分别为3.8%、0.4%、17.0%和9.4%,高污染区主要位于广州、佛山和中山;2)耕地表层土壤样品中重金属的平均污染水平大于林地和果园,但除了Cd,其他3种重金属污染水平在不同农用地类型上的差异并不显著;3)缓冲区内水体的比例、平均斑块规模、破碎化程度、景观形状复杂度和聚集度/连接度与4种表层土壤重金属污染水平呈显著正相关;缓冲区内城市用地的部分景观格局与土壤Pb和Cd污染水平呈现类似的显著正相关.相反,缓冲区内林地的比例、平均斑块规模和聚集度越大,土壤Pb和Ni污染水平越低(呈显著负相关,P<0.05);4)距离工业用地越近,农业表层土壤Pb、Cd和Ni污染水平越高.景观多样性仅与土壤Cd污染呈显著正相关.研究结果可为珠江三角洲农业土壤重金属污染防治提供理论依据.