三峽庫區(qū)(重慶段)土壤硒分布特征及影響因素①

羅友進(jìn)，韓國輝，孫協(xié)平，廖敦秀，謝永紅，魏朝富

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三峽庫區(qū)(重慶段)土壤硒分布特征及影響因素①

羅友進(jìn)1, 2，韓國輝1，孫協(xié)平1，廖敦秀1，謝永紅1，魏朝富2*

(1 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，重慶 401329；2西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400715)

重慶是我國缺硒(Se)的重點區(qū)域，多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查采用現(xiàn)代分析測試手段進(jìn)行土壤Se元素的分布及富集的研究，對特色農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)利用具有重要意義。以每4 km21個表層和每16 km21個深層土壤數(shù)據(jù)對三峽庫區(qū)重慶段土壤Se分布特征及其影響因素進(jìn)行了分析探討。結(jié)果表明：三峽庫區(qū)(重慶段)表層土壤Se含量在0.006 ~ 5.79 mg/kg之間，平均值為0.16 mg/kg，以缺Se或潛在缺Se為主，其分布面積達(dá)到73.19%，足Se面積為25.77%，富Se或Se中毒區(qū)域僅為0.16%；深層土壤Se含量在0.03 ~ 0.62 mg/kg之間，平均值為0.12 mg/kg，缺Se面積占到67.36%，潛在缺Se面積也占到20.68%。不同類型間以黃壤表層土壤Se含量最高，其次是石灰土，且與水稻土和紫色土存在著顯著性差異。不同土地利用方式間以林地與建筑用地表層土壤中Se含量相對較高，但各土地利用方式間不存在顯著性差異。表層土壤Se含量相對于深層土壤表現(xiàn)出明顯的富集特征，富集面積達(dá)到76.97%，但以弱富集區(qū)域為主，占到總面積的56.93%。土壤有機(jī)質(zhì)、總氮含量與表層土壤Se含量存在較好相關(guān)性；與主要重金屬以及S的相關(guān)性分析表明，其存在著較強(qiáng)的伴生關(guān)系，以Cd的伴生關(guān)系最為密切。表層土壤Se含量隨著海拔和坡度的增加而增加，隨著pH的增加而減少。此外，F(xiàn)e、Al也是影響表層土壤Se含量的重要因素。

土壤硒；分布特征；影響因素；三峽庫區(qū)(重慶段)

硒(Se)是人類飲食中必要的營養(yǎng)元素和必需的人體結(jié)構(gòu)元素，具有營養(yǎng)、毒性和解毒三重生物學(xué)功能。Se攝入量不足會導(dǎo)致克山病等疾病的發(fā)生；攝入量過多則會導(dǎo)致如“堿性病”或“瞎撞病”、脫甲病等[1-4]。同時，Se也是對抗重金屬的天然解毒劑，能在體內(nèi)與重金屬(如Hg、Pb、As和Cd等)、蛋白質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物而排出體外[5]。越來越多的臨床研究數(shù)據(jù)表明人體補(bǔ)Se可以顯著降低癌癥的發(fā)病率及死亡率[6]，由此可見環(huán)境Se水平與人的健康密切相關(guān)。土壤Se是人體攝入Se的最終來源，因此，研究土壤Se對于區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品安全以及人體健康具有重要意義。

Se通過植物體進(jìn)入食物鏈，但受一系列地質(zhì)、地理因素控制。植物體內(nèi)Se含量與其本身種屬、生長環(huán)境、土壤Se的有效性等密切相關(guān)。戴慧敏等[5]研究認(rèn)為鐵錳氧化物、有機(jī)質(zhì)、土壤類型、質(zhì)地等理化性質(zhì)對Se具有明顯的富集作用，人類活動也是影響Se富集的主要因素。商靖敏等[7]研究發(fā)現(xiàn)黏粒含量與表層土壤中Se含量相關(guān)性較好，同時Se含量隨著海拔的增高而顯著增加，隨pH增加顯著減少，TOC、Fe和Al含量也是影響土壤Se含量的重要因素。陳顯著和李就好[8]研究指出土壤Se含量主要受到成土母質(zhì)的影響，土壤屬性如pH、有機(jī)質(zhì)含量及CEC等也對其有影響。章海波等[9]研究認(rèn)為土壤Se含量的主要影響因素是成土母質(zhì)、土壤pH、黏粒、有機(jī)質(zhì)和Fe、Al含量。徐強(qiáng)等[10]研究指出土壤類型、成土母質(zhì)、土地利用方式、土壤有機(jī)碳和土壤粒徑分布等是影響土壤Se含量分布的因素。張光第等[11]研究認(rèn)為控制高Se區(qū)Se元素分布的因素主要有土壤母質(zhì)、富Se生物資源分布和出露的巖石。因此，對于土壤、植物系統(tǒng)中Se環(huán)境效應(yīng)及其影響因素已進(jìn)行了相應(yīng)較多的研究，但其影響機(jī)理卻仍不甚清楚。

Se在地殼中分布極不均勻，世界土壤Se含量范圍為0.030 ~ 2.000 mg/kg。譚見安[12]從Se的生物學(xué)功能及環(huán)境病理學(xué)的角度指出在全國范圍內(nèi)存在一條從東北地區(qū)向西南方向經(jīng)過黃土高原再向西南延伸到西藏高原的低Se帶，其含量僅為0.1 mg/kg。三峽庫區(qū)(重慶段)位于我國的西南地區(qū)，西南地區(qū)分布著較大面積的紫色土，屬于“極低Se”土類。嚴(yán)明書等[13]研究指出重慶土壤Se含量分布受地層、母巖巖性、土壤類型、土壤層位等因素的影響；高Se土壤主要分布在三疊系、二疊系、志留系、奧陶系及寒武系的石灰土中。童建川[14]研究指出重慶地區(qū)紫色地層巖石屬于地質(zhì)極缺Se巖石，其發(fā)育成土的紫色土全Se含量也處于低-中等水平。而趙婉彤[15]對重慶江津地區(qū)土壤Se含量研究則發(fā)現(xiàn)江津地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤Se含量主要處于中等水平。由此可見，由于本地區(qū)母質(zhì)巖層豐富、地形地貌復(fù)雜，土壤Se分布差異性較大且涉及不同土壤類型、不同地形地貌以及地質(zhì)等影響因素等綜合信息在本研究區(qū)域仍未見報道。因此，本研究以三峽庫區(qū)《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查》項目數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對三峽庫區(qū)巫山-重慶段土壤Se含量進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)合區(qū)域母質(zhì)類型、地形地貌以及土地利用，探討其土壤Se分布特征及影響因素，以期為本區(qū)域土壤Se的環(huán)境本底調(diào)查和表生地球化學(xué)研究以及涉及人體健康等奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

本研究區(qū)域為三峽庫區(qū)巫山-重慶段，位于四川盆地東部，總面積為12 326 km2(107°00￠~ 110°07￠E, 29°30￠~ 31°20￠N)，海拔為175 ~ 1 300 m，年平均降雨量為1 050 ~ 1 500 mm，年平均溫度為13.8 ~ 18.8 ℃，其中96.2% 為丘陵山區(qū)，內(nèi)有川東平行嶺谷、齊耀山、大巴山等多種自然景觀，地形高度、坡度變化大，地貌類型復(fù)雜，主要有河谷平原、侵蝕剝蝕臺地、侵蝕剝蝕丘陵、侵蝕剝蝕中山、褶皺抬升低山、褶皺抬升中山、喀斯特地貌等；同時區(qū)內(nèi)匯集長江及其支流，是保護(hù)長江母親河生態(tài)環(huán)境的主要流域之一。屬沉積巖廣泛發(fā)育區(qū)，大面積出露侏羅系、三疊系，零星見二疊系，土壤類型主要為紫色土、黃壤、石灰土、水稻土等，主要土地利用方式為耕地、林地、草地、建筑用地、灘涂等，耕種作物主要有水稻、玉米、紅薯、柑橘以及各類蔬菜等。此外，研究區(qū)人口眾多，資源豐富，是中國東西部連接的重要交通通道和獨(dú)具發(fā)展?jié)摿Φ慕?jīng)濟(jì)軸線，是西部乃至全國發(fā)展經(jīng)濟(jì)格局中的十分特殊的自然、經(jīng)濟(jì)區(qū)域，是長江流域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)的重要地區(qū)。

1.2 樣品采集與分析測定

研究區(qū)樣品來源于三峽庫區(qū)《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查》項目，樣品采集根據(jù)《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范》，將研究區(qū)劃分成1 km×1 km網(wǎng)格狀，每個基本網(wǎng)格內(nèi)采集土壤表層樣品，采樣深度為0 ~ 20 cm；同時按2 km×2 km網(wǎng)格狀，采集深層土壤樣品，采樣深度為150 ~ 200 cm(土壤較薄區(qū)域采集發(fā)生層)，由于奉節(jié)至巫山一帶土壤較薄，按4 km×4 km網(wǎng)格內(nèi)采集樣品；由于受到地形地貌以及交通等條件的限制，每個樣品盡最大限度代表采樣網(wǎng)格內(nèi)的主要土壤類型。表層土樣按2 km×2 km大格的4個基本網(wǎng)格內(nèi)的樣品進(jìn)行分別加工，然后再等量縮分組合成1個分析樣品，共計3 085個樣品；深層土樣按4 km× 4 km大格的4個基本網(wǎng)格內(nèi)的樣品進(jìn)行分別加工，然后再等量縮分組合成1個分析樣品，共計769個樣品(圖 1)。

圖1 三峽庫區(qū)(重慶段)表層與深層土壤樣點分布圖

分析Se、SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、S、N、有機(jī)碳、pH、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni等元素指標(biāo)。樣品由成都地質(zhì)綜合巖礦測試中心進(jìn)行分析，Se采用原子熒光法測定，SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO等采用X射線熒光光譜法測定，S、N采用元素分析儀法測定，有機(jī)碳采用容量法測定，pH采用玻璃電極法測定，As、Hg采用原子熒光法測定，Cd采用火焰原子吸收法測定，Cr、Cu、Zn、Pb采用X熒光法測定，Ni采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定。測定過程及結(jié)果均受中國地質(zhì)調(diào)查局分析質(zhì)量監(jiān)控組監(jiān)控及檢查驗收。

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤硒含量分布特征

三峽庫區(qū)(重慶段)表層土壤Se含量的統(tǒng)計分析表明(表1)，其平均含量為0.16 mg/kg，變異系數(shù)為103.1%，范圍為0.006 ~ 5.79 mg/kg，呈偏右態(tài)、尖削峰分布。童建川[14]通過對重慶17個區(qū)縣紫色土區(qū)Se環(huán)境的研究，指出其土壤中Se含量在0.077 ~ 0.566 mg/kg之間。趙婉彤[15]對重慶江津地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤Se含量的調(diào)查指出其土壤中Se含量 >0.2 mg/kg的樣品占到總樣品的90.2%，其土壤Se含量屬于中等水平。與我國其他地方相關(guān)研究相比發(fā)現(xiàn)，三峽庫區(qū)表層土壤中的Se含量較低，只高于黑龍江地區(qū)土壤Se含量[16]，低于其他地區(qū)以及全國土壤均值(表 1)。深層土壤Se含量的統(tǒng)計分析表明，其平均含量為0.12 mg/kg，變異系數(shù)為41.9%，變幅為0.03 ~ 0.62 mg/kg。

表1 三峽庫區(qū)(重慶段)與全國各地表層土壤Se含量

基于譚見安[23]對我國Se元素生態(tài)景觀安全閾值的劃分，對本區(qū)域表層土壤中Se的豐缺情況進(jìn)行了分析(表2、圖2)。從表2可知，研究區(qū)域表層土壤主要為缺Se或潛在缺Se，其分布面積則分別占到39.25% 和33.94%，足Se面積為25.77%，富Se或Se中毒區(qū)域僅為0.16%；深層土壤缺Se面積占到67.36%，潛在缺Se也達(dá)到20.68%。從圖2可以看出，三峽庫區(qū)(重慶段)表層土壤Se含量空間分布存在明顯差異，總體上呈條帶狀結(jié)合斑塊狀分布，在巫山老地層區(qū)、涪陵老地層區(qū)、紅巖盆地、假角山背斜、鐵峰山-碉村背斜、忠縣背斜和方斗山?jīng)_斷背斜等區(qū)域相對較高。

表2 三峽庫區(qū)(重慶段)土壤Se含量分級統(tǒng)計

統(tǒng)計分析表明，本研究區(qū)域不同類型土壤中Se含量存在著顯著性差異，具體表現(xiàn)為黃壤(0.215 mg/kg)≈石灰土(0.201 mg/kg)>水稻土(0.144 mg/kg)≈紫色土(0.141 mg/kg)(表3)；不同土地利用方式下土壤Se含量則不存在顯著性差異，但其中以林地與建筑用地表層土壤中Se含量相對較高(表4)。這與前人研究結(jié)果基本一致。戴慧敏等[5]研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)用地土壤Se含量最高，其次是林地、旱地和水田，草地、林草混雜地、未利用地以及水域等則較低；商靖敏等[7]則研究發(fā)現(xiàn)林地土壤Se含量最高，城鎮(zhèn)工礦用地、農(nóng)業(yè)用地和草地明顯低且三者間不存在顯著性差異。這可能是由于土地利用方式對土壤Se含量的影響是多方面綜合的結(jié)果。遲鳳琴等[16]研究認(rèn)為后期人類活動是影響土壤Se含量的主要因素，但這種影響在城鎮(zhèn)地區(qū)比較復(fù)雜。以石油和煤為能源的電力、鋼鐵、冶金等企業(yè)排放的工業(yè)污染物如垃圾、廢水等含有很高的Se[24]，可能會通過直接或間接排入土壤而使土壤Se含量增加，石油及煤的燃燒排放的廢氣會導(dǎo)致大氣環(huán)境中Se含量增加，大氣沉降到土壤上，也可能會導(dǎo)致土壤Se含量的增加[25]，城鎮(zhèn)垃圾的堆放也可能會增加土壤中Se的含量。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，長期耕作會導(dǎo)致土壤中的Se 被植物大量消耗，而常規(guī)施肥不能補(bǔ)足損失的Se，從而致使農(nóng)田土壤中Se含量較低；森林生態(tài)系統(tǒng)中Se 轉(zhuǎn)化到有機(jī)物中，并最終在土壤表層累積，從而導(dǎo)致森林表層土壤Se 含量較高[26]。遲鳳琴等[16]認(rèn)為在耕種農(nóng)田中則表現(xiàn)為首先使土壤質(zhì)地發(fā)生變化，黏粒增加或減少、有機(jī)質(zhì)變化等均會影響Se含量的增加或減少，耕種及耕種方式改變?nèi)缢锔淖優(yōu)楹档睾?，可以使地表土壤酸堿度下降，向酸化方向演變，使土壤Se含量增加；耕種過程長期施肥行為也能導(dǎo)致Se元素的聚集[27]。

圖2 三峽庫區(qū)(重慶段)土壤Se含量豐缺分布特征

2.2 土壤硒富集特征

廖啟林等[28]將同一空間內(nèi)同一片土壤中的表層與深層元素含量進(jìn)行對比計算得到元素的富集系數(shù)并將計算所得的值劃分6段區(qū)間，分別為<0.6(強(qiáng)烈貧化)、0.6 ~ 0.85(弱貧化)、0.85 ~ 1.15(基本自然狀態(tài))、1.15 ~ 1.5(弱富集)、1.5 ~ 4.0(強(qiáng)烈富集)、>4.0(極強(qiáng)富集)。根據(jù)其研究，得到本研究區(qū)域土壤全Se表生富集系數(shù)分布(圖3)。從中可知，本研究區(qū)域土壤表層Se相對深層富集明顯，富集面積達(dá)到76.97%，其中以弱富集區(qū)域為主，占到總面積的56.93%，其分布格局與表層土壤Se含量分布格局極為相似，在涪陵老地層區(qū)、假角山背斜、鐵峰山-碉村背斜、方斗山?jīng)_斷背斜以及巫山老地層區(qū)部分區(qū)域等相對較高；強(qiáng)烈貧化與弱貧化區(qū)域呈星點狀分布于研究區(qū)域；基本自然狀態(tài)主要分布于梁平盆地、云陽至奉節(jié)沿江等區(qū)域。

表3 不同土壤類型Se含量(mg/kg)

表4 不同土地利用方式下表層土壤Se含量(mg/kg)

圖3 三峽庫區(qū)(重慶段)土壤Se富集系數(shù)分布

2.3 影響因素

影響土壤Se含量的因素眾多，主要有成土母質(zhì)、土壤性質(zhì)、氣候以及人為因素等。土壤Se含量主要來自于成土母質(zhì)，而表層土壤中Se主要是母質(zhì)風(fēng)化和植物富集的結(jié)果[29]。

2.3.1 成土母質(zhì) 母質(zhì)是影響自然土壤Se含量分布的主要因素。王美珠和章明奎[29]通過對我國部分地區(qū)高Se、低Se土壤原因的初探，認(rèn)為母質(zhì)(母巖)類型是導(dǎo)致土壤Se含量高低的主要原因。陳俊堅等[20]的研究指出廣東省土壤Se空間分布格局與區(qū)域成土母質(zhì)密切相關(guān)，高Se土壤主要位于石灰?guī)r和砂頁巖區(qū)域，低Se土壤主要位于紫色頁巖和花崗巖地區(qū)。賈士軍[30]研究發(fā)現(xiàn)安徽省內(nèi)侏羅紀(jì)火山巖、震旦紀(jì)-三疊紀(jì)地層、白堊和侏羅紀(jì)燕山期侵入巖對應(yīng)的表層土壤中Se含量相對較高，空間上富Se土壤的分布與上述地層分布區(qū)一致。但戴慧敏等[5]通過對東北平原表層和深層土壤中Se含量的對比分析表明其表層土壤中的Se含量受控于深層土壤中Se含量較弱即繼承成土母質(zhì)的程度較弱。本研究區(qū)成土母質(zhì)發(fā)育于二疊系、三疊系以及侏羅系，主要包括二疊系(P)、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組/大冶組/嘉陵江組(T1j/T1d/T1f)、三疊系中統(tǒng)巴東組/雷口坡組(T2b/T2l)、三疊系上統(tǒng)須家河組(T3xj)、侏羅系中下統(tǒng)自流井組(J1z-2x)、侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)、侏羅系上統(tǒng)遂寧組(J3sn)和侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組(J3p)等。根據(jù)本研究區(qū)成土母質(zhì)的分布情況對其表層土壤中Se含量進(jìn)行了統(tǒng)計分析，結(jié)果見表5。其結(jié)果表明，來自于二疊系母質(zhì)發(fā)育的表層土壤中Se要明顯高于其他地層母質(zhì)發(fā)育的土壤，其次是發(fā)育于三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組/大冶組/嘉陵江組的土壤，其余地層母質(zhì)發(fā)育的表層土壤中Se含量相對較低且不存在明顯的差異。

表5 不同成土母質(zhì)區(qū)表層土壤Se含量(mg/kg)

2.3.2 土壤性質(zhì) 眾多研究表明，土壤Se含量與土壤理化性質(zhì)關(guān)系密切。通過對本區(qū)域表層土壤Se含量與土壤屬性的相關(guān)分析(表6)，表明表層土壤Se含量與有機(jī)質(zhì)含量、總氮、總S、Fe等含量呈正相關(guān)關(guān)系，與Al、pH、K、Mg、Na等呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；同時也發(fā)現(xiàn)與土壤中主要重金屬均存在顯著正相關(guān)關(guān)系(表7)，即表明存在伴生關(guān)系。

土壤pH是影響土壤Se含量的主要因素之一[1, 5, 31-32]。土壤pH可以影響Se在土壤中的存在價態(tài)、形態(tài)和土壤中Fe、Al、Ca、Mg等元素對其的吸附、解吸過程[33]。土壤中Se的主要存在形式有硒化物、有機(jī)硒、元素硒、亞硒酸鹽和硒酸鹽等，在酸性中性土壤中亞硒酸鹽是主要的存在形式，堿性土壤中硒酸鹽是主要形式，硒酸鹽更易于遷移淋溶。同時，土壤pH越高，Se的甲基化越強(qiáng)，在土壤中的流失就越多。楊忠芳等[34]研究則認(rèn)為在中堿性土壤中Se含量基本不受pH制約，而酸性土壤條件下，隨著pH下降土壤Se含量可迅速增加。因此，土壤pH對土壤Se含量的影響相對復(fù)雜，涉及CEC、Eh等因素，其機(jī)理仍需進(jìn)一步研究。

表6 土壤Se含量與土壤性質(zhì)間的相關(guān)性

注 *表示相關(guān)性達(dá)到<0.01顯著水平，下表同。

表7 土壤Se含量與土壤主要重金屬間的相關(guān)性

土壤有機(jī)質(zhì)也是影響土壤Se含量的主要因素[1, 5, 10, 16, 31-32]。Shand 等[35]指出在構(gòu)建土壤Se元素分布圖時，土壤有機(jī)碳是唯一需要考慮的土壤屬性。土壤有機(jī)Se占到總Se含量的50%[36-37]，有些區(qū)域甚至可以達(dá)到80% 以上[38]。土壤有機(jī)質(zhì)對土壤Se的吸附與固定起重要作用，土壤有機(jī)質(zhì)含量高的土壤，其對土壤中Se的吸附能力越強(qiáng)，土壤中Se含量也相對較高。本研究中表層土壤Se含量與有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系也進(jìn)一步驗證了此觀點。

本研究中發(fā)現(xiàn)表層土壤中Se含量與Fe呈正相關(guān)，與Al、Ca、Mg呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在一定程度上證明了土壤中Se含量與成土過程存在聯(lián)系。成土過程中，鐵鋁氧化物對Se的積累和淋溶具有重要影響。在濕潤地區(qū)，Se與鐵鋁化合物一起流失，這也在一定程度造成本區(qū)域表層土壤Se含量相對較低。另外，本研究還發(fā)現(xiàn)表層土壤中Se含量與土壤中TN和TS呈正相關(guān)，這與李杰等[32]研究結(jié)果相一致，而與商靖敏等[7]研究結(jié)果則不同。土壤Se與土壤主要重金屬的伴生關(guān)系密切，則表明在發(fā)展富硒產(chǎn)業(yè)時需考慮重金屬元素的影響。

2.3.3 地形地貌 對采自不同區(qū)域表層土壤中Se含量與對應(yīng)海拔、坡度以及坡向進(jìn)行了相關(guān)分析(表8)。結(jié)果表明，本研究區(qū)表層土壤中Se含量與海拔、坡度呈顯著正相關(guān)，而與坡向則不存在明顯的相關(guān)關(guān)系。這與商靖敏等[7]、Yu等[39]關(guān)于土壤中Se含量與海拔之間關(guān)系的研究結(jié)果相一致。其認(rèn)為可能原因是隨著海拔高度的增加，氣溫降低，致使有機(jī)質(zhì)分解緩慢，有利于土壤有機(jī)復(fù)合態(tài)Se的累積，同時土壤中易被淋溶和植物吸收的Se含量減少，最終使土壤Se得以富集。表層土壤Se含量與坡度也呈正相關(guān)，這可能與土地利用類型相關(guān)，本研究區(qū)域坡度相對較大區(qū)域主要土地利用類型為林地等。

表8 土壤Se含量與海拔、坡度、坡向間的相關(guān)性

3 結(jié)論

三峽庫區(qū)(重慶段)表層土壤Se平均含量低于我國土壤Se平均含量。表層土壤和深層土壤均以缺Se或潛在缺Se為主要特征，呈條帶狀結(jié)合斑塊狀分布，在巫山老地層區(qū)、涪陵老地層區(qū)、紅巖盆地、假角山背斜、鐵峰山-碉村背斜、忠縣背斜和方斗山?jīng)_斷背斜等區(qū)域相對較高。表層土壤Se含量相對于深層土壤富集，以弱富集為主要分布特征。不同類型間以黃壤表層土壤Se含量最高，其次是石灰土，且與水稻土和紫色土存在著顯著性差異。不同土地利用方式間以林地與建筑用地表層土壤中Se含量相對較高，但各土地利用方式間不存在顯著性差異。土壤有機(jī)質(zhì)、總氮含量與表層土壤Se含量存在較好相關(guān)性；與主要重金屬以及S的相關(guān)性分析表明，其存在著較強(qiáng)的伴生關(guān)系，以Cd的伴生關(guān)系最為密切。表層土壤Se含量隨著海拔和坡度的增加而增加，隨著pH的增加而減少。此外，F(xiàn)e、Al也是影響表層土壤Se含量的重要因素。

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Distribution of Soil Selenium in Three Gorges Reservoir Region (Chongqing Section) and Its Influential Factors

LUO Youjin1,2, HAN Guohui1, SUN Xieping1, LIAO Dunxiu1, XIE Yonghong1, WEI Chaofu2*

(1 Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 401329, China; 2College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Soil selenium (Se) is seriously deficient in Congqing of southwest China. A Multi-Purpose Regional Geochemical Survey (MPRGS) was performed in the Three Gorges Reservoir Region (Chongqing Section) in order to stimulate the development of native Se-rich agricultural resources. Soil were collected with the sampling density of 1 sample/4 km2for surface soil and 1 sample/16 km2for deep soil, respectively, and then the spatial distribution of soil Se and its influential factors were studied. The results showed that the content of Se in surface soil ranged from 0.006 to 5.79 mg/kg with a mean of 0.16 mg/kg, for the total region, about 39.25% and 33.94% were Se deficient and potentially deficient, 25.77% was sufficient, while only 0.16% is rich and poisoning. Se in deep soil ranged from 0.03 to 0.62 mg/kg with a mean of 0.12 mg/kg, and Se deficient and potential deficient accounted for 67.36% and 20.68% in area, respectively. Se content in surface soil varied significantly with soil type, with highest in yellow soil, followed by limestone soil, which were significantly higher than those in paddy soil and purple soil. There were no significant differences in Se contents among different land use types, but Se contents were higher in forestry and construction land types. The obviously Se enrichment in surface soil was found, which accounted to 76.97% of the total area but 56.93% of which was weak enrichment. Se content in surface soil was significantly positively correlated with soil organic matter and total nitrogen contents, altitudes and slope, but significantly negatively correlated with soil pH. The associated relationship was observed between Se and heavy metal contents (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn and Pb) in surface soil, particularly of Cd. Furthermore, Fe and Al contents were also important influential factors of Se content in surface soils.

Soil selenium; Distribution; Influential factors; Three Gorges Reservoir Region (Chongqing Section)

國家“十二·五”科技支撐計劃項目(2012BAD14B18)和國家自然科學(xué)基金青年項目(41401594)資助。

(weicf@swu.edu.cn)

羅友進(jìn)(1984—)，男，浙江玉環(huán)人，博士，助理研究員，主要從事土壤質(zhì)量與環(huán)境研究。E-mail: luoyoujin1984@163.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.01.018

S159.2；S158.5

A