農(nóng)田土壤重金屬空間變異多尺度分析
——以北京順義土壤Cd為例

劉 偉，郜允兵，周艷兵，潘瑜春，戴華陽，高秉博，閻躍觀

（1.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，北京100097；2.國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心，北京100097；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100097；4.北京市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心，北京100097；5.中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083）

土壤重金屬是表征土壤環(huán)境質(zhì)量的重要因素，受錯(cuò)綜復(fù)雜的自然條件、工礦企業(yè)生產(chǎn)、長期小規(guī)模/細(xì)碎化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方式和交通運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊?，我國土壤重金屬空間變異大，空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)前的采樣調(diào)查結(jié)果通常不足以準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況，更難用于對(duì)某個(gè)具體地塊的污染范圍劃定和防治指導(dǎo)[1]。因此，掌握土壤重金屬的空間分異性及其空間結(jié)構(gòu)特征，對(duì)區(qū)域農(nóng)田土壤環(huán)境的全方位防治與修復(fù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

影響農(nóng)田土壤重金屬空間變化的環(huán)境因素存在不同的空間作用范圍[2]。工礦業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、廢水通常具有相對(duì)較小的空間影響范圍，而土壤母質(zhì)、土壤類型以及地形地貌等因素通常在中觀宏觀尺度等較大范圍內(nèi)體現(xiàn)出趨勢性[3]。上述特征使得土壤重金屬表現(xiàn)出多尺度效應(yīng)，存在復(fù)雜的空間多尺度變異性特征[4]，局限在某單一尺度上的研究無法準(zhǔn)確有效地揭示土壤重金屬的空間結(jié)構(gòu)特征[5]。近年來，國內(nèi)外研究學(xué)者在多尺度效應(yīng)方面做了較多研究，王幼奇等[6]研究了引黃灌區(qū)不同采樣尺度下農(nóng)田土壤重金屬的空間分布特征，分析了兩種尺度的空間變異差異?；粝瞿莸萚7]和黃銀華等[8]分析了北京、廣州農(nóng)業(yè)耕作層土壤重金屬多尺度效應(yīng)，使用多尺度嵌套模型刻畫重金屬的空間結(jié)構(gòu)特征。王景云等[9]、胡孫等[10]和Lv等[11]分析了城郊農(nóng)業(yè)土壤重金屬不同尺度上的污染來源及尺度差異。上述研究重在分析論證重金屬存在多尺度空間異質(zhì)性，但在土壤重金屬多尺度定量刻畫分析方面略顯不足。由于土壤重金屬尺度定量化研究的不充分，給采樣點(diǎn)布設(shè)帶來一定困難，同時(shí)也增加了基于監(jiān)測樣點(diǎn)的空間插值制圖的不確定性，不利于土壤重金屬污染分級(jí)分類監(jiān)管、防治和修復(fù)等工作的開展。因此，有必要開展土壤重金屬含量空間分異的多尺度定量分析研究，確定土壤重金屬含量空間異質(zhì)性的特征尺度。采樣尺度設(shè)計(jì)是精準(zhǔn)刻畫土壤重金屬空間異質(zhì)性的關(guān)鍵點(diǎn)[12]，特征尺度是一定區(qū)域內(nèi)能夠表征土壤重金屬空間異質(zhì)性的最優(yōu)空間單元[13]，一旦確定了特征尺度，就可以此確定適宜的采樣間距[14]。本文以北京市順義區(qū)農(nóng)田土壤重金屬Cd采樣點(diǎn)為數(shù)據(jù)源，采用尺度方差法研究該區(qū)域土壤Cd含量的空間結(jié)構(gòu)特征，確定土壤Cd含量空間變異的特征尺度，以期較全面地揭示農(nóng)田土壤Cd含量的空間多尺度特征，并為特定的采樣需求確定適宜的采樣尺度提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

順義區(qū)地處北京市城區(qū)東北方向，地理位置北緯40°00′～40°18′，東經(jīng)116°28′～116°58′，總面積1019.89 km2。該地區(qū)屬于華北平原北端，北接燕山南麓，全境地勢北高南低，海拔24～637 m。境內(nèi)平原為潮白河沖積扇下段，為河流洪水?dāng)y帶沉積物質(zhì)造成，表面堆積物主要是砂、亞砂土；土壤類型主要為普通潮土、褐潮土、普通褐土以及潮褐土。順義區(qū)是北京郊區(qū)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)該區(qū)2004年農(nóng)業(yè)用地面積6.36萬hm2，主要的種植作物為小麥、玉米、蔬菜和水果。糧食生產(chǎn)用地是農(nóng)業(yè)用地的主體，冬小麥-夏玉米為主要的糧食種植模式，菜地和設(shè)施農(nóng)業(yè)用地主要集中在南部區(qū)域，東北部則是果園的聚集地。

1.2 數(shù)據(jù)來源與測定

土壤樣點(diǎn)數(shù)據(jù)于2007年春季采集，采集耕層（0～20 cm）土壤樣品412個(gè)，采用GPS定位記錄樣點(diǎn)中心位置，采樣點(diǎn)主要分布于糧田、菜地、果園、設(shè)施農(nóng)業(yè)用地等農(nóng)業(yè)用地，采用ArcMap 10.1將原始采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)編輯生成樣點(diǎn)分布圖，如圖1。所有土樣在室內(nèi)自然風(fēng)干，碾壓磨碎后，過100目尼龍網(wǎng)篩，采用原子吸收分光光度法測定土壤重金屬Cd的含量。

1.3 研究方法

1.3.1 尺度方差分析

尺度方差是一種空間等級(jí)分析方法，對(duì)空間變量的多尺度結(jié)構(gòu)比較敏感[15]。該方法是將研究對(duì)象的方差按尺度等級(jí)或尺度嵌套的水平逐步分解，觀察空間變量的尺度方差隨尺度增加是否會(huì)發(fā)生突變。一般地說，尺度方差發(fā)生突變的尺度也是空間變異性突出的尺度，表征了該等級(jí)水平上的特征尺度，與此同時(shí)尺度方差突變的相對(duì)大小可以反映不同尺度水平空間變異對(duì)系統(tǒng)總體變異的貢獻(xiàn)程度[16]。尺度方差的統(tǒng)計(jì)模型為：

式中：Xijk...z為等級(jí)系統(tǒng)最低層次上組成單元的值，μ表示當(dāng)前層次上等級(jí)系統(tǒng)基本組成單元的總體平均值，αi、βij、γijk、ωijk...z為系統(tǒng)中各等級(jí)水平上的影響。選擇與變量空間梯度變化相似的尺度劃分方式能比較合理地刻畫空間變量的尺度特征[4]。對(duì)實(shí)測樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢分析，結(jié)果表明土壤Cd在南北方向上均有梯度變化，因此采用N-S尺度劃分方式。順義區(qū)菜地、果園等零碎農(nóng)用地斑塊面積平均值為0.36 km2，且細(xì)碎圖斑在研究區(qū)占比不大，因此本文確定以0.36 km2作為研究的最小尺度單元，以確保不遺漏小尺度的空間變異。根據(jù)最小尺度單元及順義區(qū)的總面積進(jìn)行計(jì)算，采用12個(gè)尺度水平（表1）可覆蓋順義全區(qū)，各尺度水平的計(jì)算公式如表2。

1.3.2 影響因素的獲取與處理

圖1 研究區(qū)土壤采樣點(diǎn)分布Figure 1 Location of soils sample sites in studied area

表1 尺度方差分析的劃區(qū)方案（a=0.6 km）Table 1 Zonal systems for scale variance analysis（a=0.6 km）

表2 尺度方差構(gòu)成Table 2 Scale variance components

為了研究影響因素對(duì)土壤中Cd含量空間變異的作用范圍，本文結(jié)合相關(guān)土壤重金屬來源成因分析論文[17-19]，篩選了成土母質(zhì)、土壤類型、土壤質(zhì)地、土地利用類型、農(nóng)業(yè)管理措施等作為候選因素，其中北京地區(qū)耕作層的成土母質(zhì)均為第四世紀(jì)黃土，從土壤發(fā)生學(xué)看并無明顯巖石巖性上的差異，經(jīng)分析土壤質(zhì)地對(duì)重金屬含量無顯著差異性，具體可見表5。土地利用類型和農(nóng)業(yè)管理措施可以通過土地利用強(qiáng)度進(jìn)行表征，因此本文選取2因素5變量進(jìn)行尺度方差分析（表3）。其中，土壤類型數(shù)據(jù)來自北京市1∶50 000的土壤類型圖。土壤類型分為普通褐土、潮褐土、普通潮土、褐潮土4類，本文以每平方公里內(nèi)各土壤類型所占面積表示各土壤類型的密度。土地利用數(shù)據(jù)來源于北京市1∶50 000的土地利用現(xiàn)狀圖（2006年），根據(jù)不同土地的農(nóng)業(yè)化學(xué)品、有機(jī)肥料的使用量來表示土地利用強(qiáng)度，對(duì)土地利用數(shù)據(jù)分類得到4種不同利用強(qiáng)度的土地：高強(qiáng)度（設(shè)施農(nóng)業(yè)、菜地、果園）、中強(qiáng)度（耕地、苗圃）、低強(qiáng)度（林地、草地）、閑置地，然后給不同利用強(qiáng)度的土地賦予分級(jí)指數(shù)進(jìn)行計(jì)算每平方公里土地的利用強(qiáng)度（強(qiáng)度分級(jí)指數(shù)見文獻(xiàn)[20]），計(jì)算公式見表3。影響因素空間化及因子變量的量化均由ArcGIS 10.1的空間分析模塊計(jì)算得到，因素因子數(shù)據(jù)均采用柵格數(shù)據(jù)，像元空間分辨率為100 m×100 m。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

本文數(shù)據(jù)處理方法及步驟如下：（1）運(yùn)用SPSS 18.0對(duì)土壤重金屬Cd的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)分析和正態(tài)分布檢驗(yàn)。（2）采用SPSS進(jìn)行單因素方差分析，研究土壤類型、土壤質(zhì)地、土地利用類型等因子對(duì)研究區(qū)土壤Cd含量的影響。（3）使用GS+9.0軟件分別對(duì)Cd采樣點(diǎn)進(jìn)行半變異函數(shù)分析和高斯序貫?zāi)M，其中序貫高斯模擬設(shè)置不同的種子（Seed）進(jìn)行8組單獨(dú)模擬，8組模擬計(jì)算依次產(chǎn)生了100、200、500、800、1000、2000、3000、5000模擬數(shù)據(jù)，取8組的平均值作為最終的結(jié)果。（4）將土壤中Cd的模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS生成點(diǎn)位圖后，與農(nóng)田空間分布圖疊置分析，篩選落入農(nóng)田區(qū)域內(nèi)的有效數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后采用尺度方差法對(duì)農(nóng)田區(qū)域內(nèi)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行多尺度分析。尺度方差分析通過R語言編程實(shí)現(xiàn)。（5）使用Geoda1.12進(jìn)行空間自相關(guān)性分析，研究土壤類型和土地利用強(qiáng)度對(duì)研究區(qū)土壤Cd含量空間變異的作用范圍。

表3 土壤重金屬含量影響因素Table 3 Influencing factors of soil heavy metals

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤Cd實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

經(jīng)分析（表4），順義區(qū)土壤Cd含量變化范圍為0.015～0.469 mg·kg-1，變異系數(shù)為44.9%，屬于中等強(qiáng)度變異，與王紀(jì)華等研究成果相近[21]。Cd的平均值為0.136 mg·kg-1，高于北京市土壤背景值0.119 mg·kg-1，說明順義區(qū)Cd的含量受到人類活動(dòng)的影響，有一定的累積。自然背景下土壤重金屬含量通常符合正態(tài)分布，由于受外源的影響，Cd的偏態(tài)系數(shù)大于0.5，呈現(xiàn)出正偏態(tài)分布，峰度系數(shù)亦達(dá)到6.36。參照K-S檢驗(yàn)結(jié)果，K-S為3.03，雙側(cè)顯著性小于0.05，不符合正態(tài)分布，這可能是Cd受人類活動(dòng)影響而改變了自然狀況下分布的又一佐證。

2.2 不同類型農(nóng)業(yè)土壤樣品間Cd含量分析

土壤類型、土壤質(zhì)地和農(nóng)業(yè)土地利用對(duì)土壤中Cd的空間分布都有一定的影響[22]。其中土壤類型包含普通潮土、褐潮土、普通褐土、潮褐土4種分類；土壤質(zhì)地分為輕壤質(zhì)、中壤質(zhì)、砂壤質(zhì)；農(nóng)業(yè)土地利用按照菜地、果園、林地、設(shè)施農(nóng)業(yè)用地和糧田分類。

由于樣點(diǎn)數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，因此本文采用非參數(shù)檢驗(yàn)方法（Kruskal-Wallis）比較不同類別土壤樣品間Cd含量是否存在差異，檢驗(yàn)結(jié)果如表5。結(jié)果顯示Cd在不同的農(nóng)業(yè)土地利用中存在顯著差異，通過圖2直觀地表示出這種差異，整體上看不同農(nóng)業(yè)土地利用類型中土壤樣品間Cd含量大致為：菜地＞設(shè)施農(nóng)業(yè)用地＞果園＞大田＞林地，且菜地含量顯著高于林地，這主要是因?yàn)椴说乩寐蕵O高，常年攝入較多的化肥、農(nóng)藥；其次通過圖3可知，Cd在不同的土壤分類中亦存在顯著差異，普通褐土＞普通潮土＞褐潮土＞潮褐土，表明土壤類型可能是引起Cd空間變異的因素之一；Cd在不同的土壤質(zhì)地中差異不顯著。Zheng等[23]的研究結(jié)果提到Cd空間分布特征受人為因素和自然成因控制，與本研究結(jié)果相一致。

表4 土壤Cd含量的統(tǒng)計(jì)特征Table 4 Statistical characteristics of soil Cd content

2.3 土壤Cd空間結(jié)構(gòu)分析

在土壤屬性的多尺度分析中，要充分考慮變量的空間結(jié)構(gòu)特征，即采樣點(diǎn)的空間自相關(guān)性和空間變異等級(jí)結(jié)構(gòu)[24]。土壤重金屬Cd半方差函數(shù)參數(shù)見表6。結(jié)合采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)采用GS+軟件進(jìn)行半方差函數(shù)模型擬合，多次擬合統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較，采用橢球模型誤差較小。塊金值表示空間變量受隨機(jī)因素引起的變異，基臺(tái)值是空間變量總的變異?；妆菴0/（C0+C）表示變量隨機(jī)部分引起的變異與變量總變異的比例。從結(jié)果可知，采樣點(diǎn)基底比為49.8%，具有中等空間自相關(guān)性，可進(jìn)行空間變異分析，同時(shí)也說明隨機(jī)因素在總的系統(tǒng)變異中占較大的比重。

表5 不同分組土壤樣品間差異檢驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of ANOVA and Kruskal-Wallis test for the soil samples among different defined groups

圖2 不同土地利用類型土壤樣品箱線圖Figure 2 The boxplot of soil sample by different land use

圖3 不同土壤類型土壤樣品箱線圖Figure 3 The boxplot of soil sample by different soil types

概率累積曲線圖可以判別變量分布特征，定性判斷土壤重金屬含量是否具有等級(jí)結(jié)構(gòu)[24-25]。由土壤重金屬Cd的對(duì)數(shù)概率累計(jì)分布圖（圖4）可知，Cd累計(jì)概率曲線存在明顯的拐點(diǎn)，初步判斷土壤中Cd來自兩個(gè)特征明顯不同的總體：A總體，含量水平較低，初步定位于自然背景來源；B總體，含量水平較高，可能來源于人類活動(dòng)的排放。其次，半方差函數(shù)圖也可以識(shí)別出土壤Cd的空間等級(jí)結(jié)構(gòu)特征，Robertson等[26]通過半方差分析識(shí)別了農(nóng)田土壤中pH值的空間變異等級(jí)結(jié)構(gòu)。由于空間變量的變異可能存在巢式等級(jí)結(jié)構(gòu)，因此該變量的半方差值隨著距離的增加表現(xiàn)為臺(tái)階式上升的趨勢，而半方差值突變的拐點(diǎn)則刻畫了不同水平上的特征尺度[15]。觀察半方差圖（圖5）可知，3.5 km處為半方差圖突變轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說明土壤Cd的空間變異在3.5 km處發(fā)生了突變，表明土壤Cd空間變異存在等級(jí)結(jié)構(gòu)。

2.4 多尺度空間變異識(shí)別

采用尺度方差法計(jì)算土壤Cd在不同等級(jí)水平上的方差，并識(shí)別土壤Cd的特征尺度。8次單獨(dú)模擬結(jié)果（散點(diǎn)）及其平均值（折線），如圖6所示。尺度方差隨著尺度的增大而表征出不同的特征，即不同尺度上具有不同的空間異質(zhì)性。隨著尺度的增大，尺度方差分別在等級(jí)6（4a×2a）、等級(jí)9（16a×16a）處表現(xiàn)為波峰，暗示著土壤Cd空間變異的特征尺度位于特征尺度2.4～4.8 km、9.6 km左右。綜合尺度方差的波峰和半方差函數(shù)在3.5 km處的拐點(diǎn)確定小尺度上特征尺度為3.5 km；大尺度上特征尺度為9.6 km，與Cd含量半方差函數(shù)的變程10.6 km相接近。

表6 半方差函數(shù)參數(shù)Table 6 Semivariance function parameters

圖4 Cd含量的概率累計(jì)曲線Figure 4 Probability cumulative curve of Cd content

2.5 多尺度效應(yīng)成因分析

土壤重金屬空間異質(zhì)性大小的尺度效應(yīng)受控于不同尺度下控制土壤重金屬變異的各種生態(tài)過程的重要程度，即影響Cd含量空間變異的環(huán)境因子具有不同的作用范圍，實(shí)際采樣工作中，可以根據(jù)取樣的目的和關(guān)注的影響因素，選擇接近影響因素作用范圍的尺度作為采樣尺度。比如，工業(yè)生產(chǎn)造成的點(diǎn)源污染通常影響的范圍較小，交通運(yùn)輸污染源對(duì)土壤重金屬Pb的影響區(qū)域一般在交通線兩側(cè)幾十米的范圍內(nèi)，影響尺度比較小[27-28]，而土壤母質(zhì)通常在大尺度上影響Cd的空間變異。也就是說，如果某一地區(qū)的主要污染來源于交通運(yùn)輸，那么道路兩側(cè)土壤重金屬的空間變異范圍（變程）是在污染源的影響距之內(nèi)的，為了通過采樣來全面地刻畫重金屬的空間變異特征，采樣間距須小于影響距，這一點(diǎn)在柳云龍等[29]基于上海市3個(gè)區(qū)的采樣研究中得到了證實(shí)。

圖5 土壤Cd半方差圖Figure 5 Semi-variance maps of Cd in soils

圖6 Cd的尺度方差Figure 6 Scale variance of Cd

本文前述統(tǒng)計(jì)分析及半方差分析顯示Cd存在中等強(qiáng)度空間變異且Cd空間變異存在等級(jí)結(jié)構(gòu)，空間變異受到了土壤自然背景（土壤類型）等結(jié)構(gòu)因子和人類活動(dòng)（農(nóng)業(yè)土地利用）等隨機(jī)因子的共同影響。因此本文分別探討土壤類型、土地利用強(qiáng)度對(duì)土壤Cd空間變異的影響范圍。圖7表明土壤類型、土地利用強(qiáng)度表現(xiàn)出一定的空間正相關(guān)性，說明2種影響因素在空間上的分布存在結(jié)構(gòu)性。首先，觀察土地利用強(qiáng)度的空間自相關(guān)系數(shù)由顯著的空間正相關(guān)轉(zhuǎn)為顯著的空間負(fù)相關(guān)發(fā)生在3～4 km之間，在特征尺度2.4～4.8 km之間，因此推測土地利用在小尺度上影響了Cd含量的空間變異。圖8為菜地、果園、設(shè)施農(nóng)業(yè)用地空間分布與Cd插值圖的疊加圖，圖中標(biāo)識(shí)區(qū)域（畫圈區(qū)）為Cd高值區(qū)，同時(shí)也是菜地、果園的集聚地。由圖8可知：高值區(qū)范圍較小，分布較破碎；菜地、果園集中分布區(qū)與Cd含量高值區(qū)吻合程度較好，這進(jìn)一步佐證了土壤中Cd含量在小尺度上與土地利用之間的內(nèi)在關(guān)系。Lv等[11]以日照市為研究區(qū)，采用因子克里金識(shí)別出土壤中Cd在小尺度上的空間變異受控于土地利用，與本文的研究結(jié)果一致。其一致源于兩點(diǎn)：（1）我國市售的農(nóng)藥、化肥、有機(jī)肥料中Cd普遍存在超標(biāo)現(xiàn)象[30]；（2）我國農(nóng)業(yè)分散經(jīng)營地塊較小的實(shí)際情況造成土壤重金屬空間異質(zhì)性較強(qiáng)。其次，主要的3種土壤類型密度由顯著的空間正相關(guān)轉(zhuǎn)為顯著的空間負(fù)相關(guān)發(fā)生在8～13 km之間，與特征尺度9.6 km以及土壤中Cd的相關(guān)距10.6 km相近，因此土壤類型可能是Cd大尺度上的主導(dǎo)因素。Nikos等[31]在杜埃布羅河流域土壤重金屬污染源識(shí)別研究結(jié)果表明：在更大的空間尺度（流域尺度）上，自然因素最大限度地影響重金屬的分布。但是，該研究結(jié)果顯示自然因素的影響尺度達(dá)到130 km，研究區(qū)域涉及到的范圍達(dá)到97.29 km2。因此，尺度分析不僅包含粒度層面，與幅度亦存在緊密的聯(lián)系[13]，不同幅度的多尺度分析亦值得深究。土壤環(huán)境中Cd的來源比較廣泛，比如交通運(yùn)輸污染、污水灌溉以及工業(yè)污染等，這些污染源均對(duì)土壤Cd的空間變異有影響。但是限于相關(guān)環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取難度比較大，本文選取的自變量數(shù)目并不能覆蓋所有可能影響因素，在土壤中Cd空間變異的影響因素分析上還存在一定的局限性。因此，后續(xù)仍可進(jìn)一步在此方面深入研究。其次，本文基于順義區(qū)菜地、果園等零碎斑塊大小的平均值確定0.36 km2，并以0.6 km為基本劃區(qū)尺度，其目的是以較小的尺度劃分防止小尺度空間變異的遺漏。但是，實(shí)際尺度劃分操作缺乏嚴(yán)格數(shù)學(xué)推導(dǎo)，處理相對(duì)簡單，因此，關(guān)于基本尺度劃分已有進(jìn)一步探討的空間。

圖7 影響因素空間自相關(guān)圖Figure 7 Spatial autocorrelation diagram of influencing factors

圖8 Cd含量空間分布圖Figure 8 Spatial distribution of Cd content

3 結(jié)論

（1）順義區(qū)土壤Cd含量變化范圍為0.015～0.469 mg·kg-1，平均值為 0.136 mg·kg-1，變異系數(shù)為44.9%，屬于中等強(qiáng)度變異。

（2）順義區(qū)農(nóng)田土壤重金屬Cd含量具有較強(qiáng)的空間自相關(guān)性，空間異質(zhì)性存在多尺度結(jié)構(gòu)。

（3）順義區(qū)農(nóng)田土壤重金屬Cd空間異質(zhì)性存在2個(gè)特征尺度，分別是3.5、9.6 km，并且不同的特征尺度受控于不同的影響因素，在小尺度上受土地利用強(qiáng)度的影響，大尺度上主要受土壤類型的影響。