貴州茂蘭國家自然保護(hù)區(qū)砂頁巖黃壤剖面鎘的分布特征

黃焱昆 胡 霞,3,4* 劉 方,3 姬登虎

(1. 貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院, 貴陽 550025；2. 喀斯特地質(zhì)資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 貴陽 550025；3. 貴州喀斯特環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測研究站, 貴陽 550025；4. 貴州大學(xué)環(huán)境工程規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所, 貴陽 550025)

世界喀斯特地區(qū)總面積達(dá)2 200萬km2，約占世界陸地面積的15%[1]。中國擁有世界上最大的喀斯特地區(qū)，且主要分布在西南山地，巖溶分布面積約363萬km2，約占全國總面積的1/3[2-3]。此外，貴州高原碳酸鹽巖山地面積為12.95×104km2，占貴州全省土地總面積的73.6%[4]，是我國喀斯特地貌發(fā)育最好的省份，屬于典型的生態(tài)脆弱區(qū)。而在貴州非耕地黃壤面積達(dá)到了583.4萬hm2，占貴州全省非耕地土壤面積的53.17%，通常分布在海拔500（600）~1 400（1 500）m的黃壤帶，且在該地區(qū)土壤偏強(qiáng)酸性，年均降雨量為1 000~1 400 mm，具有獨(dú)特的高淋溶特性[5]。研究發(fā)現(xiàn)，土壤鎘是點(diǎn)位超標(biāo)率最高的重金屬，超標(biāo)率達(dá)7%，而鎘是生物毒性顯著的元素，可以通過空氣、水體、土壤進(jìn)入食物鏈中[6]，從而對人類身體健康構(gòu)成威脅[7]。在自然界中的鎘無處不在，廣泛存在于土壤、地表水和植物組織中，很容易被人類活動所遷移[8]。鎘作為一種非必需重金屬，被歸類為人類致癌物[9]，而且鎘能夠進(jìn)入人體腦實(shí)質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元，導(dǎo)致人體神經(jīng)系統(tǒng)改變，最終造成人體記憶力、注意力缺陷以及嗅覺功能障礙[10]。

貴州省被認(rèn)為是鎘地球化學(xué)異常區(qū)，該地區(qū)土壤鎘背景值為0.659 mg/kg[11]，平均含量為0.37 mg/kg[12]，鎘平均含量均高于中國鎘（0.27 mg/kg）和世界鎘（0.36 mg/kg）平均含量[13-14]。由于人們普遍認(rèn)為森林土壤中的重金屬進(jìn)入人類食物鏈的風(fēng)險遠(yuǎn)低于農(nóng)業(yè)土壤，導(dǎo)致森林土壤重金屬污染受關(guān)注程度遠(yuǎn)低于農(nóng)業(yè)土壤高。實(shí)際上，森林土壤較農(nóng)業(yè)土壤容易酸化，這使得森林土壤中的重金屬更容易被浸出而進(jìn)入到地下水或地表水，從而給動植物和人類的生存與健康帶來直接或間接的危害[15-19]。在現(xiàn)有研究中，人們主要關(guān)注喀斯特地區(qū)碳酸鹽巖土壤剖面，尚缺乏對于砂頁巖黃壤剖面重金屬鎘的研究?；诖耍狙芯恳再F州省荔波茂蘭國家自然保護(hù)區(qū)為研究區(qū)域，探討整個砂頁巖黃壤剖面鎘的分布特征，研究結(jié)果為保護(hù)區(qū)土地安全管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省黔南自治州荔波縣茂蘭鎮(zhèn)喀斯特森林國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，地處荔波縣南郊30 km處，地理坐標(biāo)：108°11′92″E~108°13′10″E，25°37′04″N~25°40′83″N，是中國中亞熱帶喀斯特地貌上原生性森林植被保存較為完好的地方，總面積超過130 km2，森林覆蓋率高達(dá)91.58%，是典型的喀斯特峰叢漏斗和峰叢洼地地貌。研究區(qū)域年平均降雨量為1 450 mm，年平均氣溫14~16 ℃，無霜期年平均303 d，氣候溫和，日照充足，雨量充沛[20]。研究區(qū)域地層是古生界石炭系下統(tǒng)大塘組舊司段（C1d1），C1d1的巖性主要為淺褐灰色厚層狀細(xì)至中粒石英砂巖、粉砂巖夾砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖。此外，由于貴州的碳酸鹽類巖石廣泛分布，在研究區(qū)域采樣地附近的黃壤剖面與石灰?guī)r（土）通常呈現(xiàn)相間帶狀或鑲嵌分布。

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 樣品采集

本研究于2021年11月初進(jìn)行采樣工作，樣品的采集共選擇了5個土壤剖面點(diǎn)（剖面信息詳見表1），采樣點(diǎn)均位于C1d1地層，并選擇在無明顯人為干擾影響的山頂，按照土壤發(fā)生層，即腐殖質(zhì)層（A）、淋溶層（B1）、淀積層（B2）和母質(zhì)層（C），采集黃壤剖面土壤，并以黃壤剖面為中心點(diǎn)呈三角形分布的方式，在每個剖面附近30~50 m的位置分別采集3個表土樣品，采樣方法為梅花五點(diǎn)采樣法，采樣時用竹削木刀進(jìn)行土樣采集，且采用四分法取土壤樣品2 kg，用作好記號的無菌密封袋保存好。采樣順序按照自北向南進(jìn)行，每個采樣點(diǎn)間相隔大約2 km，海拔高度范圍為657.2~831.5 m，均分布在海拔高度為500（600）~1 400（1 500） m的黃壤帶[5]。采樣完畢后，立即將樣品運(yùn)送回實(shí)驗(yàn)室，并將樣品均勻攤開，經(jīng)30 d 自然風(fēng)干。

表1 研究區(qū)各采樣點(diǎn)特征Table 1 Characteristics of sampling sites in the study area

1.2.2 樣品處理與分析

土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，通過研磨粉碎過百目篩處理后備用。土壤總鎘的前處理采用“HFHNO3-HClO4”混合消解法進(jìn)行處理并稀釋，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent 7900，USA）測定鎘元素含量[21]。參照《土壤農(nóng)化分析》中的測定方法，對pH、土壤有機(jī)質(zhì)（SOM）、土壤速效氮（AN）、土壤速效磷（AP）進(jìn)行測定[22]，pH以土水比1:2.5（m/v）采用酸度計(jì)（PHBJ-260）進(jìn)行測定。SOM測定采用低溫外熱重鉻酸鉀氧化-比色法，AN測定采用堿解擴(kuò)散法，AP測定采用鹽酸-氟化銨法。

1.2.3 土壤重金屬形態(tài)與測定

根據(jù)改性的順序提取法（BCR）[23-24]，對土壤鎘弱酸可溶態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)組分進(jìn)行連續(xù)提取，各提取步驟中所獲得提取液或消解液均通過0.45 μm濾膜進(jìn)行過濾，采用50 mL容量瓶進(jìn)行定容，通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS，Agilent 7900，USA）進(jìn)行測定。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理和繪圖采用Excel 2019和Origin 2021軟件完成，采用IBM SPSS statistics 23進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

1.3 土壤鎘風(fēng)險評價

1）地積累指數(shù)法

本研究選用地積累指數(shù)法對表層土壤鎘進(jìn)行污染評價，計(jì)算公式如下[25]：

式（1）中：Igeo表示地累積指數(shù)；Ci表示土壤中鎘的實(shí)測值；Bi表示土壤鎘的背景值，本研究取Bi=0.31 mg/kg。

地積累指數(shù)法劃分為7個污染等級：Igeo＜0，為無污染；0≤Igeo＜1，為輕度污染；1≤Igeo＜2，為偏中度污染；2≤Igeo＜3，為中度污染；3≤Igeo＜4，為偏重度污染；4≤Igeo＜5，為重度污染；Igeo≥5，為嚴(yán)重污染。

2）單因子指數(shù)法（CF）

單因子指數(shù)（CF，式中記作CF）是指利用土壤鎘含量與農(nóng)用地土壤重金屬篩選值比值表示[26]，計(jì)算公式如下：

式（2）中：CF表示土壤鎘單因子污染指數(shù)；Ci表示土壤鎘含量，單位為mg/kg；Si表示土壤鎘風(fēng)險篩選值，單位為mg/kg（GB 15618-2018）[27]，采樣地黃壤pH<5，因此，選擇pH≤5.5的重金屬風(fēng)險篩選值（取0.3 mg/kg）。

單因子指數(shù)劃分為5個污染等級：CF＜1，為無污染；1＜CF≤2，為輕微污染；2＜CF≤3，為輕度污染；3＜CF≤5，為中度污染；CF＞5，為重度污染。

3）潛在遷移指數(shù)法（PMI）

PMI[28]（式中記作PMI）可以評估土壤中某種重金屬向其他環(huán)境（水體、植物等）遷移的能力大小，計(jì)算公式如下：

式（3）中：PMI表示土壤樣品中重金屬的潛在遷移指數(shù)，取值范圍為0%~100%；F1、F2、F3、F4分別表示土壤樣品的弱酸可溶態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)的含量，單位為mg/kg。

潛在遷移性指數(shù)越接近0，則表明該重金屬穩(wěn)定性越強(qiáng)；潛在遷移性指數(shù)越接近于100%，則表明該重金屬的潛在遷移性越強(qiáng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃壤剖面土壤理化性質(zhì)與總鎘分布特征

黃壤剖面的理化指標(biāo)見圖1。其中，土壤速效磷呈現(xiàn)腐殖質(zhì)層最高，SP1~SP5的平均值范圍為27~40.3 mg/kg；而母質(zhì)層土壤速效磷含量最低，SP1~SP5的平均值范圍為9.6~10.2 mg/kg，從腐殖質(zhì)層向下經(jīng)由淋溶層、淀積層直至母質(zhì)層，呈現(xiàn)依次下降的變化趨勢。黃壤剖面土壤堿解氮同樣呈現(xiàn)出土壤速效磷類似的分布特征，腐殖質(zhì)層最高，SP1~SP5的平均值范圍為111.8~158.1 mg/kg；而母質(zhì)層土壤堿解氮含量最低，SP1~SP5的平均值范圍為6.99~41.97 mg/kg，從黃壤剖面腐殖質(zhì)層至母質(zhì)層的過程依次下降。土壤有機(jī)質(zhì)亦是如此，腐殖質(zhì)層最高，SP1~SP5的平均值范圍為21.47~59.99 g/kg；而母質(zhì)層土壤堿解氮含量最低，SP1~SP5的平均值范圍為5.14~8.7 g/kg，再從淋溶層、淀積層到母質(zhì)層依次下降。土壤pH除了SP2采樣點(diǎn)外，其余黃壤剖面則呈現(xiàn)出腐殖質(zhì)層最低，從SP1至SP5來看，腐殖質(zhì)層的pH＜4.5，而位于中間的淋溶層和淀積層較高，母質(zhì)層次之，但總體上pH<5.0，屬于強(qiáng)酸性土壤。

圖1 黃壤剖面理化指標(biāo)Fig. 1 Physicochemical indices of the yellow soil profiles

研究區(qū)不同采樣地黃壤剖面鎘分布圖見圖2。由圖2可以看出，整體呈現(xiàn)淋溶層和淀積層鎘含量較腐殖質(zhì)層和母質(zhì)層高的分布特征。在SP1處，黃壤剖面鎘含量為5個采樣點(diǎn)中最低，且均低于貴州省鎘背景值（0.659 mg/kg），其原因是SP1海拔（657.2 m）是5個點(diǎn)中最低所致；在SP2~SP4處，采樣點(diǎn)黃壤剖面鎘含量均高于背景值，最高可達(dá)1.40 mg/kg，體現(xiàn)出喀斯特森林地區(qū)高鎘地球化學(xué)背景特征。

圖2 土壤總鎘的垂直分布Fig. 2 Vertical distribution of total cadmium in soil

2.2 黃壤剖面鎘形態(tài)分布特征

土壤鎘不同形態(tài)組分垂直分布見圖3。從各個黃壤剖面可以看出，殘?jiān)鼞B(tài)鎘在任意層位含量最多。在腐殖質(zhì)層中，弱酸可溶態(tài)鎘含量次之，且隨著土層向下遷移含量遞減；隨著土層的向下遷移，可還原態(tài)鎘和可氧化態(tài)鎘有增多趨勢，這一特征在SP1和SP2中最為明顯。

圖3 土壤鎘不同形態(tài)組分的垂直分布Fig. 3 Vertical distribution of different morphological components of cadmium in soil

采用潛在遷移指數(shù)法評估鎘活性組分的潛在遷移性能見圖4。研究結(jié)果表明，在SP1~SP5處，PMI值范圍為0%~19.89%，且表層土壤PMI值最高，即弱酸可溶態(tài)鎘較深層土壤高，且越深層土壤弱酸可溶態(tài)鎘越少。因此，在黃壤剖面中腐殖質(zhì)層鎘更易向下遷移，而使得淋溶層和淀積層土層鎘含量升高。

圖4 黃壤剖面鎘潛在遷移指數(shù)（PMI）Fig. 4 Potential Cadmium migration index (PMI) in the yellow soil profiles

2.3 表土風(fēng)險評價及黃壤剖面土壤特性與鎘賦存形態(tài)相關(guān)性分析

2.3.1 黃壤剖面表土特性及風(fēng)險評價

由于表層土壤直接暴露在大氣之中，若有游客在保護(hù)區(qū)活動，則會對其身體健康構(gòu)成極大威脅，其次，還會對自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的鳥類等生物造成危害[29-30]。因此，在每個黃壤剖面附近采集3個表土樣品，一共15個表土樣品進(jìn)行風(fēng)險評價，表土理化指標(biāo)及不同形態(tài)鎘含量詳見表2。

腐殖質(zhì)層土壤鎘總濃度為0.27~2.36 mg/kg，鎘的平均濃度為（0.89±0.50） mg/kg；弱酸可溶態(tài)鎘總濃度為0.02~0.15 mg/kg，平均值為（0.08±0.04）mg/kg；可還原態(tài)鎘總濃度為0.00~0.11 mg/kg，平均值為（0.04±0.03） mg/kg；可氧化態(tài)鎘總濃度為0.00~0.03 mg/kg，平均值為（0.01±0.01） mg/kg；殘?jiān)鼞B(tài)鎘總濃度為0.20~2.21 mg/kg，平均值為（0.76±0.50） mg/kg；土壤速效磷總濃度為16.70~42.60 mg/kg。平均值為（30.75±6.85） mg/kg；土壤堿解氮總濃度為55.98~150.42 mg/kg，平均值為（127.97±22.97） mg/kg；土壤有機(jī)質(zhì)總濃度為24.82~61.56 g/kg，平均值為（47.06±10.48） g/kg；pH范圍為4.12~4.87，平均值為4.40±0.20，為強(qiáng)酸性土壤。

由地積累指數(shù)法得出，SP1黃壤剖面附近采集的表土樣品顯示無污染，SP2~SP5黃壤剖面附近采集的表土樣品均有不同程度的污染，通常為輕度污染和偏中度污染，僅有SP3一個點(diǎn)位顯示中度污染。由單因子指數(shù)法得出，SP1~SP5均有不同程度污染，以輕微污染和輕度污染及中度污染為主，僅SP1個別表土樣品顯示CF=0.9＜1為無污染，以及SP3個別點(diǎn)位顯示CF=7.87＞5為重度污染。

2.3.2 黃壤剖面土壤特性與鎘賦存形態(tài)相關(guān)性分析

腐殖質(zhì)層土壤參數(shù)相關(guān)性分析見表3。由表3可見，土壤中pH和土壤堿解氮組分呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)性，表層pH最低，而表土土壤堿解氮含量在黃壤剖面最高。這也說明在黃壤帶表土酸化較為嚴(yán)重，且在高淋溶環(huán)境下加速了枯枝落葉的分解，從而使得土壤養(yǎng)分堿解氮含量較高。而pH與可還原態(tài)鎘呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性（P＜0.01），這與表土pH最低而可還原態(tài)鎘含量不高相吻合。土壤堿解氮與可還原態(tài)鎘呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)性（P＜0.05），這也與土壤堿解氮在表土含量最高而可還原態(tài)鎘含量不高相符合。淋溶層、淀積層和母質(zhì)層土壤的參數(shù)相關(guān)性分析見表4~6。在淋溶層土壤中，土壤pH與土壤有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)（P＜0.05），說明pH升高導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降。土壤pH與鎘含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)（P＜0.05），這與黃壤剖面分布特征相吻合，即鎘含量隨著pH升高而升高。在淀積層土壤中，pH與弱酸可溶態(tài)鎘均呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.684，說明越到深處土層，弱酸可溶態(tài)鎘含量越低。而pH與土壤堿解氮呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.694，可見隨著pH升高，土壤堿解氮含量有下降趨勢，與剖面土壤特性相吻合。在母質(zhì)層中，土壤有機(jī)質(zhì)與鎘及殘?jiān)鼞B(tài)鎘均呈現(xiàn)顯著相關(guān)性（P＜0.05），說明隨著土壤有機(jī)質(zhì)減少鎘及殘?jiān)鼞B(tài)鎘含量均有所下降。

表3 腐殖質(zhì)層土壤參數(shù)相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of soil parameters in the humus layer

表4 淋溶層土壤參數(shù)相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of soil parameters in the eluvial layer

表5 淀積層土壤參數(shù)相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of soil parameters in the illuvial layer

表6 母質(zhì)層土壤參數(shù)相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis of soil parameters in the parent material layer

在整個黃壤剖面中，pH對鎘的分布影響最大，黃壤剖面腐殖質(zhì)層土壤pH平均值為4.28，淋溶層pH平均值為4.68，淀積層pH平均值為4.64，母質(zhì)層pH平均值為4.57。而鎘釋放率在pH>5.0時非常低，當(dāng)pH<4.5時鎘釋放率呈指數(shù)增長[31]，因此，鎘呈現(xiàn)出中間2層（淋溶層、母質(zhì)層）高、表層（腐殖質(zhì)層）與底層（母質(zhì)層）含量低的變化特征。

3 討論

3.1 地質(zhì)背景因素

在研究區(qū)域內(nèi)，鎘濃度超過了中國土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值，且絕大多數(shù)區(qū)域超過了貴州省鎘背景值。由于研究區(qū)域是一個沒有采礦活動，受人類影響較小的森林區(qū)域。因此，研究認(rèn)為，鎘的分布特征不是人為因素影響的結(jié)果，推測其主要是受自然環(huán)境控制。研究區(qū)域碳酸鹽類巖石廣泛分布，黃壤和石灰?guī)r常呈現(xiàn)相間帶狀或鑲嵌分布[5]。在研究區(qū)采樣地附近，有研究發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r土壤剖面表土鎘含量是地殼豐度的1.65倍，這說明喀斯特林區(qū)黃壤鎘的分布受到了高地球化學(xué)背景的影響[32]，研究區(qū)黃壤區(qū)域存在碳酸鹽巖高鎘背景值。有研究發(fā)現(xiàn)，在桂林市巖溶區(qū)紅土中鎘的分布也有類似特征，即鎘含量中間高、兩端低，反映出巖溶土壤中微量金屬的高地球化學(xué)背景特征[33-34]。這也說明在碳酸鹽巖地區(qū)土壤鎘含量不同程度地受到高背景特征的影響。此外，在非喀斯特地區(qū)的珠江河口某濕地重金屬的土壤剖面中的鎘亦呈現(xiàn)出中間富集的特征，但鎘的分布與土壤有機(jī)質(zhì)相關(guān)性較大[35]，而受地質(zhì)背景因素的影響較小，表明在喀斯特地區(qū)重金屬鎘的分布主要是受地質(zhì)背景因素的影響。

3.2 植物生長過程影響

森林土壤腐殖質(zhì)主要來源于森林凋落物，由于研究區(qū)域采樣地水熱條件優(yōu)越，植被生長量大，生物循環(huán)快。凋落物釋放有機(jī)酸對林地土壤有重要作用，其分解轉(zhuǎn)化后釋放的有機(jī)酸隨降水淋溶作用而進(jìn)入土壤，最終對土壤環(huán)境產(chǎn)生重大影響[36]。有研究發(fā)現(xiàn)，低分子有機(jī)酸能夠降低土壤pH值，從而使有效態(tài)鎘含量上升，提升土壤鎘有效性，增強(qiáng)了土壤鎘遷移能力[37-38]。同時，在研究區(qū)采樣地，表土土壤速效磷、土壤堿解氮和土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值分別為30.75 mg/kg、127.97 mg/kg和47.06 g/kg，含量豐富。通過單位換算公式“土壤有機(jī)質(zhì)=1.724×土壤有機(jī)碳”，則土壤有機(jī)碳（SOC）平均值為27.30 g/kg，而總磷與總氮分別包含土壤速效磷及土壤堿解氮，說明總磷與總氮含量不會低于土壤速效磷與土壤堿解氮含量。有研究發(fā)現(xiàn)，較低的土壤C: N值可能有利于微生物對SOM的分解[39]，而土壤N: P值的增加可能造成整個生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分限制由氮到磷的轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致微生物群落組成和生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生變化[40]。研究發(fā)現(xiàn)，凋落物輸入可以促使土壤細(xì)菌、真菌及放線菌數(shù)量顯著增加[41]。土壤微生物會對鎘含量造成影響，土壤細(xì)菌的引入可以使土壤鎘背景值下降70%~80%[42]，進(jìn)一步促使在黃壤剖面表土的鎘含量有所下降。

3.3 氣候?qū)ν寥佬纬傻挠绊?/h3>

由于研究區(qū)域地處中亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，常年平均氣溫14~16 ℃，年平均降雨量約1 450 mm，降雨量大于蒸發(fā)量，土壤中的水分以淋溶型為主，會對研究區(qū)黃壤剖面帶來高淋溶影響，有利于土壤中鹽基的淋洗，導(dǎo)致大部分土壤鹽基飽和度低、酸度大，從而間接地造成了pH、溫度與淋溶水對黃壤剖面鎘的影響[5]。pH越低，則鎘的遷移率越大，這是由于當(dāng)pH較低時，碳酸鹽會溶解并釋放；當(dāng)pH較高時，碳酸鹽易與重金屬離子絡(luò)合反應(yīng)，形成更加穩(wěn)定的碳酸鹽結(jié)合態(tài)，從而降低土壤中弱酸可溶態(tài)鎘含量[43]。當(dāng)溫度越高，則鎘的溶出率越高[44]，而在研究區(qū)域采樣地夏季白天的平均溫度為29 ℃，接近于鎘的最適溶出率[43]。淋溶水越充分，導(dǎo)致水與土的液固比值越大，鎘更易遷移[45-46]，而研究區(qū)域采樣地正處于高淋溶環(huán)境，因此，鎘極易隨降水而發(fā)生遷移，最終導(dǎo)致黃壤剖面表土鎘的遷移。

4 結(jié)論

1）黃壤剖面鎘含量呈現(xiàn)中間2層（淋溶層和淀積層）較腐殖質(zhì)層和母質(zhì)層高的分布特征，這是由于茂蘭國家自然保護(hù)區(qū)的地方性氣候特征以及高地質(zhì)背景特征造成的，即在高淋溶、高背景下，造成了鎘在黃壤剖面中的獨(dú)特分布。

2）通過黃壤剖面鎘及賦存形態(tài)與土壤特性相關(guān)性分析可知，在黃壤剖面中，鎘的遷移量與pH呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，腐殖質(zhì)層與淋溶層鎘的分布與pH關(guān)系最大，pH影響了土壤養(yǎng)分物質(zhì)的分解，而在高淋溶環(huán)境中進(jìn)一步加速了鎘的遷移。由潛在遷移指數(shù)法得出，在黃壤剖面中腐殖質(zhì)層鎘更易向下遷移，使得淋溶層和淀積層土層鎘含量升高。

3）地積累指數(shù)法表明，黃壤剖面附近表土主要是輕度污染和偏中度污染。由單因子指數(shù)法顯示，表土以輕微污染、輕度污染及中度污染為主，因此，應(yīng)引起相關(guān)土地管理部門的重視。