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污染场地土壤重金属的空间变异是由在背景过程的基础上叠加了连续的变异过程和点源过程导致的，这种不同尺度上的空间变异的分离对于土壤环境管理具有重要作用。选择典型重金属污染场地，采集242个表层土壤样品和220个底层土壤样品，并分析Cd含量，采用线性混合模型对土壤Cd空间变异的母质固定效应、点源随机效应和基本随机效应进行分离。结果表明，研究区域表层土壤Cd含量空间变异性大，不符合正态分布；不同母质和土地利用类型上土壤Cd的母质固定效应有一定差异；稳健变异函数较传统变异函数稳健，稳健变异函数Dowd模型更适合于研究区域土壤Cd空间异常值的识别；识别出的7个空间异常值点位主要分布在受人类活动影响较大的地方，分离出的点源随机效应能够解释整个异常值点位空间变异的95％以上；研究区域的基本随机效应的分布规律是东北部和东部较高，其他区域较低，可能受到扩散源的影响。研究表明线性混合模型是一种分离不同尺度土壤重金属空间变异的有效方法。