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土壤是人类赖以生存和发展的陆地生态系统的重要组成部分,是供应植物生长所必需的水分和养分的重要载体。随着自然界各种化学元素的迁移,土壤不但是重金属元素的归宿地,同时还是重金属元素向生物和水体传输的基地。由于不同利用方式下农用地土壤的理化性质有所差异,土壤中重金属元素的赋存形态可能会发生改变,从而直接影响土壤重金属的迁移、富集等地球化学过程。因此,研究不同土地利用方式下土壤重金属元素的累积特征及其影响因素,不仅能够揭示土壤中重金属的迁移、转化潜力以及对生态环境的潜在风险,还能为土壤污染防控提供一定的理论与实践参考。正因为如此,土壤重金属元素的相关研究已成为人们普遍关注的焦点。当前,学者们对土壤重金属的研究主要集中在重金属元素的来源、空间分布、影响因素、风险评价等方面,而有关不同土地利用方式对重金属元素富集的影响研究较少,特别是针对海南岛这一典型热带区域不同土地利用方式土壤中重金属元素的赋存形态及迁移富集机理还鲜见报道。鉴于此,本研究选择海南岛东部地区琼海市和定安县内相邻的水田、抛荒地和菜地进行土壤样品采集,通过野外调查和室内实验分析,结合每种土壤的耕作措施和施肥方式,分析不同土地利用方式下土壤重金属元素总量和各赋存形态的空间分布特征,探讨不同耕作方式对土壤重金属元素迁移富集的影响,为农用地环境保护和土壤污染防控提供一定的理论基础。通过研究,得出的主要结果如下:(1)研究区农用地土壤重金属元素Cr、Cu、Pb、Zn、Cd的总含量分别为2.06-127.17、3.09-86.63、2.12-62.44、0.21-32.57、2.40-78.25mg/kg。不同土地利用方式下土壤重金属元素的含量存在一定差异,Cr、Pb、Zn、Cd含量表现为抛荒地>水田>菜地,Cu元素含量表现为抛荒地>菜地>水田。(2)在0-30cm深度的土壤剖面上,水田土壤中的重金属元素含量随土壤深度呈先升高后降低的趋势,在10-20cm土层中最高;菜地土壤中的重金属元素含量随土层加深逐渐降低,在0-10cm土层中最高;抛荒地土壤中重金属元素Cr、Cu、Zn在0-10cm土层中最高,而重金属元素Pb和Cd主要富集在10-20cm土层中。(3)在不同土地利用方式中,可交换态重金属占比相差不大(7.06-8.51%)。碳酸盐结合态呈现的趋势为抛荒地(12.46%)>菜地(9.14%)>水田(4.92%),这是因为水田土壤呈微酸性,碳酸盐结合态重金属容易释放出来,因此含量最低。铁锰氧化物结合态在水田中占比相对较高(27.03%),但当水田处于淹水缺氧环境时,该形态容易释放出来。有机束缚态的重金属在三种不同类型中呈现的趋势为:水田(10.54%)>抛荒地(7.36%)>菜地(6.92%)。残余态在三种土地类型中所占比例均最高,菜地和水田中的残余态重金属占比略高于抛荒地,表明耕作活动和土壤中的活性生物可以促进重金属元素的迁移,使残余态重金属富集。(4)研究区农用地土壤pH值介于4.86-7.65之间,呈微酸性;水田、抛荒地和菜地土壤的Eh值分别为93.9、67.4和58.9mV;在三种利用方式中,抛荒地土壤粒度最大,水田和菜地土壤粒度随深度增大而减小;土壤有机质含量在9.90-27.62g/kg之间,水田中有机质含量较高。(5)土壤理化性质(pH值、Eh值、土壤质地、有机质)对重金属元素的赋存形态有不同程度的影响。当土壤pH值较低时,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态含量较低,可交换态和残余态含量较高;而土壤Eh值和各赋存形态的相关性与pH值的相反。土壤细颗粒组分增加时,重金属离子容易被吸附,土壤中有效态重金属含量减少,重金属的生物有效性降低。在不同利用方式土壤中,有机质含量大小顺序为:水田(6.15g/kg)>抛荒地(2.70g/kg)>菜地(1.75g/kg),与有机束缚态呈现的趋势一致。有机质与有机束缚态重金属呈较为显著的正相关关系,与可交换态和碳酸盐结合态呈负相关关系。有机质的增加可以减少可交换位点和酸性条件下的金属离子,使其向有机束缚态转化,表明土壤有机质可以促进有机束缚态重金属的形成。