汇河自然保护区中交通来源的微量元素的主要影响因素

《Plant and Soil》：Key drivers of traffic-derived trace elements in Huihe nature reserve

　　

摘要

背景与目的

道路交通被认为是路边土壤中微量元素的来源之一，然而其在交通量较少的保护区域中的影响仍知之甚少。本研究考察了中国淮河自然保护区路边微量元素的空间分布模式、生态风险以及土壤与植被之间的相互作用。

方法

在两个生长季节内，沿着四条样带，在距离路缘2至50米的六个不同距离处采集了路边土壤样本。测量了16种微量元素、土壤的物理化学性质以及植被特征。通过地理累积指数（Igeo）和潜在生态风险指数（PERI）来评估微量元素污染和生态风险。采用距离衰减回归、相关性分析、逐步多元回归和结构方程建模等方法来确定元素积累的关键驱动因素。

结果

镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）和锑（Sb）的浓度随着距离路缘的距离增加而显著降低。与2米处的土壤相比，50米处的镉浓度下降了27.6%，铬下降了23.9%，铅下降了34.1%，锑下降了45.8%。镉是唯一具有高生态风险的元素，其Igeo指数表明污染程度为中等到较强，PERI指数表明风险较高。镉的分布主要与有效磷、电导率、总孔隙度和植被覆盖度相关，而铅、锑和铬则分别与土壤结构、养分、有机质和植被特征存在特定关联。

结论

即使在交通量较低的情况下，与道路相关的物质输入也会在保护区的土壤中产生可检测到的元素梯度。镉是主要的生态风险来源，元素积累受到土壤和植被共同性质的共同调控。