基于GIS基线分割与土地利用单元优化的土壤重金属生态风险累积效应评价方法

以承德市伊逊河红旗钒钛磁铁矿小流域为例,采用富集因子法、潜在生态风险指数法,基于土地利用类型的冗余分析和GIS基线分割模型对流域土壤重金属生态风险累积程度及其影响因素进行了探讨.通过3种土壤重金属生态风险累积效应评价结果的对比,分析了样本加密、土地利用类型和GIS地理处理等优化方法对基线分割评价结果的影响.结果表明:研究区表层土壤重金属累积程度由强至弱为:Hg>Cd>Cu>As>Pb>Zn>Co>V>Cr>Ni>Ti>Mn,表层土壤重金属综合潜在生态风险RI值范围为51.48～1152.39,平均为131.12,总体属低生态风险水平,高异常点主要分布于采矿用地旁旱地和草地、水浇地和水田及建设用地内.深层土壤重金属综合潜在生态风险值明显低于表层土壤,表层土壤重金属综合潜在生态风险总体表现为正向累积.表层土壤和深层土壤对土地利用类型因子的响应程度具有明显差异,经表层样品加密和GIS图斑赋值叠加模型优化后,重金属生态风险属正向累积图斑面积减少16.79％,样本数据随机性和离散程度明显减小,但生态风险累积指数分布极值范围相对增大,高异常值点分布更为明显,有利于污染地块的筛选识别.基于GIS地理处理可视化的生态风险累积效应基线分割评价方法,可进一步对评价单元和分割基准的选择进行拓展优化,为生态环境监测预警,自然资源综合管理,生态环境审计考核等提供参考方法.