全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 ! 卷 第 期
∀班# ∃ % ∃ &∋ ( ) # ∗ + ∋ , ∗ −− + .∃ / ∃ ∀ ∋ + ∋ 0 1 , & 2 3 4 , ! 5 6 7 8一 ! 9
喀喇昆仑山一西昆仑山地区土壤元素的
自然含盆特征 :
夏增禄 李森照 罗金发 帅国科学院地理研究所 , 北京 ; ; 6
【摘要】 本文对喀喇昆仑山 一西昆仑山地区土壤中 ! 种元素的自然含量进行了论证 4 用对比和区域分
异系数的方法 , 讨论了本区土壤元素在世界 、 我国和区域内的异同和分异特征 4 通过相关分析和主成
份分析 , 揭示了土壤元素的共生组合关系和表现在土壤类型上的聚类特征 , 进一步说明了元素在本区
土壤中的相关性和分异特征 4
关键词 土壤元素 西藏 分异特征
∀ <2 = 2 > ?> = ≅Α ?≅> Α Β Χ 3 2 ? Δ = 2 Ε > Β 3 ?> 3 ?Α Β Χ 9 ; > Ε> Φ > 3 ?Α ≅3 Γ 2 = 2 Η Β = 2 Φ 2 3 Ι ϑ > Α ? 一Γ Δ 3 ΚΔ 3 Λ Β Δ 3 Μ
? 2 ≅3 Α Β Χ Ν≅3 Ο < 2 ≅一 Π ≅Θ> ? −Ε2 ? > 2 Δ 4 Ρ ≅2 Σ > 3 Ο ΕΔ , + ≅ % >3 Τ ΕΕ2 Β 2 3 Ι + Β Δ &≅3 Χ 2 5.3 Α? ≅?Δ ? > Β Χ 0 > Β Μ
Ο =2− < Υ , ∗ > 2 Ι > Φ ≅2 % ≅3 ≅> 2 , ς > ≅Ω≅3 Ο ; ; ; 6 。 一∀ < ≅3 4 & 4 ∗ −−.。 ∃ > Β Ε 4 , , ! 5 6 7 8一! 9 4
# 2 ? Δ = 2 Ε > Β 3 ?> 3 ? Α Β Χ ! > Ε>Φ > 3 ?Α ≅3 9 ; 9 Β Χ Γ 2 =2 Η Β = 2 Φ 2 3 Ι ϑ > Α ? 一Γ Δ 3 ΕΔ 3 Λ Β Δ 3? 2 ≅3 Α Β Χ
Ν ≅3 Ο < 2 ≅一 Π ≅Θ > ? − Ε2 ?> 2 Δ 2 => Ι >Φ Β 3 Α ?= 2 ?> Ι ≅3 ? < ≅Α −2 −> = 4 Π < > >< 2 = 2 > ? > =≅Α ?≅> Α Β Χ = > Ο ≅Β 3 2 Ε Ι ≅Χ Μ
Χ > => 3 > > Β Χ 9 ; > Ε> Φ >3 ? Α ≅3 ?< ≅Α => Ο ≅Β 3 , ? < > Ξ Β = ΕΙ 2 3 Ι ∀ < ≅3 2 2 = > Ι ≅Α > Δ ΑΑ > Ι Δ Α≅3 Ο > Β 3 ? =2 ?≅3 Ο
2 3 Ι = > Ο ≅Β 3 2 Ε Ι ≅ΧΧ> = > 3 ? ≅2 Τ > Β > ΧΧ ≅> ≅>3 ? Φ > ?< Β Ι Α 4 Π ΕΕ= Β Δ Ο < > Β = = > Τ2 ? ≅Β 3 2 3 Ι Ψ = ≅3 > ≅Ψ 2Ε >Β Φ Ψ Β 3 > 3 ?
2 3 2 ΕΥ Α≅Α Α ?< > = > Ε2 ? ≅Β 3 Α< ≅− Β Χ ≅3 ? > =Ο =Β Ξ ? < 2 3 Ι 2 Α ΑΒ > ≅2 ? ≅Β 3 2 Φ Β 3 Ο 9 ; >Ε> Φ > 3 ?Α 2 3 Ι ? < > > ΕΔ Α ? Μ
> = >< 2 = 2 > ? > =≅Α ?≅> Α Φ 2 3 ≅Χ > Α? ≅3 Ο ≅3 9 ; ?Υ−> Α 2 => = > Ζ > 2 Ε> Ι , 2 3 Ι ?< > > Β == > Ε2 ? ≅Β 3 2 3 Ι Ι ≅Χ Χ> = > 3 Μ
? ≅2 Ε >< 2 = 2 >? > = ≅Α? ≅> Α Β Χ > Ε> Φ > 3 ? Α ≅3 9 ; 9 Β Χ ?< ≅Α = > Ο ≅Β 3 2 => Χ Δ = ?< >= > [ Ψ Ε2 ≅3 > Ι 4
Γ > Υ Ξ Β =Ι Α 9 ; > Ε> Φ > 3 ? , Π ≅Θ> ? , / ≅Χ Χ> = > 3 ?≅2 Ε > < 2 =2 > ? > = ≅Α? ≅> Α
青藏高原是我国一个土地资源广阔而待开
发的地区 4 研究这一地区土壤元素的自然含量
及其特征 , 不仅在了解该区的元素化学地理与
环境地球化学上具有意义 , 而且也 是 该 区 开
发、 规划中必不可少的资料 4
自然条件概况
喀喇昆仑山 一西昆仑山地区位于青藏 高原
西北隅 4 由于受深断裂控制 , 山高谷深 , 山形
紧凑 , 河浴狭窄 , 高原面宽广 , 地貌复杂 4 这
种地形特征 , 决定了本区垂直带谱众多 , 分异
明显 4 本区气候寒冷 、 干早 , 降水罕少 4 一般
在山麓平原 区年降水量∴ ; Φ Φ , 但 随 高 度
的变化 , 降水量变化较大 , 在海拔 Σ; ; ; Φ 以
4 国家自然科学基金资助重大项 目4
中国科学院地理研究所郑 度 、 张百平提供土 壤样品 4
本文于 。年 ! 月 ! 日收到。
上 , 一可达4 ; 一 ]; ∋Φ Φ 。 在雪线 以上 一 些 地
方 , 据 推 算 可 达 9 ; ;一 ] ; ; Φ Φ 4 在 ; ; ;一
] ; ; ;Φ 的山地 , 最暖月均温为 ;一 Σ∋Β∀ , ] 8 ; ;
一 9 ; ;Φ 的羌塘高原为 ! 一 ⊥ ℃ 4 最冷月均
温 一 ; ℃ , 日较差 平 均可达 9 一 ; ℃ 4 由于
西风气流的影响 , 降水量天致 由西向东减少 ,
这一特征决定了本区土壤的水平分布 4 但因局
部地形的差异也影响到降水和温度 的 时 空 分
布 , 因而随地理位置和地形的变化耐形成的不
同水热组合状况也影响到土壤带谱的分布和土
壤中元素的分异 4 本区主要土壤类型有高山草
甸土 、 寒冻土 、 高山荒漠土 、 高山草原土 、 亚
高山草甸草原土 , 亚高山草原土 、 山地淡栗钙
土 、 山地棕钙土 、 山地棕漠土等 4
材料和方法
供试上壤的类型和采样地点夕Ε&于表 4
∀ < ≅3 4 & 4 ∗ −−. 4 ∃ > Β Ε。 , ! 7 5 6
工期 夏增禄等7 喀喇昆仑山, 西昆仑山地区土壤元素的自然含量特征
供试土玻的类型和采样地点
Π > Α忿> Ι , ; ?Υ−> 2 3 Ι ‘2 4 −Ε≅Β Ο 9 企> Α
土壤类型 9 ; ?Υ −> 采样地点% 2 Φ −&≅3 Ο 9 七>
海拔高度_
∗ .井钾Ι >Ε+ 6 】
土坡层次
9 ; < Β = ≅Τ Β 3 5⎯ =3 6
昆北 ⊥
昆北 ≅
山地荒漠草原土 ΛΒ Δ 3 ?2 ≅3 Ι > Α >= ? Α?>−−> 9 ;
高≅Ε& 草甸土 ∗ .−≅3 > Φ ΒΔ 3 ?2 ≅3 Φ > 2 Ι Β Ξ 9 ;
山地荒漠土 Λ Β Δ 3 ?2 ≅3 Ι > Α >= ? 9 ;
+.& 地草原土 Λ Β Δ 3 ?2 ≅3 Α ?>−−> 9 ;
高≅Ε& 荒漠草原土 ∗. −≅3 > Φ Β Δ 3 ?2 ≅3 Ι > Α >= ? Α ?>−−> 9 ;
; 一 一8 一 ; 一 ! ] 一 9 ; 一8 9
; 一! 一 9 一 ! ⊥ 一 9 ;
; 一 一] 一 ] 一 ] ; 一 ⊥ ;
; 一 一 ! 一 ] 一] α 一α ;
; 一⊥ 一 8 一 ! ! 一 9 ; 一 α 9
乔
高山草原土
昆北 , β高山荒漠土
∗ .−≅3 > Φ ΒΔ 3 ?2 ≅3 Α ?>−−> 9 ;
∗. −≅3 > Φ ΒΔ 3 ?2 ≅3 Ι > Α>= ? 9 ;
昆 ‘
昆≅ ‘
昆 ≅‘
昆≅ ,
昆 ! ,
昆 ‘Β
昆 ‘≅
昆 一,
昆 Ι ,
昆9 ;
昆 , ≅
亚高山草甸草原土 % Δ Θ 2−≅3 > Φ Β Δ 3 ?2 ≅3 Φ > 2 Ι Β Ξ Α ?> −− > 9 ;
山地栗钙土 Λ Β Δ 3 ?2 ≅3 ⎯< > Α?3Δ ? 9 ;
山地棕钙生 Λ Β Δ 3 ?2 ≅3 Θ= Β Ξ 3 >2Ε > 2 = > Β Δ Α 9 ;
≅Ε& 地棕漠χΗ ΛΒΔ 3 ?2 ≅3 Θ= Β Ξ 3 Ι > Α> =七 9 ;
高山草原土 ∗ .−≅3 > Φ Β Δ 3 ?2 ≅3 Α? >−− > 9 ;
高Ε& 荒漠土 ∗. −≅3 > Φ ΒΔ 3 ? 2 ≅3 Ι > Α > = ? 9 ;
盐土 %2Ε≅ 3 > 9 ;
高 山寒冻土 ∗ .−≅3 > Φ Β Δ 3 ?2 ≅3 >= Υ Β Ο > 3 ≅> 9 ;
山地灰褐土 Λ Β Δ 3 ?2 ≅3 Ο= 2 Υ , ⎯ ≅3 3 2 Φ Β 3 ≅> 9 ;
山地粟钙土 ΛΒΔ 3 ?2 ≅3 ⎯< >Α ?3 Δ ? 9 ;
山地棕漠土 ΛΒΔ 3 ?2 ≅3 Θ= Β Ξ 3 Α? >−− > Α Β ≅Ε
耶恩大湾
阿格拉达 坂
乔峰登山营
耶恩大湾
普尔错
普尔错
古里亚山 口南
恰尔隆东北部山 口
克州煤矿上
克州煤矿下
克州煤 矿下近山 口
龙木错
龙木错
龙木错
河西 岗口
苏皮克牙
苏皮克牙
苏皮克牙
] ;
] ⊥ ] ;
! 8 ;
] 9
9 ; 9 ;
] α ;
9 ! ! ;
! α 8 α
;
⊥ 8 ;
! ;
9 8 ;
9 ; α ;
9 ; ;
9 !9 ;
!; ; ;
αα ;
⊥ ; ;
∋ 一] 一 ⊥ 一 ! ; 一 9 !
; 一 9 一 ! ] 一 9 9 一 α 9 一 8 9 一 ;
; 一 ⊥ 一 一 ] ; 一 α ; 一 ; ;
∋一 一 一 9 ; 一 α ; 一 ; ;
; 一 9 一 一 ! ; 一 9 ; 一 8 ;
; 一 一 ; 一 ! ; 一9 ;
; 一 一 ; 一 !8 一] ⊥ 一8 ;
; 一 ∋。 9 一 一 9 一 ; 一 ! α 一 α ;
; 一 一 ; 一! ; 一 9 ;
; 一 α 一 ⊥ 一 ! ] 一 α ; 一 Κ ; ;
∋一] 一 ⊥ 一 ! ; 一 9 ; 一8 ;
; 一] 一 一 ! 一 ] ! ·⊥ 9 一 ; ;
土壤样品风干后细磨过 ; ; 目网筛 4 全部样品用
⎯ − 一 ; 。型等离子体测定 4
主成分分析是首先根据样品的各变 量 测 定 值 求
出变量的相关系数矩阵 , 再用雅可比法或克雷洛夫 法
求出该矩阵的特征值和特征向量 , 然后根据特征值 的
大小及其贡献率选取主成分 , 并建立主成分方 程 , 通
过方程计算出各样品的主成分值 , 并在坐标图上 标出
其位置 , 对其分、 聚情况进行分析 4
! 。
结果和讨论
本区元素含量的特征
! 4 4 , 土壤元素含量 8 个供试土壤的 !种元
素的含量列于表 4 本区为自然区, 无工业污
染源 4 除因大气环流的影响可能通过大气降水
或降尘而带入极微量的物质外 , 本区土壤的元
素含量 , 基本上属 自然含量 4 为了 进 一 步 对
比 , 用Λ ⎯ # > 2Ε 等的富集系数 ‘9 ’公式验证 5表
略 6 , 结果表明各元素的富集系数多小于 , 或
接近 , 证明本区土壤的元素含量未受到或未
明显受到人为污染 4 但有个别元素出现高值 4
如 ∀ 2 元素在 9 号和! 号土壤中 , 其富集系数
高达 ] 4 ; 以上 4 追其含量 , 其数值并不比其它
∀ < ≅3 4 & 4 ∗ Ψ −. 4 ∃ >Β Ε 4 , ! 7 5 6
土壤中的高 , 而是较低。 这种情况的发生 , 是否
归 因于上升水流或生物累积因素 , 须作进一步
探讨 。 本 区土壤元素的富集系数变化微小的特
点 , 也表明除一些难迁移的元素在土壤中较稳
定外 , 易迁移的元素在土壤中也是较稳定的。
! 4 4 土壤元素含量的序列分析 土壤元素含
量的序列是表明土壤中元素组成的一种特征 ,
它在一定程度上反映了区域自然条件的影响和
元素组成的形成 5表略 , 亦可参见表 6 4 本区
土壤元素的序列主要属 ∀ 2 δ ∗ 工δ , > δ Γ δ # 2
型 4 在整个序列 中, 不同土壤 间差异极微 , 序
列组成甚为稳定 4 若与我国其它土壤相比 【“’ ,
如砖红壤的元素序列为 ∗ .δ , > δ Π≅ δ ∀ 2 6 #2
型 , 其∀ 2元素退居第 ] 位 , Π ≅ 上升到第 !位 ε
又如 暗棕壤为∗ Εδ , > δ ∀ 2 δ Γ δ # 2 型 , ∀ 2元
素退居第 ! 位 , , > 元素上升到 第 位 , 可见
∀ 2 元素在元素组成中的高位置是本区土壤 元
素地球化学的一个特征 4 这一特征 , 将是影响
本区生态和环境特征的一个重要化学因素 4
本区某些植被较好或水分条件较好的土壤 ,
如草甸土 、 高寒冻土 、高寒草原土 、灰褐森林土
!; 应 用 生 态 学 报 ! 卷
白 !∀苔。脚#∃谷%&口#∋
%( )和钱暇公∗+
,∃−∃曰.琳
/ 0 1 2 ∃ 3 ∃ 4 556 。7 8 9 :。 , ; < & = & > > ? !
期 夏增禄等7 喀喇昆仑山一西昆仑山地区土壤元素的自然含最特征
等 , 元素序列中∗ Ε的含量超过了 ∀ 2 , 表现出
了∀2 淋溶的特征。
! 4 本区土壤的元素含量与世界土壤元 素 背
景含量和我国土壤元素含量的异同
图 是本区8 种土壤每一元素含量与世界
止到图
∀ < Ε 3 2
通
逻臼
一 脚界
ϑ Β = Ε Ε
儿 未 ∃ Ε> Φ > 3 ?
图
, ≅Ο 4
区域土壤元素平均值与世界土 壤元素背景值的比 值 图
/ ≅2 Ο= 2 Φ Α< Β Ξ ≅3 Ο ?< > = 2 ?≅Β
Β Χ > Ε>Φ > 3 ?Α ≅3 9 ; 9 ΒΧ ?< ≅Α = >Ο ≅Β 3 φΧ乙; 2Ζ
>= 2 Ο > Ζ 2 ?Δ > Α
Θ2 > Η Ο= Β Δ 3 Ι
Ζ 2 ΕΔ 韶 ΒΧ > Ε>Φ > 3 ?% ≅3 9 ; 9 吐 ?< > Ξ Β = ΕΙ 4
土壤该元素背景值 川 的 比 较 。 从 中可 以 看
出 , 本区∀ 2 、 Λ Ο 、 # 2 、 Γ 等易迁移元素的比
值都明显的犬于 , 其平均值分 别 达 9 4 ; ] 、
4 ] ! 、 γ η 4 α] 和 4 9 , 表现出远大于世界土壤的
背景值 4 其它元素 5除 −Θ 外 6 , 都表现出比世
界土壤背景值低 4 若以比值的 。4 8一 4 作为
低 、 高界线丈图 6 , 按平均值而言 , ∗ .、 , > 、
⎯ Δ 、 Λ 3 、 #≅ 、 Π≅ 、 ι 等元素具有偏 低 的 特
征 。
本区 − Θ元素的平均比值达 ! 4 ; , 其含量
较世界−Θ的背景值高许多 4 但从 − Θ 的富集系
数 5∴ 或近于 6 却看不出土壤表层富集 −Θ
的现象 4 说明本区是一土壤富 − Θ 区 4 它可能
与本区母岩− Θ含量较高有关 4
从 8种土壤 的每一元素平均值与我国; 种
主要类型土壤元素平均值 〔“ , ! ’的比值 5图 6
可见 , 本区土壤中易迁移元素如∀ 2 、 Λ Ο 、 Γ 、
# 2 、 % = 等比例较高 , 而难迁移元素如 ∀ Δ 、
# Ω、 Π ≅ 、 ι 、 ∗ .、 , > 等比例较低 4 这可 能是
本区干早性土壤元素含量的ϕ 个特征 4
”嗽流言守鑫言斋言玄常宁言烹袁作玄丈一
夕已 素 ∃ Ε> Φ > 3 ?
图 区域土 壤元素平均值 与我国 ; 种主要类型土壤元素
平均值的比值图
, ≅Ο 4 / ≅2 Ο= 2 Φ Α< Β Ξ ≅3 Ο ?< > = 2? ≅Β ΒΧ 2Ζ > = 2 Ο >
Ζ 2 ΕΔ > Α Β ? >Ε >Φ > 3 ?Α ≅3 9 ; 9 Β Χ ?< ≅Α = > Ο 戈Β 3 ?Β
2 Ζ > = 2 Ο > Ζ班Δ >Α Β Χ >Ε> Φ > 3 ?% ≅3 ; Φ 2 ≅3 ?Υ−韶 ΒΧ
9 ; 9 ΒΧ ∀< Ε3 2 Μ
! 4 ! 土壤元素的地域性差异
由于土壤中某元素的含量除受区域自然地
理因素影响外 , 也决定于一些非地域性因素如
母质等的影响 4 因此 , 在判断元素的地域性差
异时常缺少一种共同的尺度来度量 4 为此 , 曾
提出过一种判断元素地域性分异的地域性分异
系数Γ , 其数学表达式为
Γ 二丛Σ生一 5 , 6∀ 7 ‘κ ∀ 7 ‘
式中 , ∀ :为某土壤公元素含量 ε ∀ ε为土壤 ≅元
素的区域性平均值 , ∀ 7 ε 为某土壤 Π 公元素含
量 , ∀ 7 ε为土壤 Π Χ元素的区域平均值。 图 ! 是
将本区土壤元素含量与全国; 种土壤元素含量
数值用 5 6式计算出的区域性分异系数 , 然后
本区生二壤 ) Β Ο 4 Β 3 2 Ε
砖红嫂 七 &七> 演 +>
民> Ι > 飞= ? <
恻剑
流昆
∀ Ι 犷, 百隔 # 卜= 月2 Λ 3 ∀ Β # , Σ 3 −卜 仁2 ι − 外 ∗ 寸∀ Ι
,‘ 索 ∃ Ε> Φ > 7、?
图 ! 不 同类型土壤元素含量 、 本区土壤平均元素含量与
全 国; 种主要类型土壤元素平均值的比值图
, ≅Ο 4 ! / ≅2 Ο= 2 Φ Α< Β诚3 Ο ?< > = 2 ?≅Β Β Χ > Β 3 ? > 3 ?Β Χ > Ε> Φ > 3 ?Α ≅3 Ι迁Χ> = > 3 ? ?Υ−>% Β Χ 9 ; 9 2 3 Ι
2Ζ > = 2 Ο > ⎯ Β 3 ?> 3 ? Β Χ > Ε> Φ > 3 饱 ≅3 9 ; 9 Β Χ ?< ≅Α
= > Ο 定Β 3 ?Β 2 Ζ > = 2 Ο > Ζ 2 ΕΔ 韶 ΒΧ ⎯ Ε> Φ > 3 怡 ≅3 ;
[3 2 ≅3 ?Υ− >Α Β Χ 9 ; 9 Β Χ ∀< ≅3 2 4
∀<Ω3 , & 。 ∗−−.4 ∃ > Β Ε , , ! 7 5 6
! 应 用 生 态 学 报 ! 卷
表 ! 本区土滚元素区城性分异系数
Π 2卜4 ! ) > Ο ≅Β 3 2 Ε Ι ≅ΧΧ>= > 3 ?≅2 Ε > Β >ΧΧ≅> ≅> 3 ? Β Χ > Ε> Φ > 3 ?Α ≅3 9 ; 9 Β Χ ? < ≅Α => Ο ≅Β 3
土 壤代号# Β 。 Β Χ 9 ;
昆 ‘
昆 9
昆 ⊥
昆 , α
乔 立
乔
乔 !
乔 ]
昆 ] ,
昆 ‘,
昆 9 ;
昆 Α
昆北
昆北 。。
昆北 α
昆北 ! ,
昆北 。Β
昆 ‘≅
∀ 2 .Λ Ο β# 2 Γ %=⋯ς ·β∗ Ε _, 。 ∀ Β β ∀= ⎯ · β0 ·.+ ·βΛ ·# ≅⋯− β−Θ “。⋯Α·.Ζ _Τ · β、Ι
α β; 。 ε军洋⋯_
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,
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丫Ο
兰。Θ≅Δ二召。口Λ渭3ΜΡ&&)9∃Δ舒“彭陈嗽卞嘟动
取其平均值与其它土壤元素区域分异系数的对
比图 ∃ 从中可见 , 本区土壤元素的Σ 值多天于
:, 耐砖红壤和红壤元素的Σ值多小于 & , 其
中尤 以砖红壤的Σ 值更低 , 本区土壤明显地表
现出区域性分异 ∃ 在所有元素中, 区域性分异
表现最为明显的又数易迁移的元素 ∃
表 ; 是 以本区内&Η 种土壤元素的数值计算
的区域性分异系数 ∃ 图 Α 是将此结果Τ经过归纳
为 ; 种类型后 各类区域性系数绘制的曲线、图 ∃
从图 Α 中较易看出 ; 种类型的地域性差异 , 第
& 类荒漠、 棕漠 、 棕钙 、 栗钙土等土壤元素的
分异系数多接近于& , 变化较小 , 比较平稳 ∃ 而
第 ? 类草甸 、 寒冻 、 高寒草原等土壤元素的分
异系数多小于 & , 相应较低 ∃ 这表明两类土壤
元素间虽无显著的区别 , 但由于两者地形 、 气
候与生物等成土因素的差异 , 元素的表生过程
也受到一定影响而表现出微小的差异 ∃ 第 ; 类
是盐土 , ‘已表现出了易溶盐表聚的极为明显的
分异 , 分异系数很大 ∃ 但其它元素 的 变 化 较
小 , 无明显分异 ∃
, 。 = 。 、了< Σ 、Υ 2 。 4 6 ς。 Ω 。 = Υ 一 , Ξ 。 :。 、:。 , , ,石荡万万不瓜而元素 7 :8 ,2 8 2 Ψ
图 Α 本区土 壤元素含量的区域性 分异
ς 1 Ζ ∃ Α [ 8 Ζ 1 9 2 % : 1 ++ 8 Υ 8 2 8 8 9 + 8 :8 ∴ 8 2 Ψ Ω 9 2 Ψ 8 2 Ψ∀
1 2 ∋ # &&∋ 9 + Ψ0 1∀ Υ 8 Ζ 1 9 2 ∃
; ∃ Α 土壤元素间的相关分析
表 Α 是?; 个元素之间的相关系数和显著水
平 ∃ 从中可看出 , 过渡元素间大多数具相关关
系 , 在第 Α 族的&# 个过渡元素中 , 有] Ω 、 / Υ 、 ⊥
口州
/ 0 1 2 ∃ 3 。 4 556 ∃ 7 8 9 :∃ , ; < & = &> > ? !
期 夏增禄等7 喀喇昆仑山一西昆仑山地区土壤元素的自然含量特征 ! !
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! ] 应 用 生 态 学 报 ! 卷
Λ3 、 ⎯ Β 、 # ≅、 ∀Δ 等 α 个 元素彼此相关 , 仅
, > 、 ι 、 Σ 3 例外 , 但 , > 与ι 之间也具极显著
相关 4 这在我国不同类型土壤 中也有相似的现
象 , ; 种主要类型土壤中元素的自然含量 , 绝
天多数过渡元素间都具有显著相关 性 〔” 4 这
一现象 , 甚至在一些区域的河流沉积物的元素
自然含量中也可发现 〔9 〕 4 这说明这些电 子 结
构、 电离势 、 电价 、 离子半径类似的元素 , 在
土壤的表生地球化学上具有许多共同的性质 4
此外 , 易迁移的元素 , 如 ∀ 2 、 ΛΟ 、 # 2 、 Γ 、
Α≅ 等元素之间相关性不大 4 这可能反映了该区
易迁移元素的土壤地球化学特点 4 在该区自然
地理条件下 , 这些元素的表生地球化学过程发
生了较显著的分异 4 − Θ 与 ’大多数过渡元素相
关 , 这可能与二−Θ 为难迁移元素 , 在本区自然
地理条件下 , −Θ 的 土壤表生地球化学过程与
过渡元素相近之故 4
! 4 9 元素分布的主成分特征
表 9 为 ! 个元素主成分因子载荷及相应的
方差贡献 4 前 9 个主成分的累积方 差 贡 献 已
达 α α 4 ! α ν , 可以反映 ! 个元素的大部分信
息 4 第 主成分的特点是反映了亲铜 、 亲铁元
素的共生组合关系 4 这一点与相关分析的结果
相一致 4 # ≅、 ∀ Β 、 % > 、 −Θ 、 ∀ = 、 Λ 3 等 主成
分间具有显著的相关性 4
第 主成份反映了Γ 和∀ 2 , ∗ Ε 和 Σ 3之间
的共生关系 4 ∗. 和 Σ 3 的相关系数达 到。4 ,
Γ 和∀ 2间也达到; 4 ; 显著水平 。
第 ! 主成分反映了 ι 、 , > 、 ∀ Ι 的共生关
系 , 它们之间的相关系数都达到 ; 4 ; 显著水
平 。
第 ] 主成分反映了% 3 与 % = 的共生关系 ,
其相关系数达; 4 ; 显著水平。
其它主成分的方差 贡献较小 , 反映的元素
信息较少 4 但第 9 主成分的 Λ Ο 与 ∀Β 、 ∀ Δ 、
% > 、 − Θ 、 0 2 、 # 2 、 ς 2 等 元素也在; 4 ; 9水平
上具有相关关系 4
图 9 是根据本区土壤 ! 种元素主成分中第
表 9
Π 妞卜。 9
区城土滚中 !种元索的主成分因子裁有
, 2 > ?Β = Ε> 2 Ι ≅ 3 Ο ; Ψ =≅3 >ΕΨ 2Ε > Β Φ Ψ Β 3 > 3 ?4 Β Χ !
> Ε> 4 > 3 ?一 布3 9 ; 9 Β Χ ?< Ε一竺= > Ο 泛Β 3
元 素∃ ⊥ Φ > 3 ?Α
主成份 −= ≅3 >≅−2Ε > Β =3 −Β 3 > 3 ?Α
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方差 贡献
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& 主成分 =ς , ! 和第 ? 主成分 =ς ? ! 载荷为坐
标绘制的分布图 ∃ 此图也表现出元素的共生组
合关系 ∃ 图中一般在外围的元素彼此组成了良
好的共生关系 , 彼此间具有良好的柑关关系 ∃
如 & 、 ? 区的元素间彼此 显 著 相 ’关 ∃ ; 区的
Σ 、 , % 、 / % 彼 此显著相关 ∃ Α 区的 4 6 、 . 2 间
显著相关 ∃ ∋ 区的 ϑ % 、 ϕ 2 、 5彼此显著相关 。
而处于坐标中部的 ε1 、 κ 、 ς 8 、 ] Υ 、 ] 2 等元
素 , 彼此既不显著相关 , 也很少与其它元素相
关 ∃ 此图较表 ∋ 更为直观地表现出本区土壤中
?; 种元素的共生组合关系 ∃
/0 1 2 ∃ 3 ∃ 4556 ∃ 7 8 9 : ∃ , ; < & = & >>? !
期 夏增禄等7 喀喇昆仑山 一西昆仑山地区土壤元素的自然含量特征
Χ4
素组成的因素复杂 , 有一些样点在图中较为分
散。 但它们都位于相邻的类之间 , 具有过渡的
性质 4 这一聚类分析的结果反映了不 同自然地
理条件下土壤元素组成的差异性和同一自然地
理条件下土壤元素组成的共同性 4
圈 9 区域土壤 中 ! 种元素的分布群
,二‘4 9 / ≅Α切≅ΘΔ ?≅Β 3 Ο = Β Δ −% Β Χ ! >Ε> Φ > 3 ?Α ≅3 9 ; 9
Β Χ ?< ≅Α =>Ο≅ Β 3 4
圈 ⊥ 9种元素主成分, ., Σ 、 , 7 , Α得 分坐标图
, ≅Ο 4 ⊥ % >讨> > Β Β = Ι≅ 3 2亡> Β Χ Φ 2 ≅3 > Β 3 ?> 3 坛 , ., Σ ,
, ≅= ! Β Χ ! >Ε>Φ > 3 ?Α 4
图 ⊥ 是根据 ! 种元素的主成分因子得分绘
制的聚类图4 由 , , 、 , 7 聚类图上可见 ! 个主
要类聚 。 ∗ 区主要为 ! ; ; ;Φ 以下的山地荒漠、
棕漠、 棕钙等土壤。 ς 区主要为高山类荒漠等
一类土壤 4 ∀ 区主要为高原寒冻土 、 高山草甸
草原土 、 山地灰褐森林土等土壤 4 由于影响元
] 结 语
] 4 通过论证 , 表明提出的 ! 种土壤元素的
含量属自然含量 。
] 4 与世界土壤元素背景值和我国 ; 种主要
类型土壤元素平均值相比 , 本区土壤的易迁移
元素明显较高 , 其它元素 、 尤其是难迁移元素
5除− Θ外 6则较低 。
] 4 ! 用区域分异系数评价 , 本区分异系数秃值
都较红壤 、 砖红壤和全国土壤为高 , 表现出本
区元素含量在我国具有明显的区域 性 分 异 特
征。
] 4 ] 本区土壤按相近类型归类 , 不 同类 别 间
也在一定程度上反映出元素的区域 性 分 异 特
征 。
] 4 9 通过相关分析 , 本区土壤中大多数 过 渡
元素间显著柑关 , 耐易迁移元素间却很少呈现
显著性相关 。
] 4 ⊥ 由主成分分析反映了亲铜 、 亲铁元 素为
主的共生组合关系 4 其次 , 也反映了∀ 2 、 ∗ .、
与Σ 3 、 ι ε ,与∀ Ι ε % 3 与 % = 的共生关系 。 聚
类分析结果也反映出第 5] 4 ]6 点结论 4
参 考 文 献
杨淮理 4 8 α 。 北京地区河流沉积物的金属元素背景 值
研究 4 地理研究 , ⊥5 6 7 α 。一 α4
夏增禄等 。 89 4 中国若千土壤类型剖面中元素 的自然
含量特征及其相互关系 , 中国科学 5ς辑 6 , 5 φ 6 7 ⊥ 98一
⊥ ⊥ α Μ
! 夏增禄等。 8 了。 土壤元素背景值及其研究方 法 。 气象
出版社 , 北京 , ! ! 94
] ς 2 Η > = , / 4 ∃ 4 > ? 2Ε 4 =Β α 9 4 ∀ ≅ > Φ ≅⎯ 2 Φ Β 3 ≅?Β= ≅3 Ο ΒΧ
ΑΒΧ Ε ΧΒ= > 3Ζ ≅= Β 3 Φ > 3 ? ο Δ 2 Ε≅?Υ 2 3 Ι 23≅ Φ 2Ε 2 3 Ι<Δ Φ 2 3 < >2Ε ?< 4 ∗ ΙΥ 4 ≅3 ∗ Ο= Β 4 , 了7 ! ; 9一 ! α ] 49 Λ ># > 2 Ε4 & 4 Λ 4 > ? 2 Ε 4 Τ 日了] 4 Π < > Ο > Β > < >Φ ≅Α ?= Υ
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