3.4.2 土壤环境背景值的影响因素
沘江流域范围超过2000 m2，沘江上游存在土壤和水系沉积物的金属元素高背景异常带（陈荣钦，1987），下游河段属于典型的干热河谷地带，所以整个流域的土壤特性及母质来源等存在一定的差异性。
沘江流域的土壤环境背景值在不同土壤类型中存在一定的差异性，同时表现出迁移和积累特性。鄢亚玲（1998）对沘江流域的金顶地区的土壤背景值进行调查，其采集的是土壤剖面样（0～20 cm，20～40 cm），通过富集系数法和表底土比较法剔除异常值，最后计算出金顶地区的土壤中重金属Pb和Zn的背景值分别为54.98 mg·kg-1和66.98 mg·kg-1。与本研究的土壤背景值相比，重金属Pb的含量相差较大，主要是因为金顶地区的土壤处于金顶超大铅锌矿矿带上（朱志军和郭福生，2018），因此土壤中重金属含量较高。另外，本研究表明重金属Pb在黄棕壤中含量高，表现出明显的积累现象，而重金属Zn在紫色土中含量高，表现出迁移特性，说明重金属受土壤类型的影响也比较明显。沘江流域的紫色土主要分布在河谷，海拔高的表层土壤中Zn元素可能受雨水淋溶和冲刷，使土壤迁移至海拔较低的区域，造成低海拔区域中Zn元素发生沉积与累积，故含量较高。而黄棕壤分布在海拔稍高的区域，且重金属Pb属难迁移的元素，易积累于土壤中（Mukwaturi，Lin，2015）。
地形因子是影响土壤及物质迁移过程中的一个重要影响因素。陈运惟等（2018）的研究表明海拔是最影响土壤中重金属含量分布状况的因素之一。本研究的结果表明海拔是影响沘江流域土壤环境背景值的一个主控因子，海拔主要是通过改变土壤迁移的一个势能来影响重金属元素迁移。同时，地形因子的改变影响着土壤有机物含量的分布（秦松等，2007；李龙等，2014）。郭月峰等（2014）的研究表明地形因子对老哈河流域土壤有机碳影响的主要因子为海拔、坡度和坡向。有机质对土壤中的重金属有络合或螯合作用，增加了土壤对重金属的结合能力，同时有机质的增加会促使植物根系对土壤中重金属的吸收和迁移（Zeng et al.，2011；Beygi，Jalali，2018）。Blni et al（2011）的研究表明重金属Pb大多沉积在表层，主要是和有机质有关系。Roca et al（2012）表明有机质和重金属Pb之间通过络合作用，使难迁移的Pb元素沉积在土壤表层。
我们通过地形因子（高程和坡度）分析沘江流域的地形因子对有机质的影响（图3-9和图3-10）。其中海拔分5个等级：1000～1500 m、1500～2000 m、2000～2500 m、2500～3000 m、3000～3500 m。将坡度以5°为一个单元一次划分为5°～10°、10°～15°、15°～20°、20°～25°、25°～30°及＞30°的6个等级。
图3-9 不同海拔下有机质含量变化(https://www.daowen.com)
其结果表明，有机质在不同海拔层次上差异显著。低海拔有机质含量较小，受人为的干扰，养分流失比较快。海拔和有机质关系的拟合曲线呈线性关系，R2=0.95。在有机质与坡度的关系分析中，有机质含量取各个坡度分级范围内所对应的有机质含量均值。坡度为10°～15°时，土壤有机质状况较好。坡度太大或太小都不利于有机质的积累。究其原因，坡度极低的地区多位于坡脚的低洼地势区，排水较差，对土壤有机质的积累产生负面影响。刘世梁等（2008）的研究表明重金属在下坡位的污染较高，说明地形因素影响重金属污染的扩散和迁移。坡度较大的区域（＞15°）由于地形陡峻，土壤质地较差，地表植被稀疏，向土壤输送的有机质明显减少，也不利于有机质的积累。而在10°～15°时，有机质状况较好，因为土壤流失从而导致陡坡区土壤矿质营养流失，坡度从上而下，土壤矿质营养表现为从稀薄到富集，所以这一区域土壤有机质状况较好。
图3-10 不同坡度下有机质含量变化
土壤中pH值的高低影响重金属元素在土壤中存在的溶解度和形态。随着pH的降低，重金属Pb和Zn土壤中的溶解度和解吸量会增加，同时pH的降低也会导致重金属的移动性和生物活动性增强，进一步促进植物对土壤中重金属元素的吸收，从而通过食物链的途径危害人体健康（Blni et al.，2011；He et al.，2017）。本书中重金属Pb在弱酸性条件下含量达最大，且样点位于上游，有机质含量比较高，达71.89 mg·kg-1。该样点主要是由于上游林地的有机层比较厚，采集的土壤可能受有机质的影响比较大，造成重金属Pb含量也比较高。同时，土壤的颗粒特征也会影响土壤中重金属含量的分布情况，一般表现为重金属含量的增加随着土壤中黏粒成分的增加而增加，反之亦然（史崇文等，1994；王平等，2010；Nogueira et al.，2018；Yan et al.，2017）。张晓平等（1994）的研究表明西藏土壤环境背景值在0.01～0.001 mm颗粒多的土壤中其微量元素含量较高。本书没有考虑这一因素，在以后研究中可以进一步研究其土壤颗粒成分对重金属含量的影响。
本研究采集的只是未受人类活动影响的自然表层土，因此与成土母质测出的重金属含量会有一定的差异。相关研究表明，表层土壤重金属含量高于底层土壤重金属含量，这种现象一部分是污染造成，但也有可能是土壤长期形成过程产生的自然结果。Iñigo V.et al（2014）的研究表明重金属在表层和底层土壤之间存在显著差异性，且表层土壤中的重金属含量低于底层土壤。王喜宽等（2007）的研究表明河套地区表层土壤和深层土壤中元素含量在大部分样点中差别不大。另外，本书中的母质层是选取的云南省的母质层的重金属含量值，未采集母质土壤进行对比分析，因此在表、土层土壤进行对比时存在一定的偏差。
