基于空间聚类与随机森林的稻米富集镉影响因素筛选研究

摘要

以湖南省某县为例,通过空间聚类筛选研究热点区,并对热点区筛选的土壤样品进行多参数检测获取分析数据,通过随机森林回归锁定影响稻米富集Cd的主控因子.结果表明:研究区高高、高低聚类区稻米Cd富集系数差异达9倍,低低、低高聚类区稻米Cd富集系数差异达16倍;影响稻米富集Cd的最主要因素为Ca、pH、Mn,其次是Fe、Si,再次是Zn、DOC、Cl、K、P、Mg、S、Cd、Na、Cu,影响程度逐渐减小,最后是SOM影响程度最小.通过调控Ca含量可显著影响土壤pH,进而影响稻米对Cd的吸收.随着土壤Fe、Mn的升高稻米Cd含量呈指数下降.土壤Si含量与土壤Fe、pH等均呈负相关,Si含量增加,稻米Cd含量相应升高.有机质对稻米富集Cd的影响不显著.研究表明,双变量空间聚类与随机森林相结合可以有效筛选出稻米富集Cd的土壤主控因子,从而为稻米Cd污染的修复治理及污染源解析热点筛查提供基础支撑.