西南地区拥有大面积的喀斯特地貌,重金属普遍富集,是我国最大的重金属地质高背景区。西南地区重金属污染来源于人为原因及成土母质原因,其中成土母质原因与重金属的污染风险密切相关。目前针对西南地质高背景区土壤-水稻一体化的系统性研究相对较少,导致区内土壤重金属污染生态风险不清、控制因素不明,不利于土地资源合理利用和农产品安全生产。为查明西南地质高背景区土壤-水稻系统重金属迁移富集特征、存在形态、生物有效性及控制因素,本研究沿海拔梯度选择贵州、广西喀斯特区域的土壤和水稻为具体研究对象,分析了土壤、水稻各器官重金属全量特征、土壤重金属赋存形态以及p H、有机质等土壤理化性质,利用多元统计分析手段,探究土壤-水稻系统重金属迁移、富集特征和控制因素,获得如下几个方面的认识:1.研究区域土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb、Zn平均值分别是23.23 mg/kg、0.87 mg/kg、88.50 mg/kg、50.45 mg/kg、38.63 mg/kg、28.76 mg/kg、6.45 mg/kg、110.71mg/kg,是全国土壤背景值的2.1倍、9.0倍、1.6倍、2.5倍、1.7倍、1.2倍、1.6倍。土壤重金属超标现象严重。除Pb、Sb以外的六种重金属含量均超过《土壤环境质量标准》的风险筛选值,其超标率大小为:Cd 50%、Cu 28.57%、As 21.43%、Ni 7.14%、Zn 7.14%、Cr 7.14%,其中土壤重金属Cd存在重度污染风险。2.研究区域稻米中不同重金属含量差异较大,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb、Zn的平均值分别为:0.29 mg/kg、0.16 mg/kg、3.07 mg/kg、2.84 mg/kg、1.65 mg/kg、0.05 mg/kg、0.04 mg/kg、24.64 mg/kg。根据《GB 2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量》,研究区水稻籽粒存在As、Cd、Cr超标,超标率分别为7.14%、35.71%、92.86%。对比土壤重金属超标率,稻米籽粒中重金属As、Cd超标率低于土壤重金属超标率,说明在贵州、广西等喀斯特地区呈现土壤重金属含量高,风险大,但稻米中含量低,作物超标率相对较小。3.水稻对重金属的富集能力各不相同,对Zn、Cd的富集作用较强,对Cu、Ni、Cr、As、Sb、Pb的富集作用较弱。水稻各器官重金属的富集系数大小并不相同,其中重金属Cd的根-茎转运系数最大,重金属Zn、Cu在水稻叶-糙米中的转运系数最大,其余重金属在水稻茎叶的转运系数最大。稻米中只有重金属Cd存在重度污染风险,其他重金属污染风险较小,即水稻土壤受到重金属污染,但稻米并不一定受到重金属污染。4.重金属含量受土壤理化性质影响,但研究区域土壤理化性质p H、有机质含量与水稻土中重金属相关性较小。重金属在风化过程中残留在土壤中,重金属Cd与Fe、Mn呈现显著相关性,说明Cd主要存在Fe、Mn的氧化物矿物中。本研究p H、有机质对稻米富集重金属的影响不大。5.整体来看,研究区域土壤中重金属主要以氧化铁锰结合态形式和残渣态形式存在,土壤中大部分重金属都以残渣态及氧化铁锰结合态的形态固定在土壤中,降低了生物有效性。但Cd主要以水溶态及可交换态、碳酸盐结合态形式存在,易被吸收的生物有效态含量高,是土壤中Cd含量超标率高的原因之一。6.采样点区域不同,重金属含量也存在差异。土壤重金属方面,贵州省采样区域Cd、Cr、Cu、Ni、Zn含量平均值高于广西重金属含量,土壤重金属形态方面,贵州省采样区域重金属形态占比平均值高于广西重金属形态占比,但在水稻器官中重金属含量在广西研究区域偏高,其原因可能是研究区域温度不同对于水稻富集重金属有一定的影响。