近年来,随着区域社会经济的快速发展,人类干扰已强烈影响农田生态系统安全。工业三废、生活垃圾、农药残留、化肥污染、污水灌溉等严重危及农田生态系统,导致农产品品质下降,影响到农业可持续发展。当前,我国土地质量的大部环境底数不明,地区性的土地利用和农业布局不当。因此,实现农业的科学规划,查明农业地质环境显得尤为重要。土地质量的地球化学评估以土地地球化学调查为主,以生态地球化学为向导,以科学评价土地质量为目标的总括性的评价体系。本文对焉耆盆地农田土壤地球化学特征进行研究,为人类高强度经济活动影响下农田土壤环境保护与农业可持续发展提供基础数据和科学依据。本研究主要研究结果如下:(1)从研究区农田土壤重金属地球化学特征分析结果来看,焉耆盆地农田土壤中Cr、Cd、Cu、Ni、Zn和Pb含量的均值分别为新疆土壤背景值1.44、1.67、1.15、1.30、1.67和2.11倍。As为无污染,Mn为轻微污染,Cu、Cr、Zn、Ni和Cd为轻度污染,Pb呈中度污染。而As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb与Zn的分布呈现岛状的分布格局,在局部地区各元素均出现了高含量区。小麦地、辣椒地、番茄地、向日葵地、甜菜地、玉米地的污染负荷指数(PLI)呈轻度污染。农田土壤各重金属元素单项潜在生态危害指数(E)平均值大小顺序为:Cd、Ni、As、Cu、Pb、Cr、Zn,呈现轻微生态风险。研究区6种农田类型中Cd、Cr、As、Ni、Cu、Pb与Zn平均值均没有超出国家土壤环境Ⅱ级标准;6种农田类型中8种元素(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb与Zn)的单向污染指数(CF)所反映的环境风险各不相同,6种农田类型的PLI平均值均呈现轻度污染;不同农田土壤中Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb与Zn的单项潜在生态危害指数(E)和综合潜在生态危害指数(RI)均表现为轻微风险水平。从空间分布格局来看,6种农田类型的RI在空间上均呈轻微生态风险。(2)从农田土壤养分地球化学特征分析结果来看,焉耆盆地土壤有机质(OM)的变异受结构性和随机性因素的同时影响,pH、电导率(EC)、有效磷(AP)、有效锌(AZ)和速效钾(AK)受人为因素的影响。研究区土壤肥力为中等及偏低水平,土壤OM处于缺乏状态,而AP和AK含量较丰富,AZ处于偏低水平。土壤EC和AZ的空间变异较强。研究区土壤肥力因子呈现中等变异,其中AZ的变异强度较大。土样综合肥力指标值介于0.276～0.897,研究区SFI等级面积占比由大到小依次是:Ⅰ级5.15%,Ⅱ级43.30%,Ⅲ级47.94%,Ⅳ级3.61%。(3)从农田土壤盐分地球化学特征分析结果来看,焉耆盆地农田土壤含盐量(DS)和电导率(EC)呈现强的变异,pH的变异系数(CV)呈现弱的空间变异。土壤DS和EC高值区分布于博斯腾湖湖滨低洼地带及和静县南部的农田,主要分布于河流两岸呈现带状分布的格局;pH的高值区主要位于博斯腾湖西南部湖滨湿地北部的农田,并从南到北呈阶梯状分布格局。(4)由典范对应分析(CCA)的结果得知,研究区农田土壤中重金属污染物主要以Cd、Ni、Cr与Zn为主,Pb与As次之。As、Cd、Pb和Zn的空间变化较大,而Mn和Ni的空间变化较小。不同土壤性质与重金属之间的关联性不同,速效钾与各环境因子有很好关联性,阳离子交换量与有机质和重金属Pb、Ni、Mn、Zn具有很好的关联性,而代表有效磷和含盐量的点相对于重金属的箭头的距离远,呈相反的梯度,关联性弱。选取的8种重金属对土壤性质的空间分布状况均有一定程度的影响,其中,重金属对土壤有机质、速效钾和阳离子交换量的影响较大,而对有效磷和含盐量的影响较弱。(5)用CCA研究了土壤性质与选用的环境因子(土壤水分、土地利用方式、土壤厚度、海拔高度)之间的关系。结果表明,阳离子交换量、有效磷、有效锌、可溶性盐的变异要比pH值、速效钾和有机质的变异大,其中pH值、速效钾、有效磷和有机质的变异相似。不同的土壤性质与环境因子之间的关联性不同,土壤pH值、可溶性盐和土壤水分有很好的关联性,有效磷主要受到土地利用类型的影响,有效锌主要受土壤厚度的影响,速效钾与海拔有很好的相关性。环境因子对土壤性质影响程度从大到小顺序为:土壤水分>土地利用方式>土壤厚度>海拔高度。除土壤pH值影响较小以外,不同的土地方式对土壤性质的影响大。