我国稻田土壤镉（Cd）污染形势严峻,稻米Cd含量超标现象频发,已严重威胁区域农产品安全及人体健康。稻田Cd污染防治是保障稻米安全生产的前提,有效、准确模拟稻田土壤Cd累积趋势是土壤Cd污染防治的关键。湖南攸县是我国南方最主要的水稻生产区之一,近年来的“Cd大米”事件严重影响了该地区农业生产和经济发展,并危害区域民众健康。本研究以湖南攸县为研究区,以区域调查和实验室分析获取基础数据,以模型模拟为核心,结合GIS空间分析、地统计分析、Monte Carlo模拟、参数敏感性分析和场景分析等方法,多方法多角度多尺度地揭示区域稻田土壤Cd累积变化,量化不同输入途径对土壤Cd累积效应的影响程度,评估不同调控措施在区域稻田长期施用的有效性和可持续性,为区域稻田安全管理提供科学依据,主要研究结果如下:（1）通过调查分析发现,攸县土壤Cd累积风险较大,稻米Cd迁移风险较高,稻米Cd富集水平显著。研究区以轻中度Cd污染为主,东部和西部地区污染水平较高,绝大多数土壤Cd存在中等以上程度生态风险,应引起重视。基于地统计分析,结合GIS空间分析,发现不同乡镇稻田Cd存在明显差异,受区域人为活动方式、强度及Cd来源差异的影响,存在局部地区稻田Cd污染。此外,土壤Cd与稻米Cd在空间分布上具有一定相关性,但不显著。（2）在多环境介质采样的基础上,基于质量平衡原理,构建了稻田土壤Cd累积单元通量模型,并结合Monte Carlo随机模拟分析方法,预测了区域稻田土壤Cd累积趋势及累积风险。结果显示研究区土壤Cd累积风险逐年增大,土壤Cd为轻度污染的概率高达82.1%,且中度污染概率增长到12.4%。可见在当前土壤Cd输入模式下攸县稻田土壤Cd污染形势严峻,在风险管理时应给予足够重视,并采取有效措施降低区域稻田土壤Cd累积风险。通过敏感性分析确定了大气沉降输入过程、灌溉输入过程和秸秆还田输出过程是稻田土壤Cd累积的关键环境过程。（3）结合地统计学和GIS空间分析,构建了区域土壤Cd累积空间预测模型,实现单元通量模型空间化计算,模拟了攸县土壤Cd未来50年的时空变化过程。模拟结果表明随着时间的推移,研究区土壤Cd累积水平与生态风险有所增加,受工矿活动、人群聚集地和农业活动的干扰,在空间上聚集分布于攸县东北部和中南部,其中东北部地区是潜在高风险地区,应引起重视。研究表明,空间模型可以有效模拟区域土壤Cd累积过程的动态变化,预测潜在高风险地区,对于区域尺度土壤Cd污染防治具有十分重要的指导意义。（4）多场景模拟结果显示优化工矿企业布局和清洁灌溉水可减缓土壤Cd累积速率,但不具备降Cd效果,主要体现在长期作用。秸秆不还田可显著降低土壤Cd含量,是区域土壤Cd污染防控的有效调控措施。综合治理措施在秸秆不还田的基础上,通过降低大气沉降和清洁灌溉水的输入通量,进一步降低区域Cd累积水平,在该措施施用50年后,全县80%以上地区土壤Cd可降低至无污染水平。通过土壤Cd累积预测空间模型进行场景模拟,可有效分析不同调控措施应用场景下稻田土壤Cd含量时空变化,评估各措施的有效性和可持续性,为区域稻田土壤Cd污染防治提供科学借鉴。