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土壤与人类生存发展密切相关,是地球关键带研究的重要组成部分。关于不同地区、不同类型土壤的发育特征、形成机制及影响因素是近年来国内外研究的热点之一。本文选择我国北方地形地貌较为典型的桑干河阳原段盆地流域,利用多元统计和地统计学方法,对其土壤的磁化率(χlf)、频率磁化率(χfd)、频率磁化率百分数(χfd%)、土壤质地（粘粒、粉砂和砂粒）、pH值、有机质（OM）、全铁（Fet）、铁游离度（Fed/Fet）、铁活化度（Feo/Fed）、重金属元素（Cu、Zn、Ni、As、Pb、Cr、Cd、Hg）等指标开展空间分布特征及变异性分析,以揭示该地区的土壤发育特征、影响因素及其机制。分析结果表明,研究区总体并未受到严重的人为污染。通过多元统计方法（主成分分析、聚类分析以及相关性分析）将八种重金属元素划分为四类,其中,Cu、Zn、Ni、As被划分为第一主成分（PC1）,Pb、Cr被划分为第二主成分（PC2）,这几种重金属元素主要来自于母岩,受自然因素影响,但由于元素本身在土壤物化性质不同因此存在一些差异;Hg和Cd则分别被划分为第三主成分（PC3）和第四主成分（PC4）,PC3主要以来往交通车辆以及工厂等人为因素影响为主,PC4主要以农用地化肥的施加等因素影响为主。通过分析表明,在影响成壤作用的五大因素（母质、地形、气候、有机质、时间）中,地形（高程、坡向）是导致研究区土壤发育程度发生差异的主要原因。其中,χfd20、χfd20%、pH值、有机质、土壤质地的空间分布特征与高程具有较强的相似性。在研究区北部和南部地区,χfd20、χfd20%、有机质、土壤粘粒、粉砂都呈现高值,中部地区呈现低值,pH值、砂粒含量在北部和南部地区表现为低值,中部表现为高值,表明高程是导致成壤作用发生差异的主要因素,推测由于高程不同导致水流侵蚀强度不同,从而影响土壤发育。此外,含水量、铁游离度、铁活化度等指标表现出与坡向相似的空间分布特征,表明坡向也部分影响土壤发育。推测该地区为东亚季风区,采样时以东南风为主的雨季刚过,导致东南坡向的含水量较大,东南部西北坡向的含水量较小。