喀斯特地区是典型的高地质背景区，主要的特点为土壤镉异常富集。喀斯特区域稻田土壤总镉超标严重，但是稻米镉超标并不严重。土壤和稻米镉呈现出不同步和不一致性。贵州作为典型的喀斯特地质高背景区及以传统农业为基础的内陆，喀斯特面积约占全省的62%。贵州省以稻米为主食，单一水稻种植及水稻-油菜轮作也是贵州常见的种植方式。贵州省耕地土壤镉平均含量0.40mg/kg 远高出全国土壤背景值，耕地土壤镉超标现象突出。我国目前以土壤总镉含量来判断土壤污染状况，这对喀斯特镉地质高背景区是不合理的。喀斯特地质高背景区稻米镉含量取决于土壤中生物有效态镉含量而不是总量。目前关于有效态镉提取方法研究较多，但研究结果并不一致。确定适合贵州省典型喀斯特稻田土壤有效态镉提取方法，对于准确评估稻田土壤镉污染风险、指导高镉地质背景区农田土壤安全利用具有重要意义。
本文选择贵州喀斯特DH 村及XL 村和非喀斯特XN 村稻田生态系统为研究对象。采用目前国际上广泛使用的提取方法，全面系统地研究适用于喀斯特DH村及XL 村和非喀斯特XN 村稻田生态系统土壤有效态镉的提取方法。水稻-油菜轮作可能影响土壤有效态镉，也是贵州地区常见的耕作方式。因此本论文也开展了水稻-油菜轮作方式下喀斯特稻田土壤有效态镉变化的研究。本研究分析土壤的理化性质、土壤总镉和稻米镉含量，并讨论了土壤总镉和稻米镉的相关关系。
本文使用0.1mol/LCaCl2、0.01mol/LCaCl2、0.05mol/LEDTA、0.005mol/LDTPA、0.1mol/LHCl、1mol/LNH4OAc 和H2O 七种方法提取土壤有效态镉，以土壤有效态镉与稻米镉的相关性强弱为评价标准来确定适用于研究区域土壤有效态镉的提取方法。同时分析并讨论了影响土壤有效态镉的因素。本文明确了贵州喀斯特地质高背景稻田和非喀斯特稻田土壤有效态镉的提取方法及关键影响因子，并建立了适用于贵州喀斯特镉地质高背景稻田和非喀斯特稻田稻米镉及油菜镉累积预测模型。主要研究结果如下：
（1）喀斯特稻田土壤总镉平均值为DH 村7.47±2.21mg/kg 和XL 村2.03±0.60mg/kg，非喀斯特区土壤总镉平均值为XN 村0.31±0.04mg/kg。稻田土壤镉超标率分别为DH 村100%；XL 村100%；XN 村63%。稻米镉超标率分别
为DH 村22.2%、XL 村14.8%、XN 村7.4%。研究区稻田的特点土壤镉超标严重，低累积风险。
（2）土壤总镉含量与稻米镉间没有显著的正相关关系，土壤总镉含量并不能反映稻米中镉的累积。喀斯特稻田土壤可交换态和水溶态镉占比低于非喀斯特稻田土壤。
（3）土壤单一化学提取态镉与稻米镉线性正相关分析显示：0.1mol/LCaCl2提取土壤有效态镉与喀斯特镉地质高背景DH 和XL 村稻米镉均有显著正相关性（p<0.01）。
（4）喀斯特稻田土壤有效态镉含量与土壤pH 和总锰显著负相关，即土壤pH 和总锰在降低喀斯特稻田土壤有效态镉其重要作用。喀斯特高镉地质背景稻田进行水稻-油菜轮作可能会增加土壤有效态镉。
（5）基于土壤有效态镉含量、pH、阳离子交换量、有机质、总铁和总锰建立的回归模型能够较好地预测稻米镉含量。土壤有效态镉含量可作为为评价稻米镉污染风险的关键指标。