土壤是植物吸收微量元素的主要来源。土壤中的微量元素含量可以影响到植物的产量及品质。水稻是中国的重要粮食作物之一，是人体从自然界摄取营养物质和化学元素的重要途径之一。稻谷微量元素含量的增加将会大大降低人类微量元素缺乏的发病率。土壤和植物属性是随空间位置而发生变化的。将土壤和稻谷微量元素空间变异规律结合起来进行研究，分析它们在空间上的联系，将有助于加深对微量元素在土壤和作物中的迁移转换规律以及土壤因子对作物品质作用的理解，对土壤元素背景值研究、环境质量评价、精确农业生产等方面都具有十分重要的意义。目前我国中、东部地区正在开展的“农业地质环境调查”以1 km~2网格为基本调查单元，对一个网格内的土壤进行多点混合采样，该调查能够提供间距1 km以上元素性状的空间变异规律。但是，由于浙江省地形复杂，土壤类型多样，耕种历史悠久，土地利用高度集约，在1 km~2内土壤性状会产生很大差异，从而引起以上调查成果在具体农业生产应用上的困难。因此，进行公里网格内土壤与稻谷微量元素含量的空间变异规律及其相互间关系的研究是十分必要的。本研究以浙江省三大主要农业地貌区(金衢盆地河谷平原区、杭嘉湖水网平原区、杭州湾南岸滨海平原区)为研究单元，在水稻成熟期，采用网格、非均衡嵌套和横断面采样相结合的方法进行采样，共采集土壤样品584个，水稻样品259个。研究表层(0-20cm)稻田土壤主要性状(pH、有机质含量、质地、电导率)、土壤微量元素全量、植物有效态含量以及稻谷中微量元素含量在1 km~2网格单元内的空间结构，建立模型，并进行空间预测。研究成果可为当前正在开展的“农业地质环境调查”提供补充信息，有利于“农业地质环境调查”成果在实际生产中的应用，同时也为浙江省农业生产中科学施肥、土壤改良以及农业区划等提供了重要的地球化学依据。主要取得以下结论：(1)研究区土壤微量元素全量与浙江和中国背景值接近，多数符合国家土壤环境质量标准的一级限值，土壤有效态元素含量通常为丰富或极丰富水平。稻谷中元素基本符合国家标准限值。(2)在公里网格单元内，土壤与稻谷微量元素含量存在较大空间变异。运用地统计学，分析了各农业地貌区主要土壤性状、土壤与稻谷微量元素含量的空间结构，并建立模型，采用克立格法对变量进行空间预测。发现在不同农业地貌区，空间变异规律不同。在杭嘉湖水网平原田块尺度上，土壤性质与微量元素均存在较大的变异，该变异在空间上存在着较强的空间自相关。因此在该地貌区同一田块内需要实施变量施肥和管理。金衢盆地河谷平原微量元素含量与土壤性质以带状特征为主自河床向谷地边缘发生变化。而滨海平原微量元素含量自沿海向内陆逐渐发生变化。(3)方差分析和空间尺度分析表明，河谷平原区表层土壤元素的变异主要来自土壤类型间的差异。滨海平原区土壤微量元素的空间变异则主要来自不同时期海涂围垦引起的差异。杭嘉湖水网平原区的变异可能来自于田块内农业管理措施的差异。(4)多数情况下，稻谷与稻田土壤微量元素及土壤性质间存在协同区域化现象，土壤和稻谷中的同一微量元素的空间分布规律基本一致。土壤因子的空间分布在一定程度上可以指示稻谷中微量元素的空间格局。利用协同区域化理论，以较易测定的或测试费用较低的土壤有效态元素含量或土壤性质为辅助变量，预测稻谷元素含量的空间分布，不仅可以提高稻谷元素预测精度，而且还能降低测试成本。(5)运用主成分分析法，从三个农业地貌区土壤微量元素全量和土壤主要理化性质中提取出主成分因子。其中水网平原区铜、铁、镍、铅具有共生组合特征，河谷平原铜、铁、锰、镍具有共生组合特征，滨海平原铁、锰、铅具有共生组合特征。通过对主成分因子的空间分析，发现主成分因子的空间结构与分布规律与它包含的元素相似。因此可以判断，主成分因子可能是某一主要空间控制因素的反映，用它编制的图件可以概括出多元素的总体分布特征，为特定微量元素在研究区域中的空间分布成因及其影响因素提供某种解释依据。此外，由于同一主成分内微量元素在地球化学特征和空间分布的相似性，可以利用已知元素的空间特征，判断出与其具有相似地球化学特征的元素的总体空间分布规律。(6)三大农业地貌区之间在成土母质、成土过程、土壤理化性质、土壤与稻谷微量元素含量及空间变异规律存在显著差异。这说明，在更大尺度上，水热条件、地形地貌、成土母质和成土过程等的差异是土壤和水稻特性空间分布的主要影响因子。随着成土母质的不同及地表环境的差异，土壤微量元素含量出现地区性差异。(7)同一土种内微量元素变异较小，说明土种可以作为评估微量元素空间分布的基本单元，用来解释土壤微量元素空间变异特征和农业管理区划，增强了土壤调查制图在农业生产中的应用。但由于同一土种内也存在变异，土壤微量元素空间分布特征宜将土壤调查制图与地统计结合起来进行分析。(8)本研究在“农业地质环境调查”基础上，采用100 m网格与非均衡嵌套采样，再与横断面采样相结合的采样方案，可以利用较少的样品，分析土壤微量元素在不同尺度上的变异，也适用于多变量的空间分析。在水网平原、河谷平原和滨海平原的研究区内，10 m、100 m和500 m的采样间距能够反映出各农业地貌区微量元素含量的主要空间变异特征。