土壤作为以疏松状态存在于陆地表面并具有肥力的动态自然体，是小流域综合治理中一个重要的研究内容，研究土壤养分空间变异及其空间分布特征，特别是对其量化过程的研究，对指导小流域生态环境治理、土壤资源利用与管理以及农业生产的可持续经营等具有重要意义。本文以鲁中南山区马蹄峪小流域土壤为研究对象，综合考虑土地利用和采样点的代表性及可操作性，采集表层（0²0cm）土壤样品97个，应用“3S”技术和地统计学理论，采用回归克里格插值方法，研究分析了小流域土壤养分的空间分布特征，并探讨了不同土地利用方式和地形以及植被盖度等因素对小流域表层土壤养分含量空间分布的影响。主要研究结果为：（1）马蹄峪小流域土壤养分除有效磷外，其养分的分布均比较均匀，变异系数均属于中等程度变异。其中，小流域土壤有机质均值为20.45g/kg；全氮均值为1.18g/kg；碱解氮均值为90.27mg/kg；全磷均值为1.00g/kg；有效磷均值为8.06mg/kg。（2）建立并验证了马蹄峪小流域土壤养分回归克里格预测模型，通过对比不同模型产生的块基比（C₀/（C₀+C））、决定系数（R2），有机质、全氮、碱解氮、有效磷的回归克里格预测模型残差的空间自相关性均为中等（>25%），基台效应值分别为33.93%、25.58%、31.63%和29.14%，而全磷回归克里格预测模型残差值的空间自相关性较强烈，基台效应值为24.46%（<25%）；半方差函数分析结果表明，地形、植被、气候等结构性因素是引起土壤养分空间变异的主要原因，而随机性因素的影响较小。从对土壤养分空间分布预测准确性分析来看，回归克里格插值结果比较理想，其预测值与实测值比较接近，预测精度要高于普通克里格插值。（3）马蹄峪小流域表层（0²0cm）土壤有机质回归克里格插值的空间分布是从流域东南向西北方向逐渐降低，这种分布趋势与小流域的DEM走向基本一致。较高值分布在环流域边界的东南和西南部，范围在23.01-31.09g/kg之间，较低值分布在流域的出口处，范围在13.85-18.21g/kg之间。研究表明，土地利用方式、高程等因素对小流域表层土壤有机质空间分布影响显著，坡向因素影响次之。（4）马蹄峪小流域表层（0²0cm）土壤全氮和碱解氮回归克里格插值的空间分布是从流域东南向西北方向逐渐降低，这种分布趋势与小流域的DEM走向基本一致，尤其是碱解氮的空间分布趋势呈层次状环流域依次分布，与DEM的走向更为接近。全氮较高值分布在流域的最南部，范围在1.56-1.89g/kg之间，较低值分布在流域的西北出口处，范围在0.89-1.13g/kg之间；碱解氮较高值分布在环流域的边界处，范围在111.61-134.73mg/kg之间，较低值分布在流域的西北出口处，范围在52.82-70.81mg/kg之间。研究表明，土地利用方式、高程、坡向等因素对小流域表层土壤全氮和碱解氮空间分布有显著影响。（5）马蹄峪小流域表层（0²0cm）土壤全磷和有效磷回归克里格插值的空间分布是从流域东南向西北方向逐渐增加，这种分布趋势与小流域的DEM走向是正好相反的。在全磷和有效磷的空间分布图中，最高值均分布在流域的西北部，范围分别在1.20-1.58g/kg和11.18-14.99mg/kg之间，最低值均分布流域的正南部，范围分别在0.49-0.66g/kg和1.30-4.15mg/kg之间。研究表明，土地利用方式、高程、NDVI等因素对小流域表层土壤全磷和有效磷空间分布影响显著，沉积物运移指数影响次之。