随着农业技术水平的不断进步，农业正处在从传统农业向现代农业过渡的阶段，以往的农业种植制度、农业管理方式也发生了巨大的变化，近年来国际上土壤养分空间异质性分析以及精准农业、配方施肥等新的农业技术发展迅速，但在我国却是刚刚兴起，随着可持续农业发展的近一步研究和3s技术不断完善及其在农业上的应用，根据土壤养分状况合理的进行农业投入以获得最大的经济效益，以保护农业生态环境促进农业可持续发展显得十分重要。 本研究通过空间取样调查和利用经典统计学、地统计学的分析方法，对哈尔滨市辖区农田黑土7种主要养分性状的空间分布特征和现状进行了分析，研究区域包括哈尔滨市、呼兰区、阿城市、双城市、宾县、五常市、巴彦县7个县市，均分布在黑土带上。本研究利用经典统计学对养分现状及其变异情况和养分性状间的相关性进行了分析，依据第二次土壤普查养分分级标准进行区域养分定级，同时对全区域以乡镇为单元，利用聚类分析的方法，进行基础肥力分区。运用地统计学的分析方法对7种养分性状的空间自相关和空间异质性进行了分析，确定了7种主要养分性状在哈尔滨市辖区空间分布的理论模型和有效空间自相关距离，揭示了当前导致其空间异质性影响因素(结构性因子和随机因子)间的比重；在此基础上，运用地统计学的克里格和协克里格空间插值方法绘制养分空间分布图，分析养分空间分布状况及其影响因素，利用插值标准偏差和交叉检验对7种养分性状空间分布插值图的准确性进行了分析，系统地探讨了协克里格方法在黑土区域养分空间分布特征研究中的应用，取得了以下研究结果： (1)明确了哈尔滨市辖区农田黑土耕层(0～20 cm)有机质、全量氮、磷、钾和速效氮、磷、钾含量及其变化范围。有机质含量为28.66±6.12 g/kg，全氮的含量为1.674±0.42g/kg，全磷含量为0.57±0.18g/kg，全钾含量为20.32±1.42 g/kg，碱解氮含量为144.08±32.44 mg/kg，有效磷含量为29.93±25.22 mg/kg，速效钾含量为139.34±33.18 mg/kg。 (2)经典统计学分析表明大部分养分性状表现为中等强度变异水平。利用Spss12.0对测定数据进行变异分析，得到全氮、有机质、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量的变异系数分别为0.253、0.213、0.328、0.070、0.225、0.842、0.238，研究区域除全钾含量为低等强度变异水平外，其余所有养分含量都处于中等变异程度水平，土壤磷的变异系数较大，同时对这7种养分进行正态分布检验，全氮和有机质含量符合偏正态分布，其余养分与正态分布相差较远。 (3)相关分析表明7种土壤养分性状多呈现极显著正相关。全钾与所有其他养分相关关系未达到显著水平，全氮和全钾以外所有养分均表现出极显著的正相关关系。有机质和全氮、碱解氮、全磷、速效钾表现出极显著的正相关系，和全钾、有效磷不显著相关。有机质和全氮对速效钾的相关性，有机质大于全氮，其余养分都是全氮大于有机质。根据正态分布程度和相关程度，有机质、全氮、全钾选择克里格方法进行区域插值，其余养分选择协克里格法进行区域插值。 (4)利用地统计学揭示了7种土壤养分空间异质性强度及有效空间自相关距离。半方差函数分析结果表明，速效钾表现为较强空间异质性，全磷表现为弱空间异质性，其余养分的空间异质性处于中等强度。所测定的养分的变程(空间有效最大相关距离)分别为：有机质144.9 km，全氮60.9 km，全钾109.8 km，全磷66.5 km，碱解氮521.6 km，有效磷41.1 km，速效钾465.0 km，可作为今后在该区域养分采样间隔依据。 (5)绘制了7种养分含量空间分布图。利用克里格插值方法得到有机质、全氮、全钾含量空间分布图，利用协克里格插值方法获得了较为理想的全磷和其它3种速效养分空间分布图。结果显示，耕层土壤有机质和全氮表现出明显的纬度地带性，从北部向南部逐渐减低；大部分养分有局部地带性分布规律，且大部分受城市效应影响，越靠近城市含量相对越高；大部分速效养分出现小区域富集现象。 (6)分别利用地统计学克里格和协克里格插值方法绘制有效磷、速效钾、碱解氮含量空间分布图，并对两种方法插值的准确度和精确度进行了评价，分析表明协克里格方法比克里格方法更好的解决了因样本过少或不均而带来的空间插值准确性低的问题。 (7)对7种养分性状进行了系统评价和基础肥力分区。分别以各乡镇作为养分分级和基础肥力分区的基本单元，依据全国第二次土壤普查养分分级的标准，对哈尔滨市辖区农田黑土养分进行定级，确定全区除全磷外大部分养分处于较高水平；同时依据7种养分含量的空间分布，利用聚类分析的方法，共将哈尔滨市辖区农田黑土划分为6个等级的基础肥力区，为区域农田科学管理提供了依据。