随着经济快速发展和人类社会的进步,生态环境受到越来越多的重视,全国土壤污染防治行动计划逐步开展,土壤质量水平是人们关注的焦点。黑土区海沟河小流域位于黑龙江西南地区,研究区内土地开发利用较早,土地利用类型多样,流域内水系分布明确,主要交通线路将研究区分为东西两部分,农村居民点均匀分布在研究区内。因此,以黑土区海沟河小流域作为研究区,针对土壤营养元素空间分异规律研究,具有典型性。土壤是受自然演化规律和人为因素共同影响的复杂综合体,进行土壤营养元素空间变异规律的研究,对科学管理土地、合理规划农用地、实现精准农业、提高土壤环境质量等方面具有显著意义。以经典统计学和地统计学为基础,借助地理信息技术,采用半方差函数模型、莫兰指数、空间插值、相关性分析、灰关联分析、回归分析等模型方法,对黑土区海沟河小流域土壤营养元素的空间变异规律及影响因素进行研究,并通过相关再显著规则、极大熵模型、分区统计等方法确定研究区土壤营养元素综合差异性分布情况。主要得到以下结论:(1)通过多角度的空间特征分析,可以综合全面的了解指标空间分布特征,且部分指标空间分布具有一定规律。土壤pH变异系数小,数值离散程度较小;空间分布极有规律,西高东低;空间分布呈现显著自相关。土壤含水量数据呈现中等变异水平,空间分布与土地利用呈高度相关,空间分布呈现显著自相关,与pH分布特征相近,二者相互影响相互作用。全磷和速效磷各向半方差函数相似度很高,全氮和速效氮各项半方差函数差异显著,速效磷和钙磷空间分布中高值区与低值区呈相反趋势。(2)不同土地利用方式下,各指标分布情况不同,水田利用条件下多项土壤营养元素的含量要高于其他土地利用类型,说明水田内土壤质量水平相对较高。不同坡位土壤有机质在坡顶、平地和坡中均值相近,坡底含量较低,坡顶和坡底变异系数相近且小于坡中和平地。研究区地形和位置因素对土壤营养元素空间分布影响显著,地形因素中高程是影响土壤营养元素空间分布的重要因素,位置因素中采样点与村庄的距离、与交通的距离、与水系的距离都影响着土壤营养元素指标的空间分布。研究地形因素对指标分布影响程度发现,高程、村庄距离、交通距离对各项指标影响显著,钙磷的空间分布特征与水系分布关系密切,可影响钙磷分部的主要地形因素是村庄距离,仅通过元素分布特征图不能全面真实的了解指标。(3)研究区内土壤营养元素综合差异性分布,受坡度影响较小,土地利用类型和高程共同影响整土壤营养元素的综合分布。水田土壤营养元素综合水平要高于旱田,林地处于中等水平;耕地中,随着海拔高度的增加土壤营养元素综合水平降低。