土壤特性的所谓空间变异性，指的是土壤这一时空连续体，在现实中体现为不均一和变化的存在，其各种特性及对应状态的变量，对于同一时间段下在不同空间位置上，数值并不相等。土壤理化特性的空间变异既有系统变异，又有随机变异。前者主要由土壤类型、成土基质、地形、气候等决定，后者则主要受种植技术、肥水条件、耕作方式等影响，可以说是由各种地球物理化学过程加上人类行为综合影响的产物。　　土壤中的氮和磷元素作为作物生长不可缺少的养分，是直接决定作物产量的关键因素。套索土壤中氮和磷等养分元素的的空间变异特征，是制定科学的田间肥水方案，减少养分的资源浪费，促进非定量施肥、精准施肥技术的发展的理论基础。同时，土壤养分空间变异的研究成果还能够改善土壤调查和制图精度，逼近地块实际条件下的成土过程的拟真和监测，为人们的耕作活动提供指导。　　土壤作为一种形态和演化过程都十分复杂的自然综合体，因此量化的研究土壤过程的空间变异以及空间相关性和依赖性都相当困难。基于传统统计学原理的研究方法因为没有利用采样点的的定位信息，因此在大多情况下对揭示土壤特性的空间变异上无能为力。解决这一问题的方法是进一步揭示土壤特性变异的空间结构性，即应用地统计学的方法研究土壤养分空间变异的格局。随着GIS和地统计学在土壤科学中的应用及发展，不仅使得土壤养分的空间变异性的量化成为现实，而且能够把空间异质性对土壤养分的影响以多种方式更形象生动、更深入地呈现出来，使人们更好地理解空间异质性对土壤和作物关系的重要性。　　长三角作为我国农业的最发达地区，全区水热丰富、四季分明，农业资源潜力巨大。同时因为长期以来处于高强度的农业开发之下，粗放的的肥水施用措施，造成了严重的农业面源污染，使得本地区的自然环境形势不容乐观。近年来，由于农业非点源污染情况的恶化和精准农业建设的快速推进，使得对土壤养分的空间变异性的研究得到了广泛的关注和重视。因为探讨农田土壤养分空间变异的规律，还涉及减轻农业非点源污染，实现农业生产的可持续发展。　　为了揭示长江三角洲典型地区分布的不同类型土壤中氮磷要素含量的分布规律，确定表层土壤的氮磷含量变化趋势和驱动因素，为精确施肥和抑制农业非点源污染提供基础。本文以浙江省长兴县作为研究区域，通过野外土壤样本采集和室内分析测试，运用ESRI的Arc GIS9.0平台地统计分析模块(GeostatisticalAnalyst)，开展了长兴县表层土壤氮磷要素时空分布特征的地统计学分析，得到的主要结论如下:　　1、本文利用地统计学的半变异函数，把野外采集的土壤样本氮磷要素测定值与成土因子和成土过程联系起来，采用克里格空间插值法对未采样区的空间变量数值做无偏最优估计，找到最佳的样本数目，降低采样强度，节约人力物力。探索了一条利用GIS技术来进行土壤氮磷要素时空分布特征的地统计学分析方法，提升了土壤要素空间分布特征分析的有效性和便捷性，可以为有效地提高外业采样效率，和科学施用肥水、减少农业非点源污染提供参考。　　2、研究结果表明，研究区内潮土和水稻土的全氮含量较低，而部分红壤全氮含量较高，因而该区域潮土和水稻氮面源污染风险较低。研究区内土壤速效磷分布不均，土壤速效磷含量基本在25mg kg-1以上，最高值为78 mg kg-1。潮土速效磷含量明显高于其他两类土壤（水稻土和红壤），其含量达到蔬菜的生长临界值60mg kg-1，因而该类型土壤的磷面源污染风险较高。红壤中的磷面源污染风险不高，但是局部沿河道分布的高值点可能会对河道造成一定风险，进而对太湖的磷富集有一定贡献。而水稻土中的速效磷含量主要介于其它两类土壤的速效磷含量之间。　　3、初步揭示了长兴县区域尺度上的土壤全量氮、速效磷和土壤性质的空间分布特征。具体而言，土壤的氮、磷含量受到土壤性质和土壤类型的综合影响，与土壤类型（红壤、水稻土和潮土）和三个土壤性质指标(pH值、有机质含量、粘粒含量)均有一定的相关性。土壤全氮含量的空间变异性较大，与土壤pH值、土壤粘粒含量以及土壤有机质含量均有相关性，但与粘粒含量的指标相关性较弱。土壤速效磷含量与土壤pH、土壤粘粒含量以及土壤有机质含量均有相关性，但是各土壤性质指标对土壤速效磷含量的影响程度需要进一步研究。　　4、本文的研究的结果不仅可为研究区本区域的肥水管理、减轻农业非点源污染提供帮助，而且对于在整个长三角地区建设精准农业，减轻农业非点源污染、提高农民生产效益等方面起到一定的参考价值。