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土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,了解和掌握土壤性质的空间变异特征对合理利用土地资源、精准农业管理等具有重大现实意义。黄绵土是陕西省面积最大的土类,其分布区也是陕西省生态较为脆弱的重要农业区域。本文以陕西省黄绵土分布区为研究区域,近40年（1980-2014）的土壤养分数据为研究对象,依据研究区域内3090个具有GPS定位属性的土壤采样点有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量,以土壤性质空间变异的半方差函数模型为理论依据,采用传统统计学方法、地统计学方法和GIS技术相结合,探究研究区域土壤养分项目的时空演变趋势和分布特征,并结合地理要素（海拔、坡度）、气候（年均降水量、积温）、不同耕作方式等分析了其与土壤养分之间的效应关系。取得以下结果和结论:（1）陕西黄绵土土壤中的有机质平均含量为12.65g·kg-1,碱解氮平均含量为59.98mg·kg-1,有效磷平均含量为14.10mg·kg-1,速效钾平均含量为153.07mg·kg-1,分别位于全国第二次土壤普查土壤养分分级标准表中的第4、5、3、2级,各养分变异系数在33.83%-62.55%之间,均属于中等变异强度。（2）采用半方差函数、Moran’s I指数和分形维数相结合的方法,研究分析养分的空间结构变化特征。结果表明,各种土壤养分的块金系数介于0.25-0.75之间,空间相关性表现为中等水平;Moran’s I指数的标准化Z值均大于2.58,空间分布集聚特征明显;分维数介于1.833-1.989,表明陕西黄绵土各养分整体空间异质性较强。（3）采用地统计学分析中的普通克里金插值法绘制黄绵土养分分级的空间分布图,定位和定量分析近40年研究区土壤养分的演变状况。总体来看,近40年,陕西省黄绵土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均呈升高趋势,整体呈现出从北到南增加的趋势。（4）陕西黄绵土土壤养分含量与海拔高度、坡度等地形因子,年均降水量、积温等气候因子间均存在相关关系。随着海拔高度的增加,土壤有机质、碱解氮、有效磷含量呈增加趋势,速效钾含量呈降低趋势;随着坡度的增大,土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量呈下降趋势;土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的平均含量随着降雨量的增加呈正相关性;不同耕作方式下,各养分项目的平均含量趋势性差异明显,小麦玉米轮作方式下各养分平均含量相对较高。建议采用合理的农业管理措施和精细化耕作以持续提升黄绵土区土壤肥力。