土地的节约集约利用首先要对土壤养分进行科学管理和施肥,有助于农业发展。对土壤养分的空间异质性进行充分了解并掌握养分分布规律,才能进行更深入的定性定量分析研究,这也是科学管理土壤养分以及有效、精准、合理施肥的基础(刘杏梅,2003)。土壤有机质和有效态微量元素的含量是指示土壤中肥力的重要指标,在农业生产中土壤有机质和微量元素的含量是农产品产量和品质的重要限制性因子。本研究通过结合传统统计学、地统计学和应用GIS的方法,研究分析了威海市文登区的土壤有机质和有效态微量元素的空间分布特征和变异规律,初步分析了部分土壤养分状况和相关影响因子并探讨了养分的分区管理以及合理施肥的依据,主要研究内容和结果如下:(1)对文登区2010年1300个土壤采样点进行化验收集整理并进行一般描述性统计,结果表明,有机质和有效态微量元素均符合正态分布,SOM含量平均值为10.48 g/kg;有效态铁、锰、铜、锌、硼的含量平均值为42.62 mg/kg、39.95 mg/kg、3.36mg/kg、2.22 mg/kg、0.27 mg/kg;从平均值来看,有机质在适中范围内的中下范围区(10.0~20.0 g/kg),有效态硼处于缺乏状态(0.2~0.5 mg/kg),有效态锌处于含量丰富区(1.0~3.0 mg/kg),其余的元素有效态铁、有效态锰和有效态铜超出最高临界值,尤其是有效态锰远远超出临界值(>30 mg/kg)。其中有效态铁、锰、铜、锌分别超出适中值4倍、2.5倍、3倍、2倍。除此之外,土壤有机质和五种土壤有效态微量元素的变异系数在15.74%-66.67%之间,可知都是中等变异程度。(2)在GS+7.0半方差分析软件中分析得出,除了有效态铁是纯块金效应外,土壤有机质最佳拟合模型为球面模型,有效态锰、铜、锌均为指数模型,有效态硼为高斯模型。土壤有效态铁块金值较大,土壤有机质次之,其他四种微量元素块金值较小,说明在最小间距内的变异分析过程中引起的误差较小。土壤有效态铁的块金值与基台的比值等于1,为纯块金效应,在整个尺度上具有恒定变异。有机质和有效态硼的块金值与基台值的比值较大,空间相关性弱,耕种制度、施肥条件等人为活动对分布影响比较大,土壤有效态锰、铜、锌的块基比较小,说明空间相关性强,说明在该研究区域内,空间变异性主要影响因素是结构性因素。从变程来看,不同元素的变程差异很大,变程最大的为有效态锰,为1021m;最小为有效态铜,为275m;有效态锌、有效态铜、有效态锰变程都在200m-400m之间,影响范围较小,空间自相关距离小。(3)根据普通克里格内插法得到的土壤有机质和五种有效态微量元素的空间分布图可知,土壤有效态锌没有明显的分布规律,分布比较细碎化;土壤有机质和有效态铁呈现条带状分布;土壤有效态锰、铜、硼分布呈现斑块化;除土壤有效态铁只有一个分区外,土壤有机质和其他四种有效态微量元素均分为两个区。(4)将土壤采样点和结构性因素进行叠加分析,结果可知,土壤酸碱度、坡度、土地利用类型、土壤类型、土壤质地对有机质和微量元素的有效性均有不同程度的影响。土地利用类型中,变化表现为菜地>果园>农田>药材;土壤酸碱度分布图中,中性土壤中有机质含量最多,其次是弱酸性和强酸性;在不同土壤质地,土壤有机质平均含量变化是中壤>轻壤>砂壤>砂土;在坡度分析中,土壤有机质在3°∽15°范围含量最高,然后是≤3°范围区、≥15°范围区,并不是随着坡度降低含量逐渐增多,受人为因素影响较大;在土壤类型中,棕壤中有机质含量最多,然后依次是潮土、粗骨土、石质土、风沙土。在对五种土壤有效态微量元素的分析中,有效态锌、硼受不同因素影响最少,有效态锌受土壤类型、利用类型的影响,有效态硼受坡度、土壤类型、利用类型的影响,有效态锰在土壤酸碱度、坡度、土壤类型的影响下与其他微量元素表现相反,对于有效态铁,除了利用类型外,其他四个要素对其有不同程度的影响。