塿土堆垫层是关中地区长期农业生产过程中施用土粪并经耕作熟化形成的,其厚度可以表征塿土肥力水平,也能够反映人为活动对成土过程作用影响的强弱。本研究在关中塿土分布区布设5 km×5 km网格样点,调查了273个塿土剖面,利用地统计学结合克里金插值法,分析堆垫层厚度及其土壤养分的空间分异特征,通过随机森林和地理探测器进一步探究影响堆垫层厚度及其土壤养分空间变异的主导因素,同时采用主成分分析法对塿土土壤肥力综合质量进行了评价,并根据自然断点进行利用分区,以期为塿土养分保蓄及农业可持续发展提供科学参考依据。本研究的主要成果如下:（1）关中地区塿土堆垫层厚度总体范围在14～130 cm,平均厚度为55 cm;其变异系数为34.28%,属中等变异程度;堆垫层厚度在东部的韩城、合阳和澄城（60～80cm占优）一带及西部的陈仓、岐山和武功（60～70 cm占优）一带相对较高;堆垫层厚度与经纬度呈显著正相关,与坡度、温度和湿度呈显著负相关;堆垫层厚度与人口数量的增加呈正比,与人均耕地面积的减少呈反比;堆垫层厚度的最大值多出现在距离河流9～13 km范围中。本研究所筛选的13个自然及人为影响因子对塿土堆垫层厚度的综合解释能力为64.36%,其重要性排序结果显示人均耕地面积变化对塿土堆垫层厚度的影响最为显著,其次为人口数量变化。关中地区塿土堆垫层厚度呈现东西较高中部稍低且高值点零星分布特点,堆垫层的形成与分布受―五大成土因素‖以外的人为因素影响更为深刻,尤其是在近百年来随生产力的发展其影响力逐渐增强。（2）塿土土壤养分的空间分布特征表现为在关中地区中西部高东部低,渭河南岸往北逐渐降低的趋势,总体土壤养分处于陕西省土壤养分等级划分标准中的中等偏低水平,养分空间变异受随机因素影响较大。在垂直方向上,养分含量在耕作层时最高,随着土层深度的增加养分含量逐渐降低。本研究通过相关性分析和地理探测器分析结果显示,影响土壤养分空间分异的主导因素仍以自然因素为主,其中气象因子的相关性表现较好;因子探测显示相对湿度是影响土壤养分的主导因子,其中日照时数及温度对土壤p H影响较大,降水量和相对湿度对碳酸钙影响较大,除碱解氮以外,其他各类土壤养分在耕作层和犁底层均受相对湿度的影响较大,在埋藏耕作层由于成土历史较远以及成土母质的影响,该发生层的主导影响因子差异较大;交互作用探测结果仍以相对湿度与其他气象因子交互作用为主,这表明较好的水热条件有利于土壤的发育。（3）在塿土土壤养分空间分布特征及影响因素研究的基础上,选取了能直接影响土壤肥力的评价指标,包括有机质、全氮、速效钾、有效磷、碱解氮、土壤容重,也考虑了本研究关注的堆垫层厚度对塿土肥力质量的影响,建立了包括塿土堆垫层在内的评价体系,通过主成分分析法确定评价因子权重,结合模糊数学加乘法则得出本次研究的塿土土壤肥力质量水平范围在0.13～0.66之间。在关中地区渭河上游的宝鸡-凤翔-眉县-武功一带塿土的土壤肥力质量相对较高,沿渭河流域往东塿土土壤肥力质量逐渐降低,东部的蒲城、澄城和韩城地区有局部土壤肥力质量较高的特征。根据各县域塿土肥力质量均值,采用自然断点法将塿土分布区划分为了西部窄平高肥力区、中部宽平中肥力区和东部厚堆垫低肥力区,自西向东各利用分区的养分含量和土壤肥力质量依次降低。关中地区作为陕西省的粮食主产区,在未来农业发展过程中,建议应合理利用土地资源、重视绿色培肥、完善田间管理设施并重视绿色生态农业。