土壤并不是一个均质体,而是具有高度的空间异质性,这不但体现在时间上,还体现在空间上。传统描述土壤空间变异性的方法基本上是定性的土壤分类,而不是定量的研究土壤空间变异。地统计学方法引入土壤科学研究领域既可用来估测土壤性质的分布,也可用于确定土壤变异的空间尺度和形式,以提高采样的有效性,还可用于研究引起土壤变异的各种过程。目前,应用地统计学的原理和方法仍是国内外定量化研究土壤空间变异的趋势之一。随着地理信息系统(GIS)的广泛应用和发展,利用地统计学,结合GIS技术来研究土壤性质空间变异已经成为目前土壤学的研究热点之一。本研究在兰州选择样点,采用传统统计学方法和地统计学的方法,结合GIS技术,对兰州全市的表层土壤中的全氮和有机质含量的空间变异的规律进行了初步的探究,主要研究结论如下:(1)传统统计方法研究兰州土壤全氮和有机质的结果表明土壤全氮和有机质含量的变异系数均较高,分别为1.067和0.531,从分布类型上看,全氮和有机质的数据分布均接近正态分布,符合地统计学对于土壤空间变异研究的前提条件。(2)从变异函数分析的结果来看,土壤全氮和有机质在一定的研究范围内观测值之间均存在空间相关性,即存在空间变异结构特征。土壤全氮和有机质的空间变异随间距增大而增大,亦即变异函数值随空间距离增加而增加,且有基台值,这说明在变程a的采样间距内,采样点的测定值是空间相关的。(3)变异函数模型的分析表明,土壤全氮和有机质的模型拟合均最符合球型模型,各向同性和各向异性分析表明,土壤全氮和有机质的分布在不同的方向上是极不规则的。(4)用普通克里格法绘制的土壤全氮和有机质插值图反映了空间变异结构,研究区全氮和有机质的分布大致相似,高值区均分布在兰州的中南部的部分地区。这表明土壤全氮和有机质存在高度的相关性。