东北黑土是世界三大片黑土之一，也是国家重要的商品粮生产基地、畜产品基地。由于近年来工农业生产的高速发展，黑土地区的生态环境遭到了不同程度的破坏。目前国内外以区域化地块为研究对象，特别是针对黑土地区土壤环境中的重金属分布状况的研究还比较少，大部分是采取定点监测或者实验室监测等研究方法。本研究选取相对较大尺度下生态系统中的土壤为研究对象，范围覆盖整个海伦地区。海伦地区位于黑龙江省中部黑土地带，是全国农业现代化综合科学实验基地。通过对169个样点两次采样，共采集土壤样品338个。综合运用传统统计学和地统计学的理论和方法，详尽探讨了包括Pb、Cu、Cr、Cd、Zn、Ni和As七种重金属的空间分布现状、主要来源以及受控因素等。　　1.通过大规模的系统取样调查和分析，揭示了海伦地区土壤重金属含量及其区域差异。基本统计分析显示，所有样本中七种元素的含量均符合正态分布的规律。Pb、Zn、As三种元素在土壤中的含量变化范围较小;Cr和Ni两种元素的含量变化范围较大;Cu以及Cd元素的含量变化范围中等。　　2.通过地统计学的分析，初步探索了海伦地区土壤重金属的空间变异特征。　　对海伦地区土壤中Pb、Cu、Cr、Cd、Zn、Ni、As七种重金属含量的空间结构特征进行研究，结果表明，这七种元素基本具有较好的可迁性特征。元素Cd的空间相关性最强，其分布主要由内在结构性因子所决定;As、Cr和Ni三种元素具有中等程度的空间相关性，除了主要受内在结构性因子的控制外，也受到了外在因子的影响。Pb、Cu和Zn的空间分布受到人类活动的影响较大。　　在空间结构的分析基础上采用普通克立格法进行了空间插值，对七种重金属元素在海伦地区的空间分布进行了全面的预测。Pb、Cr、Ni三种元素的含量的空间分布有着较为明显的方向，Cu、Cd、Zn和As四种元素的含量的空间分布没有明显的走向。土壤中的Pb元素的含量的空间分布走向大致为东北——西南方向。Cd元素的含量的空间分布状况均匀，空间结构性较好。As元素的含量分布方向性较弱。Zn和Cu元素空间分布状况相对较为零散，方向性较弱，呈现出含量分布性质相近的斑块间隔分布的特征。Ni和Cr两种元素在空间分布状况上极为相似，含量渐变趋势、含量高值以及含量低值存在区域等特征几乎完全一致。　　3.采用传统统计学的经典统计方法，剖析了七种金属元素在不同的农业区划、不同的土地利用状况下的空间分布特征;并深入分析了各种不同类别中的主控因子。　　通过不同的农业区划、不同的种植方式的对比，发现Pb、Cu、Cr、Cd、Zn、Ni、As七种重金属元素的分布状况各有其特点。人类活动的干扰，对土壤重金属含量的影响是很明显的。各种重金属在四大农业区中的含量水平排序各不相同、变异水平也有所区别。Pb元素在玉米种植区的积累效应比大豆种植区明显;Cr元素则是在大豆种植区的积累效应更大。其他元素虽然在玉米区和大豆区的均值比较接近，但是含量分布的波动情况各有不同。　　通过主成分因子的分析比较发现，海伦地区中土壤重金属污染的主导因素为农业面源污染。不同农业区划中，三大主要农业区西南平川漫岗农业区、中部漫川漫岗农业区和东北丘陵漫岗农业区，土壤重金属含量的控制因子主要为农业面源污染，而东北低山丘陵农业区主要受到工业方面的污染。不同的种植方式中，虽然受控主因子相同，但是因子涉及的元素又有所区别。　　本研究多角度多方位的剖析了研究区域的土壤重金属的空间分布特性，为黑土区的土壤环境质量评价与农田生态管理模式的调整提供科学详尽的依据和理论基础。