湖泊富营养化已经成为全球性普遍关注的重大环境问题之一。近些年来由于气候变暖和人类活动的双重作用,造成蒙新高原区湖泊富营养化状况日益恶化,直接威胁到湖区周围脆弱的生态系统和沿湖人们的生产生活。因此必须加强湖泊水质的监测和治理。常规的水质监测费时费力,监测费用昂贵,并且很难反映湖泊的整体水质状况,而地质统计学可以利用现有的少量的数据精确的模拟出整个湖区的水质状况,具有数据获取全面、省时、省力、成本低的特殊优势,在湖泊水质监测以及治理中具有巨大的应用潜力。本文主要研究地质统计学方法在湖泊水体以及底泥中富营养化元素的空间变异性研究中的应用,重点研究各种插值方法在乌梁素海中的应用结果的比较和湖泊水体与底泥中富营养化元素的空间变异性的差别。首先,对现有的数据分析处理,应用实测数据计算非平稳区域化变量的稳健变差函数,以及理论变差函数的获取确认研究。其次,应用普通克立格法,协克立格法,泛克立格法以及协同-泛克立格法对湖泊水体的富营养化元素进行空间插值,并利用交叉验证法进行湖泊水体的富营养化元素空间插值的可行性、准确性分析、比较。应用较好的克立格插值方法分别对不同时期的水体与底泥中富营养化元素进行空间变异性分析,寻求富营养化元素在湖泊水体和底泥中的联系。研究结果表明:较之其他方法,采用协同-泛克立格法空间插值精度最高,乌梁素海富营养化元素呈现出明显的空间分布趋势,从北向南逐渐减小,且与湖中水流运动方向,芦苇等植物的分布相吻合。同时期的底泥中富营养化元素空间分布趋势与水体中的相吻合。文章最后概括总结本文主要研究的内容及取得的成果,并对存在问题进行了探讨及对有待进一步研究的问题进行了展望。