根据江西兴国县潋水河流域2002年样点调查资料，采用GPS、GIS与地统计学结合的方法，研究中、大尺度下随机采样法、格网采样法、分层采样法和综合优化采样法以及作为参照的综合采样方案对土壤有机质、全磷、速效磷、速效钾和容重等肥力因子空间表达进行了比较研究，并基于各肥力因子在相应尺度最优采样方案对比研究了反比距离加权法、径向基函数、普通克立格、球面多项式和局部多项式的空间内插表达效果，以期获得中、大两种尺度下各种肥力因子的最适采样方案及最优内插表达方法。研究结果分述如下： 根据各种采样方案对土壤肥力因子平均值、空间分布格局、误差大小和分级面积表达效果的比较研究表明，随机采样法、格网采样法、分层采样法、综合优化采样法及包含几种采样法样点的综合采样方案在中、大尺度下对丘陵地区土壤肥力因子的空间变异表达有一定差异，即没有一种采样法在全部观察指标上完全与综合采样方案相同，但可能某种采样法在某些指标上较其它采样法更接近综合采样方案。在土地利用变化复杂的中尺度下，格网采样法是反映各种肥力因子空间变异的最适采样方案；其次，随机采样法也是中尺度下一种比较适合的方法。但在地貌相对复杂的大尺度下，综合优化采样法成为最优的采样方案，其次是格网采样法，而随机采样法则越来越不适应大区域的采样。这是因为综合优化采样法和格网采样法在大尺度研究区均能较好地反映植被、地貌、母质、土地利用等成土因素和土壤类型分布对土壤性质空间变异性的影响，而随机采样法则随着区域面积的扩大，不能较好的反映土壤性质的空间变异。综合中、大两种尺度下的采样方法比较研究结果，格网采样法成为中、大尺度下较优的采样方案。 在中大尺度下，基于各种肥力因子的最优采样方案的空间内插方法比较研究的结果表明，反比距离加权、径向基函数、普通克立格、球面多项式和局部多项式的空间变异表达各有特点。因此，不同肥力因子的最优空间内插方法是不统一的，只有相对情况下的最优。在中尺度下，径向基函数的完全规则样条较适合各种肥力因子的空间表达；其次普通克立格下的环形模型也较好。在大尺度下，径向基函数的完全规则样条是最优的空间表达方法；局部多项式在大尺度下的空间表达能力明显比中尺度下的表达更好。因此，综合中、大两种尺度下的空间内插法比较研究结果，径向基函数的完全规则样条法更适合各种肥力因子的空间表达，是中、大尺度下相对最优的空间内插方法；其次是普通克立格指数模型。