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陆地生态系统碳循环是当前全球变化研究的热点问题之一。土壤是陆地生态系统中最大的碳库，它的动态变化直接影响着全球气候变化和生态平衡。因此土壤有机碳(SOC)储量的估算、空间变异性及其影响因素的相关性分析等研究，对全球碳循环具有重要贡献。
本文利用中国第二次土壤普查资料，分析了我国土壤有机碳储量的空间分布特征，探讨了气候、地形和植被等因素对土壤有机碳储量空间分布的影响。研究首先利用地理信息系统(GIS)技术分析了不同植被类型中气候和地形因素对土壤有机碳储量的影响，其次采用了一种新的回归分析方法——地理加权回归(GWR)分析了土壤有机碳储量的空间变异性，最后对两种研究方法得到的结果进行了综合比较。研究过程主要包括以下几个方面：
1)数据库的建立：研究建立了一个包含温度、降水、海拔高度、植被类型和土壤有机碳密度的多源数据库。温度、降水和海拔高度等气象环境数据是我国670个气象站点30年观测的年平均数据，土壤数据由全国第二次土壤普查中的2473个样点数据获得，植被类型数据从全国1∶400万植被分类图中获得。所有数据都统一成投影方式为ALBERS、分辨率为1km×1km的空间栅格形式。
2)基于GIS的空间分析：地理信息系统是研究属性空间变化的有效手段，并且能够对空间数据进行内插。GIS软件中栅格图层的代数功能能够计算图层之间的差异，并且产生内插图层的可视化效果。利用GIS我们分析了不同植被类型中，气候因素对土壤有机碳储量的影响。
3)基于GWR的空间变异性分析：地理加权回归方法在普通回归方法的基础上进行了改进，特别对经验关系中的空间非稳定性进行了处理。该方法能够提供一个跟区域距离相关的权重函数，使回归模型参数在空间上不断变化。利用GWR方法，我们检验了中国土壤有机碳储量和气候因子(温度、降水和海拔高度)之间的相关性，并获得了模型估算参数的空间分布信息。