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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，对全球碳循环研究具有重要贡献。
土壤有机碳库是陆地生态系统碳库的主要组成部分。基于GIS技术研究方法，本论文对东北区域尺度的森林土壤有机碳库进行研究。研究内容主要包括:
基于两种估算单元（土壤类型、植被类型）对区域尺度森林土壤有机碳储量进行估算，分析不同土壤类型、植被类型生态条件下的森林土壤有机碳库特征，提高东北森林土壤有机碳库估算的准确性，分析东北森林土壤有机碳库空间分布格局，并且采用统计分析方法，分析东北森林土壤有机碳库的影响因素。结果如下:
1、东北森林土壤有机碳储量:基于土壤类型的估算结果为10.75PgC;基于植被类型的估算结果为10.93 PgC。
2、绘制东北森林土壤有机碳密度空间分布图。东北森林土壤有机碳密度分布不均匀，呈现明显的纬度、经度、垂直地带性分布，受气候因素影响明显。总体呈现北高南低，东高西低的分布特征，以大兴安岭，小兴安岭，长白山土壤有机碳储量最为丰富，辽东、辽西山地土壤有机碳密度较低。灰色森林土、暗棕壤等地带性土壤类型有机碳密度高于棕壤，草甸土，褐土等土壤类型，寒温带、温带沼泽，寒温带、温带针叶林，落叶阔叶-针叶混交林森林类型土壤有机碳密度高于温带落叶阔叶林，温带落叶灌丛。
3、统计分析表明，不同生态系统中影响土壤有机碳储量的关键环境变量不同，其中温度、降水、植被类型、土壤容重对土壤有机碳密度具有重要影响。土壤有机碳密度与温度，容重呈现显著的负相关性，与降水，土壤总氮含量，有机碳含量呈现一定的正相关性，与pH值的相关性不显著。