黄土区地形破碎，土地利用复杂多样，准确获取局域尺度上土壤有机碳变异因子
是准确估算黄土区土壤有机碳储量的基础。本研究以黄土丘陵沟壑区燕沟流域为平
台，以流域内3 种地形部位峁顶、峁坡、沟底和8 种土地利用类型农田、果园、人工
草地、天然草地、人工灌木林、天然灌木林、人工乔木林和天然乔木林为研究对象，
利用网格法采集表层0-20cm 土壤样本314 个、剖面0-100cm 土壤样本53 个，通过对
不同地形部位、不同土地利用方式和不同深度条件下SOC 分析，研究了流域SOC 空
间变异的影响因素。在此基础上，结合地形图、土地利用图、坡向图，利用ArcGIS9.2
图层运算功能按照多元线性回归方程进行叠加运算，生成流域土壤有机碳含量空间分
布图，基于GIS 研究地形和土地利用方式对小流域尺度表层和深层土壤有机碳空间分
布、储量的影响。
主要结果如下：
黄土丘陵沟壑区燕沟流域表层0-20cm 土壤有机碳密度为1.63 kg·m-2, 0-100cm 土
层有机碳密度为5.04 kg·m-2，土壤有机碳储量为217.6×103 MgC，深层（20-100cm）
土壤有机碳储量占总储量的67.5%。
地形和土地利用方式极显著（P<0.0001）影响小流域表层0-20cm 土壤有机碳含
量与分布，并且交互作用显著（P=0.0511）。地形影响下，土壤有机碳空间分布表现
为沟底>峁坡>峁顶，土壤有机碳含量沟底（8.0 g·kg-1）、峁坡（7.1 g·kg-1）分别是峁
顶（4.2 g·kg-1）的1.9、1.7 倍。土地利用方式影响下，土壤有机碳空间分布表现为天
然乔木>天然灌木>人工乔木>天然草地>人工灌木>人工草地>农田>果园。考虑地形和
土地利用交互作用条件下，沟底农田（6.9 g·kg-1）、果园（8.8 g·kg-1）、天然草地（9.3
g·kg-1）有机碳含量分别是峁顶的1.9、2.0、1.9 倍。峁坡林地（灌木林和乔木林）土
壤有机碳含量远远高于沟底，其中峁坡天然乔木林土壤有机碳含量（24.6 g·kg-1）是
沟底（16.4 g·kg-1）的1.5 倍（P<0.05）。
地形、土地利用方式、土层深度及其两者交互作用对流域剖面0-100cm SOC 空间分布有极显著影响（P<0.01）。深层10-100cm 与表层0-10cm 土壤有机碳在三种地
形上的分布不同。0-10cm 土壤有机碳峁坡（10.7 g·kg-1）>沟底（8.9 g·kg-1）>峁顶（4.4
g·kg-1）,而10-100cm 土壤有机碳沟底（5.6 g·kg-1）>峁坡（4.5 g·kg-1）>峁顶（3.2 g·kg-1）。
其中，10-40cm 峁坡SOC 与峁顶差异显著，但与沟底差异不显著；40-60cm 与峁顶和
沟底都有显著性差异；60-100cm 与峁顶差异不显著，但与沟底差异显著。不同深度
SOC 空间分布因土地利用方式存在显著差异。与农田相比，果园0-40cm 土层SOC
含量降低21%，40-80cm 土层二者差异不大，但80-100cm 土层SOC 含量提高13%；
人工灌木林、人工乔木林0-10cm 有机碳含量显著（P<0.05）高于农田，但10-40cm
却分别低于农田12%、6%；40-100cm 人工灌木林（2.6 g·kg-1）低于农田19%，人工
乔木林（3.4 g·kg-1）高于农田6%。在所有土地利用方式中，0-20cm 土层天然乔木林
有机碳含量最高，天然灌木林次之；20-100cm 天然灌木林各层含量均最高。其中
40-100cm 天然灌木林各层含量与其它利用方式均呈显著性差异（P<0.05），但天然乔
木林与其它土地利用方式差异较小。
空间格局图上，相比地形，0-40cm 有机碳含量受土地利用影响程度较大；
40-100cm 受地形影响的程度更大。在0-10cm 土层，峁顶、峁坡、沟底高值1斑块分
别占2%、16%、7%；中值斑块分别占50%、62%、70%；10-40cm 没有高值斑块；
中值斑块分别占10%、20%、25%；低值斑块分别占90%、80%、75%；40-100cm 均
为低值斑块，低值绿色斑块分别占13%、34%、8%；低值青色斑块分别占76%、63%、
78%。土地利用方式上，在0-10cm 土层，乔木林、灌木林、草地上高值斑块分别占
18%、47%、10%，川坝地、农田和果园没有高值斑块，中值斑块分别占80%、53%、
85%、73%、39%、23%。10-40cm 土层，乔木林、灌木林、草地、川坝地、农田和
果园中值斑块分别占21%、46%、22%、19%、5%、4%；40-100cm 除灌木林有1%
中值斑块外，其它土地利用方式均处于低值斑块区。低值绿色斑块分别占7%、51%、
11%、40%、2%、4%；低值青色斑块分别占75%、48%、76%、57%、69%、70%。
坡向上0-100cm 各层土壤有机碳含量半阴坡（北部、东北、东部）最高，半阳坡（西
部、西南、南部）含量较低。