森林碳储量是描述森林特征的重要指标,准确计量森林碳储量具有重要的意义。为准确预估森林生态系统碳储量,传统的统计学模型得到了非常广泛的应用,为预测单木水平上的含碳量乃至不同森林类型的碳储量奠定了基础。当前世界各国对碳计量日益重视,仅仅掌握森林生态系统“碳”总量是不够的,而更加详细的了解碳储量的空间分布从而为科学合理经营森林生态系统中的“碳”奠定基础。以大兴安岭地区盘古林场为研究对象,采用盘古林场45株天然落叶松解析木树干、树枝、树叶、树根和全树的含碳量数据,建立了适用于该地区的含碳量相容性模型。基于盘古林场二类调查数据,利用该模型对所研究区域的天然落叶松碳储量进行估算,进而得到了该地区小班的天然落叶松林树干、树枝、树叶、树根及全树的碳密度。分析了天然落叶松各器官及全树的碳密度与海拔、郁闭度、坡位、林分密度、坡度及坡向的关系。结果表明：树干、树枝、树根及全树的碳密度与海拔呈正相关；各器官及全树碳密度除树叶外在郁闭度为0.5-0.6时达到最大值,在0.3-0.4时平均碳密度均最小,树叶碳密度则在郁闭度为0.4-0.5时增势最大；对于坡位,各器官与全树碳密度基本上在中坡达到最大值；各器官及全树碳密度均随着林分密度的增加而逐渐减小；在25-34°的坡度上各器官及全树的碳密度达到最大值；对于坡向来说,树干、树枝和全树碳密度在东南坡最大,对树叶、树根来说,分别在北、西北坡向最大,各器官碳密度基本在无坡时达到最小值。基于ArcGIS可视化工具,利用空间克里格(Kriging)插值原理,绘制了盘古林场天然落叶松树干、树枝、树叶、树根及全树碳密度的空间分布图。结果显示：在整个研究区域内树干的碳密度的预估范围为3.4191-48.2329 t·hm-2,总体上树干碳密度在该地区的分布呈现斑块状均匀分布；树枝的碳密度的变化范围为0.2160-2.4417 t·hm-2,总的变化趋势是由东北向西南方向逐渐递增；树叶的碳密度的预估范围为0.2110-0.8961t·hm-2,由东北地区向西南逐渐递减；树根碳密度的变化范围为2.0387-19.8746 t·hm-2,最大值出现在西南部地区,而最小值则出现在中部及北部地区；全树的碳密度的变化范围为3.7869-72.5695 t·hm-2,总体上呈现由西南向东北地区逐渐降低的趋势。整体上,该研究区域内树干、树枝、树根和全树碳密度的空间分布基本上是西南高、东北低,中部出现了极低值,树叶的碳密度的分布规律是与之相反的。利用逐步回归法建立了天然落叶松碳密度与各林分因子之间的OLS模型。结合影响盘古林场天然落叶松碳密度分布的调查因子,基于GWR3.0构建了天然落叶松树干树枝、树叶、树根及全树碳密度在Gaussian、Poisson方法下,以最优带宽确定法的4种组合进行GWR模型拟合,并分别与OLS模型、Kriging插值比较。结果表明：GWR模型的拟合效果最好,各器官在不同的组合方法下结果不一致。盘古林场天然落叶松树干、树根及全树碳密度的GWR模型,在Poisson方法下的调整型空间核函数和AIC法的基础上确定的为最优模型；树枝碳密度在Poisson方法下,以AIC法为基础时调整型与固定型核函数基本一致,此时为最优的GWR模型；树叶在各种方法下基本上保持一致。以全树碳密度为例,结合ArcGIS10.0将模型的估计参数可视化,结果显示天然落叶松碳密度与坡向、海拔、平均胸径和林分密度存在空间异质性。