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全球气候的变化已使得人类日益关注森林生态系统的碳储量变化。以福建省长汀县为研究区,以亚热带地区的典型针叶林—马尾松林为研究对象,以多源多时相遥感影像信息、野外实测高光谱数据和马尾松林的实测生长指标数据为数据源,对马尾松林碳储量的遥感估算技术进行研究,构建了适用于多时相遥感影像的马尾松林碳储量估算模型,揭示了 1988—2012年间长汀县马尾松林碳储量的空间分布特点与时空变化规律。通过对比最大似然法、BP神经网络法、支持向量机法和分层分类法等多种马尾松林信息的提取方法,确定分层分类法是马尾松林信息提取的最佳方法,并利用分层分类法建立了 Landsat TM、SPOT、ALOS和RapidEye影像的马尾松林信息提取模型。并由此发现,马尾松林面积从1988年的104982.66 hm2增加到 2012 年的 168928.68 hm2,净增了 63946.02 hm2。基于野外实测高光谱数据和马尾松林的实测生长指标数据,研究了马尾松碳储量与其光谱反射特性之间的相关性,从而确定了 677nm和1468nm是估算马尾松碳储量的最敏感波长,由R1468//R677比值变量所建立的实测高光谱模型与马尾松林碳储量的拟合度最高。基于马尾松林的实测生长指标数据与TM、ALOS和RapidEye等多源多光谱影像,构建了适用于这些影像数据的马尾松林碳储量最佳估算模型,并开展了影像空间分辨率及光谱分辨率对马尾松林碳储量估算精度的影响研究。结果表明,影像的空间分辨率及光谱分辨率的提高均能有效提升马尾松林碳储量的估算精度。将所构建的2010影像光谱模型进行了多时相适用性校正,使其可以分别应用于其它时相的影像,从而估算了8个时相的长汀县马尾松林碳储量。结果表明,自1988年至2012年这24年间,随着长汀县马尾松林面积的增加,马尾松林碳密度以及总碳储量也在不断地增长。马尾松林碳密度由16.12 t/hm2增长到43.92 t/hm2,净增 27.8t/hm2,总碳储量从 1.69×106t 增加到 7.42×106t,净增5.73×106t。此外,通过将各时相的马尾松林碳储量分布图分别与长汀县的高程、坡度数据进行叠加分析表明,1988—2012年间,长汀县马尾松碳储量随高程、坡度的分布均呈现一定的规律性:在高程上,马尾松林碳储量主要集中在400～600m的区域,但马尾松林的平均碳储量则表现为随着高程的加大而增长的趋势;在坡度上,马尾松林碳储量主要分布在坡度低于25°的缓坡和斜坡区域,但其平均碳储量则随坡度的增大而增大。通过空间变化分析得知,长汀县18个乡镇的马尾松林面积、碳储量及碳密度在1988—2012年间均得到了不同程度的增长,其中古城镇、濯田镇、河田镇及四都镇的增长最为明显。