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人类社会的发展和城市化进程的加快对生态环境造成了巨大的影响,越来越多的农业土地和自然土地转变为城市土地。城市植被特征及景观格局的变化影响了土壤中的有机碳含量,土壤中有机碳库影响着全球气候变化和全球碳平衡。对城市土壤的有机碳含量进行研究对于了解人类对土壤碳储存的影响至关重要。城市发展往往受到多种因素共同制约,科学量化“城-郊-乡”梯度为城市化相关研究提供了基础。本文以遥感卫星影像图为基础,运用网格法对城市物理指标和景观格局指数进行单位赋值,选取典型样带进行城市梯度相关研究。基于主成分分析选取能够准确反映城市化空间格局的指标作为划分依据,运用因子分析法构建合肥市“城-郊-乡”梯度模型,此划分结果表现出了合肥市“城-郊-乡”景观格局的空间异质性,为下一步研究打下基础。通过实地调研采样,对研究样带上土壤有机碳含量、土壤容重、p H值、全氮全磷全钾含量进行测量,分析各项土壤理化性质数值在不同城市化程度影响下的梯度分布特征,探索彼此之间相互影响的关系。从物理、景观两大影响因素方面分析城市化进程对有机碳空间分布特征产生的梯度性影响,并构建相关模型。研究得出以下结论:（1）运用三项城市物理指标（ROAD、DISTANCE、PLAND2）和三项城市景观指标（LSI、SHDI、PAFRAC）构建城市化指数UI模型能够较好地反映出合肥城市化发展下的城市景观特征。将-1.320＜≤-0.492的区域定义为乡村,-0.492＜≤0.310的区域定义为远郊区,0.310＜≤1.357的区域定义为近郊区,1.357＜＜2.691的区域定义为城区,随着乡村到远郊区、近郊区,再到城区的梯度变化,UI值不断增加。合肥市土地各梯度面积比例乡村（43.925%）﹥远郊区（27.503%）﹥城区（14.553%）﹥近郊区（14.019%）,空间形态呈“风扇状”发展结构,能够看出合肥建设之初以老城区为中心,三翼伸展的城市结构。（2）城市绿地空间（林草地与水域）可以有效降低城市化指数值,而大面积人工建设斑块（道路、建筑等）则会导致城市化指数升高。随着城市化指数UI值的增加,合肥市“城-郊-乡”梯度样带斑块变化规律呈现以下特征:（1）斑块密度平均值整体变化趋势城区（29）近郊区（29）远郊区（29）乡村。（2）在农业斑块占较大优势的乡村和远郊区,以及人工建设斑块占较大优势的城区,斑块形状的复杂程度都较低;城市化程度中等的近郊区斑块复杂程度较高。（3）斑块大小整体呈降低趋势,乡村与远郊区的平均斑块大小整体大于城区。（4）景观连接度整体乡村（29）远郊区（29）城区（29）近郊区。（3）UI高值和低值区域较易出现有机碳含量高值,有机碳含量低值集中在-1（27）UI（27）1之间,城市化指数UI值可以反映15.9%的有机碳空间分布特征。样带上有机碳含量呈对数正态分布,平均值在“城-郊-乡”梯度上呈现城区（29）远郊区（29）乡村（29）近郊区的特征,有机碳含量高的空间较为聚集。（4）土壤容重、全氮和全磷含量与有机碳含量具有显著相关关系,全钾、土壤p H值与有机碳含量无相关关系,人为输入和城市建设活动是造成土壤理化性质空间异质性的最主要原因。全氮、全磷均与土壤有机碳含量呈显著正相关关系,可以有效增加有机碳在土壤表层的富集。土壤容重与土壤有机碳含量呈负相关关系,较高的土壤容重值往往表示土壤板结孔隙度低、透水性差,不利于土壤表层有机碳的富集。土壤酸碱度适中最适宜有机碳的积累,酸性土壤最不适宜有机碳的积累。（5）研究表明,对合肥市土壤表层有机碳含量影响最显著的因素主要有两方面:人口的聚集和城市化过程中景观斑块形状特征的变化。本研究中,人口密度（POPD）和面积加权平均斑块形状指数（SHAPE＿AM）对有机碳含量空间分布影响最显著。人口密度（POPD）侧重反映人口聚集及城市建设等社会因素对有机碳含量的影响,与有机碳含量呈正相关;面积加权平均斑块形状指数（SHAPE＿AM）侧重反映城市化进程中景观斑块形状特征对有机碳含量的影响,与有机碳含量呈负相关。传统线性回归模型中,人口密度（POPD）和面积加权平均斑块形状指数（SHAPE＿AM）分别可以解释36.0%和10.8%的土壤表层有机碳含量梯度空间分布特征。（6）与传统回归模型相比,地理加权回归模型更加能够准确反映有机碳含量的空间分布特征。在城市化程度发达的近郊区与城区,人口密度对有机碳含量影响程度是相似的,都呈正相关;景观斑块形状特征的影响程度具有空间异质性,有的单位网格影响大,有的单位网格影响小,都呈负相关。在城市化程度较低的远郊区与乡村:西部样带上人口密度对有机碳含量的影响大,而东部影响较小,有机碳含量随人口密度增加而增加。在自然生态环境较好的低城市化程度区域,有机碳含量与人口密度呈负相关。在有机碳越富集的区域,人口密度对有机碳含量空间分布的影响越小。西部样带上的景观斑块形状特征对有机碳含量的影响较小,主要呈负相关关系,但在农业用地为主的乡村和远郊区域,有机碳含量与面积加权平均斑块形状指数呈正相关;东部样带上有机碳含量普遍随景观斑块形状的复杂程度增加而显著减少。在有机碳越富集的区域,景观斑块形状特征对有机碳含量空间分布的影响越大。图[44]表[18]参[89]