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随着全球气候变暖及经济的高速发展，我国减排压力愈加凸显。由于森林在调节全球碳平衡、减缓温室效应和维护区域生态平衡等方面的重要作用，针对森林生态系统的研究尤为必要，区域尺度上探明影响森林土壤有机碳固存及其空间分布的因素极具重要意义。在此背景之下，本文以探讨东莞森林土壤有机碳及冠层结构空间异质性为目标，揭示影响土壤有机碳空间分布的各种因子，为增强区域森林碳汇提供对策。研究以2km×2km的UTM网格为取样单元，通过野外取样和室内分析，综合运用PCA、多元逐步回归分析和地统计学方法，对东莞森林0～50cm土壤有机碳和林冠结构的空间分布及其影响因子进行系统分析，主要研究结果如下所述：
(1)本地区土壤有机碳空间分布不均匀，表聚性现象比较明显。0～25cm层的土壤有机碳含量和有机碳密度分别为14.35±0.69g·kg-1和45.49±2.14t·hm-2，25～50cm层土壤有机碳含量和有机碳密度分别为9.09±0.47g·kg-1和31.72±1.55t·hm-2，上层土壤(0～25cm)的有机碳含量和有机碳密度显著高于下层(25～50cm)(p＜0.01)。林分尺度上，土壤上层(0～25cm)有机碳含量以阔叶林最高，为17.91±2.00g·kg-1;25～50cm层以针阔混交林最高，为11.52±1.8g·kg-1。两层土壤有机碳密度均以针阔混交林最高，分别为53.3±6.81和35.92±6.62t·hm-2。不同林型0～25cm层的土壤有机碳含量差异显著(p＜0.05)，但25～50cm层的差异不显著（p=0.2138＞0.05）；各林型0～25cm（p=0.1770＞0.05）和25～50cm(p=0.6647＞0.05)层的土壤有机碳密度的差异也不显著。
(2)土壤有机碳空间异质性较强，上层土壤(0～25cm)具有强烈的空间自相关特征。地统计学分析揭示上层土壤有机碳含量和有机碳密度的最佳拟合模型为球装模型，块金系数＜5％，表现为强烈的空间自相关结构特征；25～50cm层为线性模型，块金系数＞100%，空间自相关程度微弱。MoranI分析显示各层土壤有机碳含量和有机碳密度在滞后距离10.2km范围内具有较强的正相关，空间负相关随着距离增加而增加。Kriging插值图显示土壤有机碳含量与有机碳密度的高值区沿东西方向分布于调查区域的中部，土壤有机碳含量的高值区主要分布于天然阔叶林内，有机碳密度的高值区主要分布于人工纯林内。
(3)森林的林冠开度高，林下光照条件较好，冠层叶面积指数整体较低，冠层结构空间异质性较强。林冠开度平均为22.26±0.36%:直射光立地因子、散射光立地因子和总光照立地因子分别为33.42±0.60%、30.78±0.49%32.11±0.54%:平均叶面积指数为1.83±0.02(m2/m2)。马尾松林的林冠开度最大，直射光、散射光和总光照立地因子数值也最高；竹林的平均叶面积指数最高，为2.24±0.06(m2/m2)。不同林型之间的冠层结构参数差异极为显著(p＜0.01）。受群落结构所影响，不同树高和径阶群落间的冠层结构参数差异极为显著(p＜0.01）。海拔、坡向、坡度和坡位对林冠结构的影响显著(p＜0.01)。半方差函数分析显示冠层结构参数的最佳拟合模型为球状模型，块金系数低于25%，呈现出强烈的空间自相关结构特征，林冠结构以及林下透光率的空间变异主要受结构性因素控制。
(4)异质性冠层结构对林下植被产生显著影响。MRPP分析显示冠层结构参数各组间的p＜0.01，T值均为负值，A＜0.1。指示种分析显示共有9种林下植物为冠层结构特征的潜在指示种。CCA排序显示林下植被分布主要受土壤有效养分和水分含量限制，同时还受到土壤酸碱度和光照条件的共同影响。
(5)区域尺度上土壤有机碳的空间格局受到植被、地形以及土壤理化特性等诸多因素的共同影响。不同起源林分的土壤有机碳含量存在显著差异，天然林土壤有机碳含量显著高于人工林(p＜0.01)。但不同起源林分的冠层结构对土壤有机碳含量空间格局影响不同。人工林的林冠开度和叶面积指数对上层土壤有机碳含量影响极为显著(p＜0.01)，天然林的影响不显著(p＞0.05)。总光照立地因子对人工林和天然林的土壤有机碳含量都产生显著影响(p＜0.05)。聚类分析显示物种组成对土壤有机碳含量具有重要影响，群落间的有机碳含量差异极显著(p＜0.01)，以大叶相思林最低。土壤有机碳含量与林下草本和灌木生物量间相关性极为显著（p＜0.01），与林下凋落物现存量的相关性不显著(p=0.3967＞0.05)。海拔、坡度及坡位对土壤有机碳含量影响显著(p＜0.05)，坡向的影响不显著(p=0.2183＞0.05)。偏相关分析显示，土壤毛管持水量(rPC=0.3290)、总孔隙度(rPC=0.2660)、土壤全氮（rPC=0.5120）和碱解氮(rPC=0.3990)等土壤理化因子对表层土壤有机碳影响较高。多元逐步回归和主成分分析表明，在考察环境因子中，冠层结构及土壤N素对本地区土壤有机碳含量的空间分布影响程度最强。