自然因素和人类活动的强烈干扰都对土壤碳库造成影响，土壤有机碳储量的较小幅度变动，都会以温室效应来影响全球气候的变化，因此，对土壤有机碳含量的研究有助于正确评估土壤有机碳的变化方向和速率，确切地预测气候变化以及制定应对气候变化的策略和措施具有重要意义。土壤全氮和有机质是土壤的重要组成成分，对两者的研究在了解土壤养分的分布以及养分的管理方面都具有重要的意义。为揭示不同尺度城市土壤有机碳、氮的空间异质性，本文选取包含徐汇区、闵行区、奉贤区具有城郊乡梯度差异的上海城市样带为研究对象，利用地统计学方法对其进行土壤有机碳、氮的空间变异特征研究，并对样带土壤碳密度、碳储量进行估算，得出主要结论如下：1、土壤有机碳密度、碳储量研究表明，样带土壤碳密度均值为3.11kg/m2，其中，水稻土碳密度平均为3.05kg/m2，潮土碳密度平均为3.07kg/m2，滨海盐土碳密度平均为2.87kg/m2，城市用地土壤碳密度均值为3.31kg/m2。样带以及不同土壤类型土壤有机碳密度均属于中等强度变异，变异强度大小依次为潮土＞滨海盐土＞水稻土＞样带＞城市用地；上海城市样带0~20cm土层总的土壤有机碳储量为31242.73t，各类土壤有机碳储量由大到小依次为水稻土＞滨海盐土＞潮土，其中水稻土土壤有机碳储量为19634.34t，潮土土壤有机碳储量为930.9t，滨海盐土土壤有机碳储量为3506.51t。城市用地的土壤面积为216.52km2，土壤有机碳储量为7170.98t。2、不同尺度土壤有机碳空间分布特征研究表明，在样带尺度上，土壤有机碳含量整体呈条带状与岛状相结合的分布特征，总体上呈现城市中心区向城郊递减的趋势；在区级尺度上，闵行区土壤有机碳含量呈多岛状空间分布趋势；在功能区尺度上，农业区土壤有机碳含量呈岛状分布趋势，岛状高值区位于农业区的西南部，有机碳含量从岛状高值中心向四周呈递减趋势；公园绿地土壤有机碳含量呈条带状分布趋势，整体表现为由东北向西南递减的趋势，高值区域出现在公园入口附近，低值区出现在公园最深处；居民区的土壤有机碳含量呈明显条带状和岛状相结合的分布趋势，由北向南递减，岛状高值区位于研究区域的小区入口处；交通绿地土壤有机碳含量呈明显的条带状分布趋势，呈西北向东南递减的趋势，靠近道路越近有机碳含量越低；工业区土壤有机碳含量整体上呈条带状分布趋势，呈西部高值区向四周递减的趋势。整体上表现为研究尺度越大，块金系数越大，变量受到的随机性因素影响就越大，而区级尺度以及功能区尺度受结构性因素影响较大。3、土壤有机碳、氮相关关系分析表明，样带土壤有机碳和土壤全氮之间相关关系表现为正相关；样带土壤有机碳与样带土壤碳氮比之间相关关系表现为显著正相关；样带土壤全氮与样带土壤碳氮比相关关系表现为极弱的负相关；土壤有机碳以及全氮与土壤硝态氮之间不存在相关关系。4、样带土壤有机碳、氮空间分布特征研究表明，样带全氮含量空间分布呈条带状分布趋势，样带碳氮比空间变异整体呈多岛状分布趋势。样带硝态氮呈条带状分布。