全球气候变暖问题一直是学界研究的热点，更是国际谈判的焦点。随着大量化肥、农药等农用化学品的投入，农业活动所产生的碳排放现已成为碳排放的重要组成部分。黑龙江、吉林和辽宁省三省作为我国重要的商品粮基地，可对三省市农田生态系统碳排放进行实证研究，进一步为区域碳减排及生态环境可持续发展提供科学依据。　　本论文以黑龙江、吉林和辽宁三省36个地级市（地区）的农田生态系统作为研究对象，通过IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）排放因子法和碳排放参数测算其碳排放量，运用探索性空间数据分析、空间地理加权回归、地理信息系统等方法对研究区15年间农田生态系统碳排放量的空间集聚性、差异性及其重要驱动因素的影响程度进行研究。　　本论文的主要工作和结论可概括为：　　1、2000-2014年东北三省农田生态系统碳排放量总体呈上升态势，只有在2003年和2009年出现负增长。15年间东北三省农田生态系统碳排放量重心发生了阶段性迁移，2000-2007年碳排放重心轨迹先向西南移动后向北移动，2008年后碳排放重心轨迹基本沿东北方向移动。随着时间推移重心轨迹整体上有明显的方向性移动，直线距离移动了95.02km。　　2、东北三省农田生态系统碳排放量存在比较显著的全局空间正相关，自相关性在整体上表现出逐渐增强的趋势，从2000年全局Moran’s I指数为0.1876，到2014年全局Moran’s I指数达到最高值，为0.3395；空间集聚性体现在2000年在高值集聚区域的是哈尔滨市、绥化市、长春市和松原市，到2014年高值集聚区域扩大，增加了大庆市和齐齐哈尔市，低值集聚区域也从只有通化市增加了沈阳市、辽阳市、本溪市、鞍山市、丹东市和大连市，空间集聚性呈现增强趋势；空间差异性则体现在一直显示为低值区域并紧邻高值区域的伊春市和七台河市，以及仅2000-2005年阶段处在高值区域并紧邻低值区域的沈阳市，与周边地区农田生态系统碳排放量呈负相关；东北三省农田生态系统碳排放量的热点格局变化表现出热点区扩张的趋势。　　3、人均GDP对农田生态系统碳排放有负效应，人均GDP的增长对农田生态系统碳排放有抑制作用；总人口数对农田生态系统碳排放的影响从正效应转变为负效应，西北部地区农田生态系统碳排放对人口因子的敏感度要高于其它地区；农民人均纯收入对农田生态系统碳排放的影响从负效应转变为正效应，第一产业比重较高地区的农田生态系统碳排放更易受人民生活水平的影响；化肥施用对农田生态系统碳排放影响程度的空间分布格局发生了较大变化，黑龙江地区农田生态系统碳排放量的增加受化肥施用的影响更为凸显；代表能源消耗和生产技术水平的农业机械总动力因素对农田生态系统碳排放的影响程度呈现出自东向西逐渐减小的趋势，东北三省农田生态系统碳排放和农业机械总动力的相关程度有逐渐趋同的趋势。