土壤有机碳储库是全球碳循环的重要单元，明确土壤有机碳储库的时空分布及其与气候的关系是有效发挥土壤碳封存作用的前提。本研究以东北地区半湿润-半干旱气候梯度带22个全新世实测土壤剖面为对象，在AMS14C、 OSL年代约束下，以千年窗口碳密度为框架建立区域全新世土壤有机碳密度的时空分布模式，从剖面序列和区域尺度分析全新世气候变化对土壤有机碳密度时空分布的影响。结果显示，东北地区土壤有机碳密度自全新世以来明显增加，12～9 ka、 9～6 ka、 6～3 ka和3～0 ka时段累积的土壤有机碳密度分别为2.21 kg/m~2、 4.28 kg/m~2、 6.92 kg/m~2和9.83 kg/m~2;在空间上，全新世土壤有机碳密度整体上自西南向东北呈增加趋势，东北部高值区为35～50 kg/m~2,西部低值区为4～9 kg/m~2。无论在空间分布还是时间分布上，东北地区全新世土壤有机碳密度均受气候要素（尤其湿度）控制。这表明，全新世生物生产力较为稳定，当气候偏冷湿时有利于土壤有机碳的积累，这也意味着未来气候变暖不利于区域土壤有机碳的积累封存。